Качество усталостное - Оценки

В случаях, когда накопление односторонних деформаций мало (порядка 0,1 С/), термоусталостные испытания могут быть приняты в первом приближении в качестве базовых при оценке усталостных повреждений в условиях неизотермического нагружения. [c.56]

Существенным этапом в развитии экспериментальных методов оценки хрупкой прочности явилось использование образцов с заранее полученной усталостной трещиной в испытаниях на статический или ударный изгиб, предложенное Б. А. Дроздовским и Я. Б. Фридманом (1955—1960) в качестве универсальной методики оценки чувствительности металлов (в том числе высокопрочных) к трещине. Эта методика позволяет при помощи специальных вибраторов достаточно легко получить практически любую усталостную трещину с радиусом кривизны в ее конце, который может быть на порядок меньше радиуса кривизны обычной трещины отрыва, т. е. заведомо обеспечивает требование наибольшей остроты надреза. [c.397]

В соотношении (1.6) обычно при оценке усталостной долговечности в качестве характеристики повреждаемости Df рассматривают число циклов нагружения. В реальной эксплуатации при взаимодействии нагрузок, особенно в случае малоцикловой усталости, линейное суммирование накопленных повреждений не отражает реального, нелинейного процесса накопления повреждений в различных зонах центроплана и крыла ВС [29, 38]. Это же относится и к стойкам шасси пассажирского самолета [39]. Интервал разброса в оценках накопленных повреждений может составлять 0,5-4,0 [40, 41], а при учете последовательности циклов нагружения разброс данных может быть еще выше [19, 24, 30]. Поэтому для более точной оценки усталостной долговечности введен метод спектрального суммирования, позволяющий установить связь между характеристиками долговечности и характеристиками случайного процесса нагружения на основе использования спектральной плотности мощности [30]. При нерегулярном нагружении, характеризуемом непрерывной спектральной плотностью, энергия процесса с частотой со/,- может быть заменена эквивалентной (по средней использованной долговечности) энергией, характеризующей процесс нагружения на другой частоте. В частности, на некоторой характеристической частоте [c.37]

Условия нагружения элемента конструкции, как правило, могут быть реализованы в широком диапазоне варьирования температуры, частоты нагружения, асимметрии цикла путем силового воздействия на элемент конструкции по нескольким осям при разном соотношении между величинами компонент нагружения и т. д. Реальные условия многопараметрического эксплуатационного нагружения материала, воплощенного в том или ином элементе конструкции, ставят вопрос об использовании интегральной оценки роли условий нагружения в развитии процесса разрушения. В связи с этим необходимо введение представления об эквивалентном уровне напряжения для проведения расчетов с использованием новой характеристики напряженного состояния материала в виде эквивалентного КИН. Использование эквивалентной величины в свою очередь требует получения сведений о закономерностях процесса разрушения в некоторых тестовых или стандартных условиях циклического нагружения материала, в которых осуществлено построение базовой или единой кинетической кривой. Параметры кинетической кривой в стандартных условиях опыта становятся характеристиками только свойств материала. Разнообразие реальных условий нагружения материала, в том числе и влияние геометрии элемента конструкции, рассматривается в условиях подобия путем сведения всех получаемых кинетических кривых к базовой или единой кинетической кривой. Поэтому влияние того или иного параметра воздействия на кинетику усталостной трещины в измененных условиях опыта по отношению к тестовым условиям испытаний может быть учтено через некоторые константы подобия. Они выступают в качестве безразмерного множителя. [c.190]

В качестве предельного значения скорости роста усталостной трещины рассматривалась величина 2,14-10" м/цикл, соответствующая точке перехода на единой кинетической кривой от линейной к нелинейной зависимости СРТ от длины. Поэтому долговечность от момента зарождения трещины и до предельного состояния соответствовала суммарно этапам подготовки материала к зарождению трещины, и ее распространения до достижения скорости 2,14 -10 м/цикл. Период роста трещины исключал стадию подготовки материала к зарождению разрущения. Указанное ограничение по скорости было введено в связи с тем, что крестообразных моделей полей равномерного напряженного состояния материала может быть реализовано в ограниченной зоне в центральной части в пределах радиуса 20 мм. За пределами этой зоны рассмотрение процесса роста трещины является некорректным. Однако при изменении одновременно асимметрии цикла и соотношения Я.СТ граница зоны достигается трещиной с разной скоростью. В связи с этим, чтобы соблюсти единообразие в оценке относительной живучести, введена общая граница по скорости роста тре- [c.325]

По полученным результатам исследований была проведена оценка уровня эквивалентных напряжений, действовавших в дисках. В качестве тестовой кинетической кривой была использована кривая, полученная для условий нагружения пульсирующим циклом с частотой 0,2 Гц. Полученное в результате этого выражение, описывающее кинетику усталостных трещин при разных х и блоках нагружения, имеет вид [c.473]

Выполненная оценка периода роста трещины не включала в себя длительность этапа накопления повреждений в процессе усталостного выкрашивания поверхности, от которой и произошло зарождение множества усталостных трещин. Если учесть продолжительный период формирования очагов усталостного разрушения в качестве зон выкрашивания материала, то весь процесс разрушения ЗК с момента возникновения зон выкрашивания материала будет еще большим в общей наработке зубчатых колес. [c.696]

Метод прогнозирования усталостной долговечности металлов на больших базах [12, с. 100—101] основан на использовании характеристик неупругости. Испытания на усталость с одновременной оценкой необратимого рассеяния энергии проводились при 16 Гц и 10 кГц. В качестве критерия усталостного разрушения металлов независимо от частоты приложения нагрузки и числа циклов принята величина [c.107]

Выращивание усталостных трещин для их использования в качестве концентраторов напряжении производится для последующего построения вторичных кривых выносливости, определения скорости роста трещин и оценки живучести . [c.137]

Метод внутреннего трення, являясь наиболее чувствительным из всех методов изучения микродеформации и других неупругих эффектов, используется для физических исследований твердых тел, оценки их качества и прогнозирования поведения материалов при циклическом нагружении. Внутреннее трение может быть характеристикой повреждаемости изделий при испытаниях без разрушения, что очень важно для практики и теории усталостных испытаний. Момент зарождения усталостной трещины и ее рост связаны с интенсивным увеличением декремента затухания. [c.164]

Определение параметра фрикционной усталости t является важной задачей при количественной интерпретации усталостного механизма разрушения. Способы его прямой и косвенной оценки кратко рассматривались ранее. Результаты, приведенные выше, свидетельствуют о том, что метод количественного анализа структурных изменений может быть предложен в качестве нового прямого метода определения параметра t. Достоинство этого метода заключается в том, что структурные изменения являются комплексной характеристикой, отражающей воздействие на материал как условий трения, так и влияние окружающей среды. Полученные значения t показывают, что процесс трения осуществлялся в области пластического контакта, где его величина чаще всего равна 2—3. При испытании на модели фрикционного контакта для стали 45 другим методом получено приближенное значение f = 1,3 1511. [c.73]

В качестве жидких коррозионных сред при исследовании коррозионной усталости металлов наиболее часто применяют дистиллированную, водопроводную и морскую воду, а также водные растворы хлоридов натрия, магния и других солей, реже — растворов кислот. Доминирующее использование этих сред связано с их наиболее широким распространением в эксплуатационных условиях. По приближенным оценкам 90—95 % случаев коррозионно-усталостного разрушения металлических конструкций связано с воздействием именно этих жидких коррозионных сред. Они существенно различаются по химическому составу, величине водородного показателя pH, количеству растворенного кислорода и поэтому оказывают различное влияние на сопротивление коррозионно-усталостному разрушению. [c.105]

В связи с большой длительностью и высокой стоимостью испытаний на усталость вопросы планирования приобретают большую актуальность. При косвенных испытаниях планирование предусматривает не только определение необходимого объема серии образцов или элементов конструкций для оценки усталостных свойств с заданной степенью точности, но и оптимальное распределение этой серии на отдельные группы, испытуемые при различных уровнях нагрузки, и определение рационального числа групп. В качестве критериев при планировании испытаний на усталость, помимо точности оценки характеристик сопротивления усталости, мо кно принимать также стоимость и полное время испытаний. Часто возникает необходимость одновременного использования нескольких критериев. [c.137]

Опыт использования ускоренного метода Про свидетельствует о возможности его применения для оценки предела выносливости образцов и натурных элементов конструкций, причем в качестве критерия разрушения можно принимать как образование усталостной макротрещины определенного размера, так и окончательное разрушение. [c.194]

В качестве критерия оценки работоспособности принимаем усталостное разрушение металла в зоне контакта тел качения [c.335]

В процессе проектирования силовой конструкции наряду с расчетными оценками долговечности элементов целесообразно использовать приближенные оценки усталостного качества. Общепринятой характеристикой усталостного качества является коэффициент [c.416]

При конструировании трубчатых теплообменников важная роль отводится оценке прочности соединений труб в трубных досках. В работе [281 ] дана сравнительная оценка качества восьми различных видов соединений закрепления трубы в трубной решетке при статической и усталостной нагрузках. Эксперименты проводили на 60-тонной универсальной испытательной машине. Максимальные напряжения при переменных нагрузках, отнесенные к поперечному сечению трубы, составляли 25 кгс/мм , минимальные 5 кгс/мм при частоте 600 циклов в минуту. [c.141]

Использование в качестве характеристики напряженно-деформированного состояния материала или детали с трещиной, подвергающейся циклическому нагружению силовых, деформационных и энергетических характеристик, имеющих место в локальных объемах материала у вершины трещины, позволяет более обоснованно и целенаправленно изучать процесс усталостного разрушения, прогнозировать долговечность и предельное состояние с учетом влияния свойств материала и условий их нагружения и дает новые возможности для сравнительной оценки способности магериалов сопротивляться разрушению при наличии трещин. [c.3]

Простота переработки и разнообразие свойств АП в сочетании с различными технологическими процессами изготовления деталей из них предоставляют конструкторам широкие возможности в сравнении с металлами. Хотя АП, как правило, менее жесткие, детали и узлы из них можно легко спроектировать так, что они по своим функциональным качествам не будут уступать штампованным из листовой стали. Ими можно заменить отливки, поковки и прессованные металлические профили. При этом снижается масса, повышается коррозионная стойкость, а зачастую также ударопрочность и выносливость. Эти свойства крайне важны для капотов и крыльев грузовых автомобилей средней и большой грузоподъемности, при изготовлении которых традиционную листовую сталь уже успешно заменили полиэфирной смолой, армированной стекловолокном. Так как эти синтетические материалы показали высокие эксплуатационные качества и были одобрены потребителем, теперь из них заказывают крыши, нижние боковины и двери кабин и даже целые кабины для большегрузных автомобилей. Сравнительная характеристика основных механических свойств АП и металлов приведена в табл. 26.3, по данным фирмы Форд мотор . Показатели усталости весьма общие из-за недостаточного объема испытаний, множества составов АП, различия методов испытаний и критериев оценки усталостного разрушения. [c.488]

Приведенные выше значения коэффициентов р соответствуют гладким образцам (без концентрации напряжений). Для оценки пределов выносливости деталей с концентрацией напряжений и различным качеством обработки поверхности может быть использована формула для эффективного коэффициента концентрации напряжений /Сом, соответствующего комбинированному надрезу (глубокому с наложенным на него мелким надрезом), полученная в работе [9] на основе поляризационно-оптических измерений напряжений и усталостных испытаний [c.119]

В работах [15, 16] приводятся результаты экспериментальной проверки метода приближенного моделирования несущей способности при переменных нагрузках на основе критериев подобия (10.20). Были испытаны на циклический изгиб при вращении образцы восьми серий из стали 45 диаметром 2а = 50 мм с радиусами надрезов р2 = И 9 7,5 5 3,5 2 1 и 0,5 мм, условно принимаемых за натурные детали. В качестве моделей использовались образцы диаметром 2й1 = 7,5 мм с теми же радиусами кольцевых выточек (рис. 10.6), нагружаемые с помощью пульсатора на растяжение-сжатие. При изготовлении модельных и натурных образцов были приняты меры с целью обеспечения тождественности поверхностных слоев в области кольцевых выточек. Во избежание получения случайных результатов при испытаниях единичных образцов, оценка закономерностей усталостного разрушения натуры и моделей производилась путем построения областей рассеивания сопротивлений усталости. [c.229]

Здесь уместно упомянуть оригинальные отечественные разработки — методику многократного определения вязкости разрушения на одном образце [101 и методику определения вязкости разрушения при испытании на изгиб цилиндрических образцов с периферийным кольцевым надрезом, разработанную во Львовском физико-механическом институте под руководством В. В. Панасюка [111. Первая позволяет не только снизить ошибку опыта, но и решить ряд принципиальных вопросов, относящихся к методике определения вязкости разрушения и, что особенно важно, к оценке качества исследуемого материала [12 . Вторая позволяет определять вязкость разрушения пруткового материала, из которого нецелесообразно вырезать стандартные прямоугольные образцы, при этом были преодолены методические трудности, связанные с наведением симметричной усталостной трещины и оценкой достоверности полученных значений К - Эта методика, несомненно, перспективна, так как на цилиндрических образцах с кольцевой трещиной достигается максимальное стеснение деформации при заданной толщине образца. [c.6]

Вторая составляющая данного уравнения может быть предложена в качестве комплексного параметра для оценки качества поверхностей, работающих на усталостную прочность. [c.149]

Таким образом, введение понятия об эквивалентном напряжении, учитывающем влияние внешних условий нагружения на кинетику усталостных трещин, позволяет использовать результаты оценки трещиностойкости сплавов в условиях тестовых испытаний в качестве стандартных, эталонных—универсальных, а полученные численные характеристики, как константы материала, реализуемые в условиях автомодельности для любых видов внешних воздействий на элемент конструкции. Метод определения эквивалентного напряжения и его использование в практических целях рассмотрен в гл. V, VII. [c.380]

В качестве иллюстрации использования характеристик усталостной прочности для оценки долговечности деталей автомобилей приведем результаты расчетов прочности и долговечности полуосей автомобиля средней грузоподъемности для трех условий эксплуатации согласно статистическому распределению нагрузки (рис. 126) [c.217]

В деталях это, в первую очередь, относится к таким показателям, как перекосы, соосность, параллельность, перпендикулярность осей, шероховатость поверхности, твердость, износостойкость, усталостная прочность и другие, которые оказывают незначительное влияние на получение мгновенных характеристик работы агрегата (автомобиля), но очень сильно влияют на показатели надежности. Дифференцированно необходимо подходить к оценке качества и по тому, какие трудовые затраты и материальные расходы будут при эксплуатации отремонтированной продукции. [c.59]

Однако оценке прочностной надежности с помощью допускаемых напряжений присущи и существенные недостатки. Величина [о] не дает в явном виде представления о степени надежности, так как в формуле (1) не показано соотношение действующих и предельных напряжений. Величина допускаемого напряжения носит условный характер, так как не отражает характера предполагаемого разрушения (статического, усталостного и т. п.), режима нагружения и других факторов, влияющих на надежность. Допускаемое напряжение, особенно при действии переменных нагрузок, в значительной степени зависит от геометрии детали (концентрации напряжений), материала и технологии изготовления, что затрудняет ее применение в качестве нормативной характеристики. [c.619]

Усталостная выносливость деталей зависит не только от материала, из которого они изготовлены, но и от физико-механического состояния его поверхностных слоев. В настоящее время недостаточно оценивать качество поверхностного слоя только по изменениям микротвердости, результатам структурного анализа, численного значения и знаку остаточных напряжений и некоторым другим параметрам. Во многих случаях необходимо их дополнять таким комплексным показателем, как усталостная выносливость. Для деталей, работающих в условиях циклических нагрузок, такая оценка является первостепенной. [c.100]

Таким образом, как показали экспериментальные проверки [25], метод определения предела выносливости путем последовательного ступенчато возрастающего во времени нагружения одного образца дает удовлетворительные результаты, если требуется установить соответствие между усталостной прочностью данного образца и ее нормативами, полученными в результате обычных длительных испытаний на усталость партий аналогичных образцов. Это может оказаться необходимым либо при текущем контроле качества поставляемого металла, ответственных серийных деталей или изделий, либо в целях оценки возможных изменений в конструкции деталей, технологии их изготовления или в материале. [c.105]

XXV съездом Коммунистической партии Советского Союза поставлена задача ускорить темпы научно-технического прогресса, решительно улучшить качество всех видов выпускаемой продукции, повысить. эф( ктивность использования материальных ресурсов, всемерно снижать материалоемкость продукции. Применение прогрессивных конструкторских решений и технологических процессов требует более глубокой и комплексной оценки свойств материалов, в том числе прочности их при циклической нагрузке. Этому направлению исследований отвечает настоящее справочное руководство по методике усталостных испытаний. [c.7]

Первый вариант. Результаты испытаний используются для выбора сплава, для оценки эффективности технологии, упрочнения, качества сырья, кондиционности материала при контроле качества по усталостным свойствам и т. д. В этом случае испытания проводят в таком объеме, при котором в пределах выбранной точности обеспечиваются во-пгрвых, достаточно малая вероятность а отрицательной оценки более эффективной технологии, сплава с более высокими свойствами и т. д. Ошибка 1-го рода) и, во-вторых, достаточно малая вероятность положительной оценки менее эффективной технологии или сплава, обладающего более низкими свойствами и т.д. (ошибка 2-го рода). [c.71]

Все указанные качественные рассуждения, относящиеся к примеру рис.З. ,, непосредственно переносятся на исходную задачу (вал с кольцевой трепанной) простой за- ной на R. На практике обычно реализуется случа1 весьма малых начальных трещин, когда о<, Следовательно, формула (3.W), как правило, дает оценку сверху для начальных TpeeyiH. Таким образом, применение в расчете На усталостную долговечность в качестве Ео величины, определяемой формулой (3.5А), идет в запас црочности, так что число циклов до разрушения,, полученное из такого расчета, при црочих равных условиях будет меньше истинного. [c.83]

Для оценки усталостной трещиностойкости материалов при стационарном мыогоцикловом нагружении в качестве кодтлексной характеристики принимается кинетическая диаграмма усталости (КДУ), отражающая зависимость скорости развития трещины от параметров нагруженности, выраженных коэффициентами интенсивности напряжений (КИН). Важными критериями являются пороговые значения КИН и прежде всего уровень порога /1Г(д, ниже которого развитие усталостных трещин не происходит. [c.297]

Коэффиххиент усталостной прочности используется при решении многих задач на начальной стадии проектирования. Предварительные оценки долговечности должны базироваться на принятых кривых усталости элементов если есть оценка величин Ку, такие кривые можно получить пересчетом с кривых усталости для полосы с отверстием. Величина Ку является характеристикой качества конструирования элемента по условиям усталости и может служить критерием в решении вопроса [c.416]

Следует отметить наличие еще одного направления оценки накопления усталости на базе всякого рода физических свидетелей нагруженности , установленных и деформируемых совместно с конструкцией в процессе эксплуатации, такие свидетели реагируют на условия переменного деформирования либо изменением омического сопротивления (достаточно общеизвестные типы датчиков), либо изменением отражательных свойств поверхности, либо возникновением усталостной трещины или даже полным разрушением образца - свидетеля . Огромным достоинством такого рода средств является их относительная простота и дешевизна, однако эти положительные качества, к сожалению, почти целиком нейтрализуются столь же огромными трудностями подстройки проходящих в таких датчиках физических процессов к процессу исчерпания усталостных характеристик разнообразных критических мест конструкдай. [c.451]

Можно заметить, что длина доверительного интервала 2уоо/ п зависит от уровня значймости а и от числа образцов в выборке. Чтобы уменьшить длину доверительного интервала и, таким образом, улучшить качество оценки, надо либо понизить уровень доверия, либо увеличить объем выборки. Для оценок параметров совокупностей и для расчета доверительных интервалов исследуемых параметров совокупностей применительно к различным усталостным испытаниям разработан ряд методов [2]. [c.339]

В нормах расчетов ASME 1592-7 в качестве одного из методов оценки усталостных повреждений приводится следующее уравнение для расчета неупругой деформации [c.118]

Изложенное выше относится к стационарному режиму нагружения. Применительно к нестационарным режимам нагружения методические подходы к оценке периода роста трещины по результатам фрактографических исследований становятся иными. Для перехода от макроскопических данных по скорости роста трещины к фрактографическим параметрам, используемых в качестве характеристик скорости роста трещины, необходимо определить эквивалентный коэффициент интенсивности напряжений, т. е. привести кинетическую диаграмму усталостного разрушения в точку с координатой Л и В, что отвечает условию автомодельного роста трещины. Эта операция осуществляется путем эквидистантного смещения прямой og dlldN—log ЛК в поло-жение, совпадающее с координатными точками А i В. Аналитически это можно проиллюстрировать следующим образом. В неавтомодельных условиях связь dl/dN с АК описывается соотношением [c.331]

Более точную оценку загрязненности подшипниковой стали позволяет получить стандарт Германии (1570). На площади шлифа подсчитывается число включений, соответствующих нескольким баллам фотоэталона. Числа включений каждого балла умножаются на коэффициенты опасности. Чем больше размеры (и больше соответствующий ему балл), тем сильнее оно оказывает влияние на развитие усталостного процесса и тем большее значение имеет коэффициент опасности. Сумма полученных произведений не должна превышать значений, заданных производителем подшипников, При оценке качества как по этому стандарту, так и по ГОСТ 801, решающее значение на заключение о пригодности стали может оказать случайное попадание или, напротив, непопадание на поверхность шлифа содержащихся в исследуемой плавке стали наиболее крупных включений. [c.325]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...