Повреждения накопленные

В зависимости от типа материала, вида напряженного состояния, характера нагружения и уровня деформаций разрушение может быть обусловлено накопленным усталостным повреждением, накопленной деформацией или их совокупностью. В связи с этим необходимо измерять как величину суммарной односторонней накопленной деформации, так и изменение амплитуды деформации при каждом цикле нагружения [83]. Для исследования циклически упрочняющихся материалов наиболее эффективен метод оптически чувствительных покрытий, а также метод тензометрии (при величине деформации в первом полуцикле Г%). Для измерения перемещений в зоне вершины трегцины рекомендуется метод оптической интерференции, причем величина исходной деформации должна быть 1%. [c.239]

Полученный комплекс базовых данных использован для расчета усталостных и длительных статических повреждений, накопленных материалом в процессе термоусталостных испытаний. Расчет повреждений осуществлен применительно к условиям деформирования в зоне разрушения, т. е. в месте образования шейки . Результаты вычислений в соответствии с деформационно-кинетическим критерием (уравнение (1.3.1)) представлены в табл. 1.3.1 и на рис. 1.3.8. [c.54]

Для случая нормальных, повышенных и высоких температур разработаны методы определения повреждений в форме деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического нагружений. При этом усталостные повреждения определяются кинетикой пластических, или необратимых циклических деформаций, а квазистатические, или длительные статические повреждения — накоплением односторонних деформаций (циклическая анизотропия свойств, асимметрия по напряжениям, выдержкам и температурам, ползучесть), причем в обоих случаях учитывается изменение механических свойств во время циклического нагружения. Предложено, экспериментально исследовано и подтверждено условие линейного суммирования усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений на стадии образования трещины. [c.274]

Мера повреждения, накопленного в течение определенного периода эксплуатации (не обязательно приводящего к разрушению), описывается выражением [c.8]

Суммарную долю усталостных повреждений, накопленных в опасной точке сферического корпуса за циклов нагружения, определяли по формуле [c.254]

Bo втором случае долю усталостных повреждений, накопленных за Nj циклов нагружения рассчитывали по формуле [c.254]

Следует подчеркнуть, что для обеспечения достаточно высокой работоспособности необходимо выдерживать требования технических условий на металл как в исходном состоянии, так и после длительной эксплуатации. Однако показатели прочности и пластичности при комнатной температуре не отражают степени повреждений, накопленных в металле, поэтому они непригодны для ее оценки. [c.254]

Таким образом, было получено дополнительное подтверждение возможности устранения повреждений, накопленных в стали перлитного класса в процессе работы при высокой температуре под напряжением, путем восстановительной термической обработки. [c.266]

Повреждения, накопленные в первом и втором периодах усталостного разрушения, могут быть устранены путем отжига или отпуска [Л. 89, 91]. Если в металле образовались микроскопические или макроскопические трещины (третий период усталостного разрушения), то термическая обработка бессильна устранить повреждения. [c.270]

По методу Локати изделия подвергают нагружению, увеличивающемуся на каждой ступени так, чтобы отношение прироста напряжения на одной ступени к числу циклов было постоянным. Испытания начинаются с нагружения, которое заведомо ниже предполагаемого предела усталости, и после накопления некоторого числа циклов rii нагрузку увеличивают, при этом новом нагружении производят новое накопление пг циклов и т. д. Нагрузку увеличивают вплоть до разрушения образца. По гипотезе линейного накопления усталостных повреждений разрушение наступает тогда, когда сумма относительных повреждений, накопленных на разных ступенях, достигнет единицы, т. е. [c.30]

Постановка задачи. Рассчитать на ЭВМ поля повреждений, накопленных в двумерных или одномерных моделях роторов и корпусов турбин при циклическом термомеханическом нагруже- [c.142]

На рис. 4.10 приведены результаты расчетов роторов высокого и среднего давления, отработавших 15—25 лет. Анализ этих результатов показывает следующее. Точки, характеризующие повреждение, накопленное в наиболее напряженных зонах тепловых канавок первых ступеней ротора среднего давления, лежат в области заведомого неразрушения образцов. [c.159]

Расчетная оценка напряженного состояния и повреждения, накопленного во фланце от циклического нагружения при использовании системы обогрева, показала, что число циклов до возникновения макротрещины превышает 10 с учетом принятых коэффициентов запаса и литейного дефекта в зоне максимальных напряжений. Отсутствие повреждений на ряде корпусов ЦВД и ЦСД, отработавших более 150 тыс. ч, служит дополнительным аргументом для обоснования возможности надежной эксплуатации турбин с системой обогрева ВТИ-ЛМЗ (ВТИ-ТМЗ). [c.169]

Суммарное повреждение, накопленное в v-й точке за время Г [c.451]

Таким образом, для широкого диапазона условий нагружения [15, 49] суммарное повреждение, определенное в соответствии с уравнением (2.39) или (2.41), укладывается, как правило, в полосе разброса 0,5... 1,5. Это свидетельствует о возможности использования деформационно-кинетического критерия для расчета прочности при малоцикловом и длительном малоцикловом нагружении. Однако необходимо использовать результаты только корректно поставленных экспериментов, обеспечивающих получение полной информации о параметрах процесса деформирования и характере изменения с числом циклов и -во времени нагрузок (напряжений), деформаций и температур в зоне достижения предельного состояния по условиям малоциклового разрушения, а также систему базовых данных и расчетных характеристик, необходимых для правильной оценки повреждений, накопленных в ходе повторных нагружений. [c.101]

В последние годы получают все большее распространение различного рода счетчики и индикаторы нагруженности, поврежденности и ресурса. Эти устройства уже используют в авиационной техники. Одни из них основаны на аналоговом принципе, другие содержат вычислительные устройства, в частности, микропроцессорного типа. Некоторые из них фиксируют перегрузки на конструкцию, статистически перерабатывают информацию и дают прогноз остаточного ресурса на основе некоторой модели накопления повреждений. Датчики повреждений аналогового типа подвергаются действию тех же нагрузок, что и рассматриваемый элемент конструкции. В результате они дают прогноз об остаточном ресурсе в зависимости от уровня повреждений, накопленных в чувствительном элементе [c.58]

Усталостное повреждение, накопленное в конструкции за время t, [c.161]

Расчетные методы определения накопленного к некоторому моменту времени усталостного повреждения позволяют оценить долговечность конструкции и ее остаточный ресурс, если будут заданы вероятностные характеристики процесса нагружения. При этом усталостная долговечность конструкции определяется по величине усталостного повреждения v = 1, а остаточный ресурс — по остаточному усталостному повреждению v,, = 1 — vj (vj — усталостное повреждение, накопленное к моменту времени t). [c.178]

Вычислим показатели безопасности с учетом повреждений, накопленных в процессе нормальной эксплуатации. Пусть известна плотность вероятности р (v t) для значений вектора качества v, причем в рассматриваемый момент ресурс не выработан, т. е. v (t) Q. Введем условную функцию безопасности S (Фу v) по отношению к событиям класса при заданном значении вектора v. Интеграл [c.223]

Для конструкций характерными видами отказов могут быть недопустимо большие упругие деформации, возникающие при потере устойчивости (например, хлопок оболочки), превышение предела упругости в каком-то месте конструкции (например, возникновение пластического шарнира), хрупкое разрушение, накопление усталостных повреждений, накопление деформаций ползучести и механический износ. Очевидно, что теория надежности конструкций должна опираться на статистический анализ свойств материалов и геометрических размеров конструкций, внешних воздействий, а также на результаты исследования поведения конструкций при случайных воздействиях. [c.43]

Работы [1], [3] показывают возможность построения такого рода моделей (эти модели описаны также в [4]). В обеих моделях описывается усталостное разрушение поверхностей. Первая работа посвяш ена анализу одномерной задачи в случае, когда осредненное поле напряжений в упругом полупространстве при контактировании с движущимся по его поверхности индентором зависит только от глубины. Этим же свойством обладает и поврежденность, накопление которой до некоторого критического значения вызывает разрушение. В силу специфики геометрии рассматриваемой задачи, если критическое значение достигается на некоторой глубине, разрушение имеет характер отслаивания. После отслаивания материал с накопленной ранее поврежденностью вновь вступает в контакт. Достижение критического значения поврежденности на нулевой глубине приводит к непрерывному отделению материала с поверхности. [c.651]

Пусть материальная частица испытывает в некотором процессе немонотонную деформацию, состоящую из п этапов монотонной деформации. Тогда поврежденность, накопленную к моменту времени, предлагается подсчитывать так [c.14]

Рассмотрены два механизма отказа внезапный — при превышении действующим напряжением несущей способности и постепенный - при накоплении усталостных повреждений. [c.4]

УЧЕТ НАКОПЛЕНИЯ УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ [c.64]

В предыдущем разделе задача определения размеров поперечного сечения, обеспечивающих заданную надежность, рассматривалась в предположении внезапного механизма отказа, т.е. под мерой надежности понималась вероятность непревышения действующим напряжением несущей способности. Но очень часто характер действия нагрузок Таков, что разрушение наступает в результате постепенного накопления усталостных повреждений. [c.64]

Воспользовавшись линейной теорией накопления усталостных повреждений, в предположении, что нагрузка q(t) - нормальный, стационарный процесс, можно записать для определения 5 экв следующее выражение [ 3,35] [c.65]

Согласно гипотезе линейного суммирования повреждений накопленное ловреждение для блока с учетом пяти (х = 5) уровней нагружения равно [c.301]

После выращивания трещин часть образцов была обточена до диаметра 13 мм, чтобы получить гладкие образцы с усталостной трещиной заданного размера. Другая часть, в которой концентратор наиряжений сохранили, была подвергнута повторному отжигу при 830 °С для снятия усталостных повреждений, накопленных в период выращивания трещины. Таким образом, были получены две партии образцов с одной трещиной и с концентратором и трещиной, диаметры живого сечения которых были одинаковыми при одинаковой глубине исходных трещин. [c.112]

До настоящего времени не существует надежного прямого метода оценки повреждений, накопленных в металле в процессе ползучести. Существует несколько способов, которые применяются для ее косвенной оценки. И. Н. Лагунцов предлагал ранее оценивать повреждаемость стали 16М по снижению временного сопротивления при рабочей температуре, по снижению ударной вязкости при комнатной температуре и по переходу молибдена из твердого раствора в карбиды. Лагунцов полагал, что сталь 16М можно эксплуатировать до момента, пока 75% молибдена не перейдут в карбиды при одновременном заметном снижении механических свойств и жаропрочности. [c.250]

Как отмечалось ранее, наиболее благоприятные условия для залечивания повреждений, накопленных в процессе ползучести, создаются в случае полной фазовой перекристаллизации. Однако, принципиально возможно залечивание повреждений вследствие выделения вторичных фаз и растворения колоний вакансий и в сплавах, не претерпевающих фазового превращения. В [Л. 85] показана возможность залечивания повреждений путем восстановительной термической обработки на примере ау-стенитной стали 1Х18Н9Т и сплава на никелевой основе ЭИ437. Авторы работы В. С. Иванова и Н. А. Воробьев считают, что основную роль в залечивании повреждений играют диффузионные процессы. Они применяли для восстановления повторную аустенизацию. О восстановлении свойств и залечивания повреждений судили по восстановлению удельной электропроводности и по сопротивлению распространению трещин, которые являются [c.266]

Обработка результатов ускоренных испытаний ведется с помощью трех условных кривых усталости (рис. 7.1). Две из них предположительно соответствуют ожидаемой максимальной и 1МИНИМ13ЛШ0Й прочности. Третья кривая отвечает сред-. ним значениям соответствующих ординат предельных кривых. На диаграмзау, на которой представлены условные кривые, наносится ступенеобразная линия результатов ускоренных испытаний. Согласно результатам испытаний, подсчитывается сумма относительных повреждений, накопленных деталью до ее разрушения, по трем условным кривым усталости. Строится зависимость суммы повреждений от величины пределов усталости, характеризуемых условными кривыми, и путем графической интерполяции определяется такой уровень напряжений, для которого сумма повреждений равна единице [c.185]

Располагая расчетными данными о циклических деформациях в максимально нагруженных зонах гофрированной оболочки и кривой усталости конструкционного материала в заданных по частоте и выдержке условиях нагружения, можно определить длительную малоцикловую прочность комненсатора. Расчет производится на основе деформационно-кин-етического критерия (2.41) без учета доли квазистатического повреждения (накоплением односторонних деформаций при длительном малоцикловом нагружении компенсаторов в условиях заданных перемещений можно пренебречь). В табл. 5.4 для различных условий нагрунсения компенсаторов приведены расчетные данные о числе циклов до разрушения. [c.229]

Точно так же, как и в случае многоцикловой усталости, для оценки степени малоцикловой усталостной поврежденности в условиях действия спектра различных по величине амплитуды циклических деформаций требуется использовать какую-либо теорию накопления повреждений. Накопление повреждений при малоцикловой усталости изучалось многими исследователями. В результате установлено, что если по заданным нагрузкам можно достаточно точно определить локальное напряженно-деформированное состояние и если правильно подсчитывается число циклов, то правило Пальм-грена дает вполне удовлетворительные результаты. Если, например, для определения локальных напряжений и деформаций используется модифицированное применительно к усталости правило Нёйбе-ра, описанное в разд. 8.5, и если для анализа процесса локального деформирования используется метод стока, также описанный в разд. 8.5, то, как установлено, линейное правило суммирования повреждений Пальмгрена (8.4) дает возможность получать удовлетворительные оценки долговечности. Для различных материалов значения величины 2 пШ), соответствующие разрушениям в различных условиях нагружения, находятся в пределах от 0,6 до [c.388]

Турбомашины имеют несколько режимов работы, различаю-Ш.ИХСЯ нагрузками и температурами. Во время запуска повышенные температурные градиенты приводят к высокому уровню суммарных напряжений. Запасы прочности на нестационарных режимах из-за больших напряжений могут оказаться сравнимыми с запасами прочности на менее напряженных режимах большой продолжительности. Таким образом, повреждение в дисках, связанное с процессами ползучести, является суммой повреждений, накопленных на различных режимах, и в таких случаях запас прочности следует определять с учетом повреждений на всех режимах, вклад которых в повреждение суш,ествен. [c.119]

Самые простые модели основаны на введении скалярной меры повреждений. Опишем повреждения, накопленные в детали, элементе конструкции или узле, с помощью скалярной функции времени г) (/). Считаем, что функция г[5 (/) принима гзначения из отрезка 10, 1 ]. При этом значение г з = О соответствует случаю, когда повреждения отсутствуют, значение г) = 1 соответствует уровню повреждений, при котором деталь, элемент или узел выработали свой ресурс. Выбор физических состояний, отвечающих этим крайним значениям, достаточно произволен. Так, для пары трения в зависимости от постановки задачи за начальное состояние можно принять состояние непосредственно после заводского изготовления либо состояние после окончания обкатки или приработки. При необходимости учета технологических [c.61]

Применим методологию эволюционного подхода к процессам деформирования и разрушения материала [146]. Под автономностью будем понимать отсутствие старения материала и других аналогичных временных явлений при деформировании. Кроме того, будем полагать, что механизмы и процессы разрушения материала не изменяются в течение рассматриваемого периода времени, т. е. стационарны. Повреждениями тела (материала) считаем разрыхление, образование пор и микротреш,ин, их рост, а также другие изменения механических и физических свойств материала при воздействии внешних факторов. В эволюционной системе тело-повреждения накопление повреждений (состояние системы) будем характеризовать интерпретируемым как сплошность скаляром О ф являюш,имся единственной переменной состояния q = ф. К управляюш,им параметрам следует отнести те, которые отражают условия нагружения тела тензоры деформаций и напряжений, температуру, внешнюю среду и другие переменные, суш,ественные для процесса накопления повреждений. Учет всех управляюш,их параметров в эволюционном уравнении (1.5.2) представляет весьма сложную задачу. В то же время важно, чтобы управляюш,ие параметры деформирования и разрушения могли быть найдены из достаточно простых экспериментов. Примем следующий постулат в основе процессов деформирования и разрушения материалов (функционирования системы тело-повреждения ) лежат обш,ие закономерности (1.5.2) накопления повреждений, которые в простейшем случае могут быть записаны в виде [c.59]

В предположении, что на этапе статистического накопления повреждений накопление разрывов волокон происходит во всем объеме материала, была разработана модель, позволяющая прогнозировать диаграммы растяжения композитов с хрупкими волокнами [72, 124]. Для композитов с небольшими объемными долями волокон, т.е. когда разрывы отдельных волокон не приводят к существенной перегрузке соседних и не вызьшают их последующего разрушения, получены аналитические выражения функций накопления повреждений, основанные на аппроксимации распределений прочности исходных волокон [75]. [c.36]

При рассмотрении процесса разрушения металлических материалов (будь то статическое деформирование или какой-либо более сложный вид нагружения - усталость, ползучесть и т.д.) принято делить весь процесс накопления деформации и разрушения на два основных периода период зарождения и период распространения трещин [22-24]. При статическом растяжении, по-видимому, можно пластическую деформацию и повреждения, накопленные до начала образования шейки, классифицировать как период зарождения трещин, а шейкообразование с последующим разрушением - как период распространения трещин (заштрихованная область на рис. 2.2). Справа на этом рисунке показана возможная трансформация диаграммы растяжения, если испытания проводить при температуре ниже температуры хрупкого перехода [c.41]

Для учета заданного срока службы и переменности режима работы фрикционных передач со стальными закаленными телами качения, работающими в масле при начальном контакте по линии, можно использовать методику [80], основанную на использовании уравнения кривой усталости и принципе линейного сумми- рования повреждений. Суть этого принципа состоит в том, что общее количество повреждений, накопленных за весь срок службы в материале детали, приводящее к усталостному ее разрушению, равно сумме повреждений, развившихся в различные периоды работы детали при различных напряжениях и соответ-ствующих циклах нагружений. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...