Испытания тонкостенных трубчатых образцов

В большинстве исследований влияния сложного напряженного состояния на сопротивление разрушению (особенно разрушению в условиях ползучести) опыты проводились в ограниченном объеме при малом количестве испытаний и варьировании вида напряженного состояния в небольших пределах всего трехмерного пространства (испытания тонкостенных трубчатых образцов от чистого сдвига до двухосного растяжения), параллельные опыты на один и тот же режим в большинстве случаев отсутствуют, В связи с этим используются такие методы обработки экспериментальных данных, которые допускают совместный анализ результатов различных исследований, проведенных в разных условиях на материалах разного класса. С этой точки зрения целесообразно использование безразмерных координат, когда все параметры напряженного состояния отнесены к какой-либо характеристике механических свойств материала, например к условному пределу длительной прочности за определенный срок службы или к сопротивлению разрушения при кратковременном разрыве в условиях одноосного растяжения [c.130]

Установка для испытаний при объемном напряженном состоянии (табл. 3, № 13) предназначена для испытаний тонкостенных трубчатых образцов при совместном действии внутреннего и наружного давлений и продольной растягивающей силы в условиях независимого их изменения. Внутреннее давление подается в образец 1 (рис. 10) через канал в нижней крышке 9, наружное — через канал 3 в стенке цилиндрической толстостенной камеры 5. Осевая сила прикладывается к верхнему захвату 6, она создается за счет давления в камере 5 (наружного давления на образец Рн) и непосредственным грузом, приложенным к тягам 4. [c.21]

Методика проведения испытания при комбинированном действии термической усталости и ползучести. Для оценки долговечности материала в случае комбинированного термоциклического и длительного статического нагружения используют принцип суммирования долей повреждаемости при последовательных и попеременных испытаниях тонкостенного трубчатого образца на термическую усталость и ползучесть (табл. 1). [c.61]

Упомянутые выше программные испытательные стенды предназначены для проведения неизотермических испытаний в условиях простых типов нагружения (растяжение-сжатие, кручение). Однако существенный интерес представляют методики и аппаратура для исследования закономерностей деформирования и разрушения при слом<ном неизотермическом нагружении. Например, стенд и методика [71], обеспечивающие неизотермические испытания тонкостенных трубчатых образцов в условиях их программного нагружения осевой силой /V, крутящим моментом Л1,ф и внутренним давлением р. Реализуется плоское напряженное состояние с различными соотношениями компонент напряжений при наложении требуемого закона изменения температуры. [c.150]

ИСПЫТАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ [c.309]

II.7.1. ИСПЫТАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБЧАТЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ [c.309]

Испытания тонкостенных трубчатых образцов из ряда материалов под действием осевой силы и внутреннего давления показали, что при повышенной температуре диаграмма Оо—//V не зависит от вида напряженного состояния. [c.87]

При испытании тонкостенных трубчатых образцов радиуса г истинные напряжения сдвига, практически равные условным, вычисляют, исходя из предположения об их равномерном распределении по сечению, не изменяющемся в процессе деформации [c.11]

Количественные методы испытания на термическую усталость проводят преимущественно на тонкостенных трубчатых защемленных по концам образцах при циклических нагревах электрическим током и охлаждениях воздухом. Это облегчает оценку термических напряжений и деформаций и температурных полей. Изменяя податливость закрепления концов образца, можно регулировать возникающие в нем температурные напряжения. Чаще всего такие испытания проводят при растяжении и сжатии, хотя существуют также и методы испытания тонкостенных трубчатых образцов при кручении, в некоторых установках предусмотрена возможность создания наряду с температурным также и синхронного (или изменяющегося по заданной программе) механического нагружения (установки Л. Коффина, Н. Д. Соболева и В. И. Егорова, С. В. Серенсена и П. И. Котова и др.). [c.222]

На рис. 105 показана принципиальная схема установки силового типа с непосредственным нагружением [552] для исследования малых упруго-пластических деформаций при испытании тонкостенных трубчатых образцов на совместное действие осевой силы, крутящего момента и внутреннего давления. Нагружение образца 3 осевой силой осуществляется грузом воздействующим через системы рычагов и тяг на верхний захват 2. Крутящий [c.227]

Следует, однако, иметь в виду, что систематическое отклонение от условия Ие — ju-0 при одноосном напряженном состоянии наблюдали многие исследователи. Обычно это объяснялось недостаточной точностью построения диаграммы растяжения [168], распространением краевого эффекта на рабочую часть образца [148], начальной анизотропией металла [143], нестабильностью его структуры при деформировании [300], определенными методическими обстоятельствами, связанными с испытанием тонкостенных трубчатых образцов, и т. п. [c.325]

Для изучения закономерностей деформирования и предельного сопротивления различных материалов при плоском напряженном состоянии классическими являются опыты с образцами в виде тонкостенных трубок, которые обеспечивают получение достаточно однородного деформированного и напряженного состояний. Методы испытания тонкостенных трубчатых образцов, подверженных действию комбинированных нагрузок (осевой силе, крутящему моменту и внутреннему давлению), наиболее широко распространены в практике механических испытаний материалов при плоском напряженном состоянии. Это объясняется прежде всего тем, 116 [c.116]

Длительная прочность материала при неодноосном напряженном состоянии изучалась путем испытания тонкостенных трубчатых образцов при различном нагружении. [c.252]

Рассмотрим теперь экспериментальные исследования ползучести при неодноосном напряженном состоянии. В большинстве случаев они проводились путем испытания тонкостенных трубчатых образцов, нагруженных постоянными во времени внутренним давлением, растягивающей силой и крутящим моментом. При таком нагружении задача определения напряжений в образце является статически опре- [c.293]

Изучение работы сварных соединений при сдвиге и кручении обычно производится путем закручивания тонкостенных трубчатых образцов. На рис. 1.11, а показаны результаты испытания подобных образцов из стали 40Х с мяг- [c.28]

Методика испытаний на установках типа Коффина широко используется для оценки прочности различных деталей, работающих в условиях теплосмен. Закрепленные в установке (рис. 148) тонкостенные трубчатые образцы периодически нагреваются пропусканием тока и охлаждаются струей сжатого воздуха [28]. В процессе испытаний с помощью индикаторов часового типа или проволочных тензометров фиксируются деформации опорных колонок. Максимальная и минимальная температуры цикла, из(меряемые термопарой, приваренной посредине образца, поддерживаются в процессе испытания постоянными. Фиксируется число циклов до образования сквозной трещины в стенке образца. [c.265]

Например, по испытаниям [90] нельзя полу чить даже приближенные графики временной зависимости прочности для каждого вида напряженного состояния, поэтому можно говорить только о качественной оценке влияния напряженного состояния анализ результатов испытаний позволяет отметить тенденцию к снижению длительной прочности при двухосных равных растяжениях по сравнению с соответствующей характеристикой при одноосном растяжении. Более четкая картина выявлена результатами испытаний на длительную прочность двух никелевых сплавов [91 ]. Тонкостенные трубчатые образцы (внутренний диаметр 24 мм, толщина стенки 0,76 мм) испытаны под действием внутреннего давления и осевой силы. Разным сочетанием внешних нагрузок создавалось как одноосное, так и двухосное растяжение (о, > >0). [c.144]

Базовым испытанием являлось одноосное растяжение основная масса испытаний проведена на специальных цилиндрических образцах при четырех уровнях температуры 540, 565, 585 и 610 °С при 585 и 565 °С дополнительно испытана серия тонкостенных трубчатых образцов. Всего на одноосное растяжение испытано около 100 образцов с максимальным временем до разрушения более 30 000 ч. Такой обширный экспериментальный материал позволил выявить переломы на графиках длительной прочности (рис. 4.4). [c.145]

При выборе способа нагружения существенным с методической точки зрения является использование метода, позво.ляющего осуществлять однородное напряженное и деформированное состояние в исследуемом образце. Наибольшее распространение получили испытания на растяжение — сжатие, а также на кручение тонкостенных трубчатых образцов, когда в последнем случае неоднородностью напряженного состояния по радиусу можно пренебречь. [c.213]

Установка для испытаний металлов на длительную прочность (табл. 3, № 2).-Установка позволяет проводить испытания на длительную прочность в условиях двухосного растяжения и высоких температур (до 1000 °С) одновременно девяти тонкостенных трубчатых образцов. [c.19]

В процессе выполнения экспериментальной программы [15, 17] опыты велись в условиях, когда статическая составляющая напряженного состояния соответствовала максимально 0,5—0,65 от пределов пропорциональности материала при растяжении или сдвиге. Такое нагружение характерно для ряда практически важных случаев работы элементов конструкций (например, шпилечные и болтовые соединения). Вместе с тем более жесткие и контрастные случаи сложных циклических режимов могут быть получены при нагружении материала за пределами упругости по уровню как циклической, так и статической составляющих напряженного состояния. Для выполнения подобных экспериментов необходимо совершенствование разработанной методики испытаний, прежде всего в связи с необходимостью предотвращения ранней потери устойчивости тонкостенных трубчатых образцов при исходном и циклическом нагружениях. [c.60]

При определении количественной оценки долговечности в случае термической усталости чаще применяют тонкостенные трубчатые образцы. Градиент температуры по толщине стенки такого образца минимальный, и испытания проводят практически в условиях одноосного напряженного состояния, вследствие чего уменьшается погрешность установления зависимости разрушающего числа теплосмен от основных параметров термодеформационного цикла. [c.32]

Несмотря на ряд имеющихся недостатков, испытание жестко закрепленного тонкостенного трубчатого образца при одноосном циклическом растяжении и сжатии в условиях непрерывного чередования нагревов и охлаждений является одним из основных и наиболее широко используемым при общей количественной оценке сопротивления термической усталости. [c.66]

В испытаниях аустенитной хромоникелевой стали было установлено, что при термической усталости начальные трещины появляются довольно быстро, но затем их рост замедляется. Повреждаемость материала при теплосменах оценивали по кривым деформирования. Пластичность при разрыве тонкостенных трубчатых образцов при увеличении числа термических циклов существенно снижалась. Большой разброс опытных данных объяснялся различием чисел циклов до появления первых термоусталостных трещин. [c.105]

Наиболее часто при испытаниях реализуется один из следующих двух видов пропорционального нагружения — растяжение-сжатие или чистый сдвиг. В первом случае испытываются сплошные или трубчатые образцы постоянного сечения, иногда корсетные. Условия однородного чистого сдвига осуществляют путем кручения тонкостенных трубчатых образцов. Наиболее просто скалярные меры определяются применительно к испытаниям последнего типа. Матрица компонентов тензора напряжений при этом имеет вид [c.105]

Экспериментальные исследования по трем программам жесткого нагружения (Э = Э t)) проведены в условиях двухосного напряженного состояния тонкостенных трубчатых образцов из сплава ЗОХГСА при нормальной температуре [3]. Каждая из этих программ предусматривает испытания по разным траекториям (всего рассмотрено 13 траекторий сложного нагружения). [c.262]

В связи с этим особое значение приобретают испытания на усталость образцов, по возможности избавленных от случайных дефектов, в которых создается однородное сложное напряженное состояние. Эти испытания можно, например, осуществить на тонкостенных трубчатых образцах, подвергаемых периодическому растяжению — сжатию совместно с кручением и растяжением внутренним давлением. К сожалению, в настоящее время систематические исследования усталости в сложном напряженном состоянии не развернуты достаточно широко. Имеющиеся [c.310]

Поскольку, растворяясь в стали, водород вызывает снижение межкристаллитной прочности, необходимы специальные испытания сталей на длительную прочность в водороде, которые проводятся обычно на трубчатых образцах, подвергаемых разрыву внутренним давлением водорода. Расчет напряжений для тонкостенных трубчатых образцов производится по формуле [1, 2] [c.385]

Продольные и поперечные деформации образца в процессе испытаний измерялись проволочными датчиками сопротивления и мостовыми усилителями, позволяющими измерять относительные деформации с точностью 1% 5 10- . Для учета возможного незначительного эксцентриситета в указанной выше верти-калькой плоскости пресса продольные датчики, как правило приклеивались вдоль двух противоположных образующих образца, лежащих в той же плоскости. Для опытов варианта VI пути нагружения использованы тонкостенные трубчатые образцы отожженной стали 4 форма и размеры такого образца приведены [c.11]

Целесообразность рассмотрения устойчивости двухосного растяжения цилиндрических оболочек обусловлена главным образом возможностью экспериментальной проверки получаемых при этом оценок критической деформации путем испытания тонкостенных трубчатых образцов, нагружаемых внутренним давлением и осевой силой. К настоящему времени опубликовано достаточно много результатов таких экспериментов. В работе В5] приведен анализ результатов испытаний трубчатых образцов, выполненных 1различными авторами. На основе этого анализа сделаны следующие выводы. [c.121]

На рис. 61 приведены результаты испытаний латуни ЛС59-1, проведенных совместно с Л. К. Спиридоновым по трем различным методикам. В области Т1>0 диаграмма пластичности построена по результатам испытания тонкостенных трубчатых образцов, нагружаемых осевой силой и внутренним давлением. В области 1>ц>0 испытывали сплошные цилиндрические образцы по изложенной выше методике, а также по методике, предложенной В. И. Максаком. Согласно последней два цилиндрических образца разных диаметров нагружают осевой силой Р и крутящим моментом Ы таким образом, чтобы отношение Р(М у образцов было одинаковым. По результатам испытания строят графики зависимости крутящего момента и осевого усилия от сдвига на поверхности или удлинения. Затем, вычитая из крутящего момента и осевого усилия, приложенных к образцу большего диаметра, соответствующие нагрузки, действовавшие на меньший образец в момент, когда деформации на поверхности стержней одинаковы, определяют нагрузки М, Р на условную трубку, дополняющую образец меньшего диаметра до большего образца. Если различие в диаметрах образцов незначительно, то напряжения в этой трубке можно определить по М и Р так же, как и при испытании трубчатых образцов [c.140]

Метод испытания тонкостенных трубчатых образцов, подверженных действию комбинированных нагрузок (осевой силе, крутящему моменту и внутреннему давлению), наиболее широко распространен в практике механических испытаний материалов при плоском напряженном состоянии. Это объясняется прежде всего тем, что на трубчатых образцах обеспечивается широкий диапазон напряженных состояний и реализуются все возможные комбинации компонентов девиатора напря кений. [c.219]

В статьях В. С. Наместникова [64], [65] описаны испытания тонкостенных трубчатых образцов при совместном растяжении и кручении. Материал образцов — аустенитная сталь ЭИ257. Температура испытаний 500 и 600 °С. Образцы испытывались как при постоянных, так и при переменных нагрузках. Испытания при переменных нагрузках осуществлялись по следующей схеме вначале образец испытывался при определенном отношении касательного напряжения к нормальному в течение 50 ч, затем нагрузка снималась и образец снова нагружался до той же величины интенсивности напряжений, но при другом отношении касательного напряжения к нормальному и снова испытывался в течение 50 ч. [c.249]

В более поздних работах В. С. Наместникова [67], [69] описаны испытания тонкостенных трубчатых образцов из дуралюмина Д16Т при совместном растяжении и кручении. Температура испытаний 150°С. Эти испытания в основном подтвердили выводы, сделанные в предыдущих работах. В частности, в работе [c.249]

На рис. 7.34 показана реологическая функция стали Х18Н9Т при Г = 650° С, определенная по данным испытаний на кручение тонкостенных трубчатых образцов. Здесь 1 —данные, полученные по скорости установившейся ползучести 2 — с использованием циклических диаграмм при различных скоростях деформирования (по коэффициентам подобия) 3 — по кривым неустановившейся ползучести. Соответствие результатов, определенных тремя способами, свидетельствует о хорошем согласии экспериментальных данных с принятой концепцией о единстве свойств неупругого деформирования при мгновенном нагружении и при ползучести. [c.209]

Ползучесть материала в условиях плоского напряженного состояния исследуют обычно на тонкостенных трубчатых образцах, нагруженных осевой силой внутренним давлением, варьируя, в основном, 1футящим моментом. Модернизация установок применительно к исследованию материалов с существенно различным сопротивлением растяжению и сжатию позволяет расширить возможности варьирования величиной и направлением осевой силы. Создана установка для испытаний на ползучесть при программном ступенчатом изменении крутящего момента, осевого усилия в тонкостенном трубчатом образце при температуре испытаний до 1273 К. [c.283]

Испытания с выдержками и без выдержек при кручении тонкостенных трубчатых образцов были проведены на стали 08Х18Н10АТ при температурах 650, 750 °С и в неизотермическом цикле 650 °С [c.137]

На рис. 1.20 представлены результаты испытаний Бейли [149] при совместном растяжении и кручении тонкостенных трубчатых образцов из малоуглеродистой стали. Температура испытаний 457 °С. Прямая линия является теоретическим графиком зависимости отношения скоростей угловой и линейной деформаций от отношения касательного напряжения к нормальному, полученным по (1.45). Точки представляют собой результаты экспериментов. Как следует из рис. 1.20, совпадение теории и эксперимента удовлетворительное. [c.31]

В работе [66] экспериментально исследовались зависимости Pij(Q) и PijkiiQ) для органопластика с продольно-поперечной укладкой монослоев (см. 1.6.1.1). Испытания проводились на тонкостенных трубчатых образцах длиной 25 см и внутренним диаметром 6,8 см, изготовленных из 6—7 тонких монослоев толщиной 0,016 см методом мокрой намотки органопластиковой ленты шириной 0,25 см. Исходные элементы монослоя связующее ЭДТ-10 и органическая нить марки СВМ-У. Объемное содержание арматуры в отвержденных образцах р=0,б2 0,02. Методика испытаний подробно изложена в [65]. [c.81]

Распространенным видом испытаний на релаксационную стойкость являются испытания пружинных образцов с втулками и натурных винтовых пружин на оправках в условиях упругой осадки (рис. 20.8, б, в). Характеристики релаксационной стойкости определяются в касательных напряжениях [20.11. Релаксационная стойкость металла натурных пароперегревательных труб определяется по методу к. А, Чижика 120.21 в условиях сжатия пружинных образцов с прямоугольным сечением витка. Известны также методики изучения релаксации напряжений при кручении на стальных проволочных образцах и на тонкостенных трубчатых образцах при изгибе — на плоских пружинах и пружинной ленте, при сложнонапряженном состоянии — на сплошныж и трубчатых образцах и т. д. [c.360]

Для оценки применимости некоторых известных критериев длительной прочности в Институте механики МГУ были проведены эксперименты. Испытывали тонкостенные трубчатые образцы при осевом растяжении в сочетании либо с поперечным растяжением под действием внутреннего давления, либо с кручением. Во всех случаях испытания проводили при постоянных нагрузках. Материал образцов— коррозионно-стойкая сталь 12Х18Н10Т двух плавок. Образцами служили трубки с внутренним диаметром 11 мм, толщиной стенки, 0,5 мм и рабочей длиной 70—100 мм. Температуру во время испытаний поддерживали постоянной 850° С. [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...