Скорость циклическая

Рассмотрим подходы к постановке экспериментальных исследований в атермической области. Главной отличительной чертой этой области является отсутствие влияния времени и, следовательно, независимость механических характеристик от скорости циклического и статического нагружения и деформирования. [c.210]

Предварительно на нескольких образцах определялись значения верхнего и нижнего предела текучести, а также длина площадки текучести. Скорость нагружения при определении этих параметров и скорость циклического деформирования была постоянной и равной 1,4-10 се/с . [c.214]

Одним из важных факторов, оказывающих значительное влияние на процесс усталостного разрушения металлов, является скорость циклического нагружения. Однако в литературе приводятся сведения об изменении структуры материала в основном при низкочастотном (от долей до единиц Гц) нагружении. Количество публикаций, в которых рассматривается роль частоты в изменении структуры и разрушении на звуковых и ультразвуковых частотах, невелико [1—3]. Одна из причин состоит в том, что при высокочастотных испытаниях большинство материалов значительно разогревается, Б результате чего их структура претерпевает необратимые изменения. Сплавы титана вследствие низких уровней рассеяния энергии даже при значительном увеличении частоты нагружения макроскопически не разогреваются. [c.361]

Изложенные результаты свидетельствуют о существенном влиянии скорости циклического нагружения на характеристики циклической прочности и микроскопические особенности деформирования и разрушения изученных титановых сплавов. [c.367]

Наблюдения, изложенные выше и касающиеся поведения короткой трещины, помогут увязать в единое целое сведения о влиянии размера зерен как на скорость циклического роста усталостной трещины, так и на особенности ее возникновения. Если бы рост зерна приводил к снижению скорости циклического роста трещины при всех значениях АХ, в том числе у коротких трещин, обосновать основное правило, что с уменьшением размера зерен происходит увеличение циклической прочности, было бы трудно даже в тех случаях, когда мелкозернистому материалу соответствовал бы несколько удлиненный период возникновения трещины. Понять природу поведения короткой усталостной трещины необходимо еще и потому, что это поможет наилучшим образом проектировать сплавы, обладающие пониженной чувствительностью к дефектам. [c.365]

Скорости циклического изменения деформации могут оказывать существенное влияние, поскольку скорости испытаний на термическую усталость часто значительно отличаются от скоростей испытаний на механическую малоцикловую усталость. [c.391]

В результате проведенных исследований было установлено, что усталостные трещины возникают в наиболее пластически деформированных объемах металла границы зерен поликристаллов задерживают пластическую деформацию в теле зерна усталостная трещина развивается по телу зерна и не распространяется по границам зерен при пересечении границ зерен она распространяется с замедленной скоростью циклическая нагрузка при напряжениях, превышающих предел выносливости, вызывает в зернах металла полосы разрыхления (они отождествляются с линиями скольжения), в то же время повышается твердость тех зерен или той части зерна, где отсутствуют полосы разрыхления. [c.9]

Следует заметить, что циклически работающие приводы могут быть вместе с тем и управляемыми. В процессе управления обычно осуществляется изменение скорости циклически работающего привода, например увеличение скорости в процессе выполнения быстрых холостых ходов. [c.485]

Установившимся движением машинного агрегата называется такое движение, когда угловая скорость его звена приведения периодически (циклически) принимает одно и то же значение. [c.158]

Обратимый циклический тепловой двигатель работает между источником теплоты с температурой 1000 °R (555,5 °К) и теплоприемником с температурой 700 °R (388,8 °К). С какой скоростью теплота должна переноситься от источника, чтобы получить максимальную мощность двигателя в 5 л. с. С какой скоростью теплота будет передаваться теплоприемнику [c.211]

В данной главе были рассмотрены методы и алгоритмы решения МКЭ упругопластических и упруговязкопластических неизотермических задач для случаев различного вида нагружения— квазистатического (длительного, кратковременного, циклического) и динамического. Решение упругопластических задач базируется на теории течения, а упруговязкопластических — на теории ползучести с изотропным и анизотропным упрочением. Показано, что решение упруговязкопластической задачи, учитывающее как установившуюся, так и неустановившуюся стадии ползучести, можно свести к решению упругопластической задачи, где поверхность текучести зависит от скорости неупругой деформации. [c.48]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

Рис. 3.1. Влияние скорости деформирования I (а, б) и частоты нагружения f (в) на характеристики разрушения в условиях ползучести е/ (а) (ферритная сталь 0,5% Сг, 0,25% Мо. 0,25% V при Г = 550 С [342]), при циклическом нагружении (б) сталь типа 304, Де = 1 % при 7 = 600°С (/) и Г = 700 С (2)

Для анализа критических параметров и характера разрушения материала при длительном статическом и циклическом нагружениях целесообразно суммировать рассмотренные здесь механические и физические особенности процесса разрушения в виде схемы, приведенной на рис. 3.2, где линия 1 соответствует внутризеренному характеру разрушения по механизму, свойственному данному виду нагружения. При этом критические параметры (количество циклов до разрушения Nf при циклическом нагружении или пластическая деформация Zf при статическом нагружении) не зависят от скорости деформирования Кривая 2 соответствует межзеренному разрушению, для которого характерна чувствительность критических пара- [c.153]

Изложенные здесь основные закономерности межзеренного разрушения в условиях длительного статического и циклического нагружений положены в основу рассматриваемой ниже физико-механической модели. Анализ влияния скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, может быть выполнен исходя из схемы, приведенной на рис. 3.2. Для этого значения критической деформации е/ или долговечности Nf при межзеренном накоплении повреждений, рассчитанные по предлагаемой ниже модели, должны сравниваться с аналогичными параметрами, полученными в предположении внутризеренного характера зарождения макроразрушения по одной из ранее разработанных методик (см. гл. 2). [c.155]

Кроме приведенных параметров для расчета долговечности необходимо знать кривые деформирования материала при циклическом жестком нагружении в зависимости от параметра Из работы [273] следует, что для стали 304 скорость пластической деформации оказывает влияние на 5т, а функция ср(ёр) не чувствительна к изменению . [c.181]

Предложенный здесь алгоритм был использован для расчета НДС в модели по определению долговечности при различных режимах циклического нагружения. Результаты расчета долговечности Nf одноосных образцов в предположении о межзеренном разрушении материала в зависимости от скорости деформирования I ( i = 2 = l ) представлены на рис. 3.12 (кривая 1). [c.184]

Важно подчеркнуть, что снижение раскрытия вершины трещины приводит не к снижению, а к возрастанию скорости роста трещины. Это происходит в результате того, что продвижение трещины не задерживает пластическая деформация, величина которой не может быть реализована в полной мере соответствующей пластическим свойствам материала. Разрушение происходит при сочетании таких двух факторов воздействия, как снижение скорости циклического нагружения, что повышает скорость роста трещины, и активизация разупрочнения материала в результате афес-сивного воздействия среды. [c.115]

Понижение скорости циклического роста трещины с увеличением размера зерен проявляется и в пороговом режиме нагружения при испытании образцов с длинной трещиной под действием низких циклических нагрузок [53, 54] правда, это в значительной мере может быть следствием эффекта закрытия трещины и не иметь отношения к поведению коротких трещин, например, в начале их распространения от каких-либо дефектов. Поведение коротких трещин очень сложное, и объяснить его достаточно полно эффектом закрытия нельзя [54] ясно, однако, что применительно к поведению длинных трещин вклад размера зерен уже не столь велик. На сплавах Astroloy и Waspaloy (рис. 10.12,а) продемонстрированы обе особенности [54] - более высокая скорость циклического роста коротких трещин и слабое влияние размера зерен на скорость роста длинных трещин. Аналогичные результаты получены для титановых сплавов (см. ряд статей, относящихся к источнику [56]). [c.364]

С увеличением температуры скорость циклического роста треш,ины увеличивается и начинает зависеть от продолжительности цикла нагружения. Происходит также снижение модуля упругости, деформация становится менее плоскостной, повышается интенсивность воздействия среды и, наконец, активизируются процессы ползучести. Возникновение трещины может оставаться внутризеренным, однако последуюш ий рост усталостной трещины в поликристаллическом материале приобретает все более межзеренный характер с повышением температуры, а также с уменьшением частоты нагружения, ростом продолжительности внутрицикловых выдержек и уменьшением размера зерен [51, 57-61]. [c.366]

На рис. 10.13 показана зависимость скорости циклического роста трещины и вида усталостного растрескивания у кобальтового сплава Haynes 188 [59] от частоты нагружения, длительности цикла и температуры. При высоких частотах растрескивание идет транскри сталлитно, а величина da/dN не зависит от частоты. По мере снижения частоты и [c.366]

Н. Л. Позен [439] обнаружил, что при высокочастотном нагружении (18,2—- 19,1 кГц) стальных образцов в воде возникают электрические потенциалы между средой и образцом, изменяющиеся в зависимости от амплитуды колебаний образца. Потенциал увеличивается с ростом амплитуды колебаний, что соответствует линейной скорости циклических перемещений образца. Возможно, электрические разряды, проходя через воду, вызывают ее электролиз, что должно привести к наводорожива-нию стального образца. [c.166]

Легирование сплава Ni—20Сг кремнием ( 3 %) снижает скорость его изотермического окисления вдвое при 1100. .. 1200 °С и в десятки раз — скорость циклического [c.425]

Увеличение деформации на заключительной стадии нагружения, обусловливаюш,ее расширение полной петли гистерезиса бя, объясняется усталостным повреждением материала от высокочастотной составляюш,ей напряжений, которое увеличивает скорость циклической ползучести и сокраш,ает время до разрушения 9], Дополнительным усталостным повреждением материала от высокочастотной состав л яюш,ей, а так ке особенностями деформирования при сочетании активного малоциклового нагружения и ползучести в течение временной выдержки, рассмотренными выше, объясняется и прогрессируюш,ее с числом циклов нагружения одностороннее накопление пластических деформаций (рис. 5, б), характер которого подобен двухчастотному нагружению с мень-ш>им соотношением частот (см. рис. 2, б). [c.95]

Сервосистема, использованная в ИЕН, может управлять машиной любым из трех спосоЙов I) регулированием силы, приложенной к образцу ("Нагрузка") 2) регулированием деформации в образце ("Деформация") 3) регулированием перемещения силового стола ("Положение"). Эти способы управления обеспечивают функционирование с постоянной скоростью, циклически или при неизменном заданном условии. [c.9]

В лагранжевых периодических течениях поле скоростей стационарно в эйлеровом смысле в некоторой системе отсчета. В такой системе отсчета каждая материальная точка циклически перемещается по замкнутой траектории и элементы материала подвергаются периодическим деформациям. Кроме того, лагранжевы периодические течения являются течениями с предысторией постоянной деформации, и, следовательно, тензор if в уравнении (5-1.24) не зависит от [c.203]

Характерными режимами движения машин являются установившийся и переходный режимы. Установившийся режим характе )ен для машин, выполняющих циклически повторяющийся рабочий процесс. При этом скорость звена приведения является нериодиче-ской функцией времени, период которой равен одному циклу. В частном случае скорость этого звена может быть постоян[[ой. За цикл установившегося движения 2Л = 0, т. е. работа движущих сил полностью затрачивается на преодоление сил полезного и вредного сопротивлений. [c.124]

Принимается, что разрушение наступит при D=l. К наиболее значительным недостаткам линейной теории относится то, что она не описывает влияния очередности воздействия напряжений различных уровней и предполагает одинаковую скорость накопления повреждений при нагружении заданного уровня независимо от предыдущей истории нагружения. Экспериментальные данные показывают, что порядок приложения нагрузки на самом деле играет значительную роль и скорость накопления повреждений при заданном уровне нагружения является функ цией истории циклического нагружения [99, 360]. Например если провести испытания образцов, нагружая их цикличес кими напряжениями (деформациями) двух уровней Oi > аг причем испытать две группы образцов первая группа нагружа ется сначала напряжением ti, а затем ог, вторая — сначала Ог 1 [c.135]

Процесс малоциклового усталостщ)го разрушения ОЦК металлов может быть подразделен на три этапа множественное зарождение микротрещин на самых ранних стадиях циклического упругопластического деформирования, стабильное подрастание микротрещин за счет эмиссии и стока дислокаций в их вершины и, наконец, нестабильное развитие микротрещин до ближайших эффективных барьеров, которыми могут являться микронапряжения или границы деформационной субструктуры. Исходя из указанной схематизации усталостного разрушения ясно, что долговечность до зарождения макроразрушения определяется двумя параметрами НДС неупругой деформацией (точнее, размахом неупругой деформации в цикле) и максимальными напряжениями в цикле. Первый параметр определяет скорость стабильного роста микротрещины, а второй — ее критическую длину. [c.148]

В условиях циклического нагружения уменьшение эффективной скорости деформирования, обусловленное либо уменьшением частоты, либо выдержкой в цикле, либо формой цикла, может вызвать существенное снижение числа циклов Nf до разрушения, как показано на рис. 3.1,6 на примере нержавеющей стали типа 304, испытанной при 600 и 700 °С и размахе деформации Ае = 1 %. Аналогичные данные получены для бейнитной стали 2,25 Сг — 1 Мо [286] при Т = 575 °С и Ле = 0,5 % выдержка в циклах растяжения и сжатия до 6 мин приводит к снижению усталостной долговечности в три-четыре раза по сравнению с непрерывным циклированием со скоростью деформирования = 4-10- с-. Подобное влияние скорости деформирования на повреждаемость материала наблюдается и на стадии роста усталостной трещины. Например, для никелевого сплава 1псопе1718 уменьшение частоты нагружения до 0,1 Гц [c.151]

Рис. 3.10. Кривые деформирования при циклическом нагружении с одинаковыми (AB DB A, ABE F DB EF A) и различными (AB DB EF А) скоростями при растяжении и сжатии

В соответствии с изложенной выше процедурой и на основании данных работы [273] были определены циклические пределы текучести петель деформирования при скоростях llil = = 1 2]= 10 с и I 11 = 1 2] = 10 с . В первом случае циклический предел текучести составил St = 320 МПа, во втором — 5т = 420 МПа [в связи с небольшой разницей между и было принято, что STd ) 5т( Р) = 5т( )]. При других скоростях деформирования параметр 5т был рассчитан на осно- [c.182]

Закономерности разрушения материала при длительном нагружении достаточно хорошо могут быть описаны с помощью разработанной физико-механической модели межзеренного разрушения, которая базируется на математическом описании процессов зарождения и роста пор, обусловленного как пластическим деформированием, так и диффузией вакансий, а также на введенном в гл. 2 при анализе внутризеренного вязкого разрушения понятии — потере микропластической устойчивости. Модель позволяет прогнозировать долговечность при статическом и циклическом длительном нагружениях элементов конструкций в условиях объемного напряженного состояния и переменной скорости деформирования. В частности, с помощью указанной модели могут быть описаны процессы залечивания межзе-ренных повреждений при сжатии и рассчитана долговечность в условиях циклического нагружения при различной скорости деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. [c.186]

В рассмотренных выше уравнениях, связывающих скорость развития усталостной трещины с параметрами нагружения материала в вершине трещины, характеристики циклической тре-щиностойкости были представлены в виде эмпирических констант. При этом предполагалось, что эти константы не зависят от характера нагружения и являются только параметрами материала и среды эксплуатации. Временной фактор (частота нагружения) во всех рассмотренных случаях не учитывался. Такое [c.198]

Следует отметить, что накопление повреждений будет происходить и при условии, когда напряжения еще не достигают циклического предела текучести 5т, так как в этом случае идут процессы микротекучести. Тем не менее повреждаемость материала в условиях микротекучести будет достаточно малой и поэтому скоростью развития трещины при оценке AKth можно пренебречь (dL/dN Q). Строго говоря, при расчете НДС в окрестности вершины трещины нужно использовать параметр ат" < От, характеризующий сопротивление материала микро-пластическому деформированию. Однако известно, что в этом случае большинство положений теории пластичности не приемлемо [195, 206, 379]. Выходом из этого положения является анализ НДС в рамках теории пластичности (в расчет вводится параметр От), но и при анализе накопления повреждений учитывается повреждаемость от упругих (с макроскопических позиций) деформаций (см. раздел 2.3). [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...