Предварительного .нагружения влияние усталость

Наиболее интенсивное влияние усталости на 7 р отмечается на первых стадиях циклического нагружения [76, 78]. До 50% общего повышения критической температуры падает на первые 10—30% ресурса долговечности разрушающего числа циклов. При дальнейшем росте числа циклов предварительного циклического нагружения Т р повышается менее интенсивно, вплоть до появления усталостной трещины. Сопоставление предельных Т р вблизи усталостного разрушения при различных амплитудах напряжений позволяет предположить, что влияние трещин усталости на повышение критической температуры хрупкости зависит не только от их глубины, но и от предыстории нагружения, а именно — от амплитуды циклических напряжений. [c.50]

Предварительное нагружение вызывает изменение сопротивления усталости из-за перераспределения остаточных напряжений и упрочнения материала у мест концентрации напряжений. Степень влияния предварительного растяжения на сопротивление усталости сварных соединений зависит главным образом от отношения напряжения предварительного растяжения к пределу текучести, от величины и знака остаточных напряжений в местах развития усталостной трещины, от концентрации напряжений, материала и типа соединений. Максимальное повышение предела усталости в результате предварительного растяжения получается тогда, когда остаточные напряжения растяжения в местах развития усталостной трещины заменяются сжимающими. В частности, последнее имело место у образцов с односторонним продольным ребром, у которых вследствие [c.155]

Рис. 7.43. Влияние предварительного статического нагружения в осевом направлении на кривую усталости образцов из 7075-Т6, испытанных на усталость при изгибе с вращением. (Данные из работы [35].) J — радиус скругления в вершине выточки меньше 0,001 дюйма 2 — образцы без предварительного нагружения предварительное растяжение в процентах от предела прочности образца с выточкой 0 90%, 70%, И50%, предварительное сжатие в процентах от предела

Было испытано большое число полированных образцов для определения влияния циклов перенапряжения или недонапряжения (т. е. переменных напряжений выше или ниже предела выносливости) на предел выносливости исследуемого материала. Некоторые из этих исследований показали увеличение повреждения при увеличении числа циклов перегрузки [9]. С другой стороны, оказалось, что нагружение образца большим числом циклов напряжения немного ниже предела выносливости с последующим нагружением циклами напряжения, увеличивающегося небольшими ступенями, значительно повышает сопротивление усталости. Описанное предварительное нагружение образца несколько меньшим переменным напряжением получило название тренировки . Некоторые исследователи считают, что такого рода предварительное нагружение деталей конструкции уменьшенным напряжением устраняет пики напряжений в текстуре материала и Таким образом повышает его сопротивление усталости. Возможно, что циклы перенапряжения полированных образцов малых размеров ухудшают условия нагружения и понижают сопротивление усталости. Однако вполне возможно также, что незначительное перенапряжение элементов реальных конструкций может оказывать благоприятное влияние. Та- [c.52]

На величину усталостной прочности влияют перегрузки, которым деталь подвергается перед нагружением. Один из методов учета влияния перегрузок, предложенный Френчем, состоит в построении кривых повреждаемости (кривые Френча). Метод заключается в предварительном нагружении образцов напряжениями, превосходящими предел усталости, при различном числе циклов и в последующем испытании этих образцов при напряжениях на уровне предела усталости. [c.280]

При этом следует полагать, что для каждого металла и температуры его испытания существует определенная степень предварительной пластической деформации, которая обеспечивает в данных условиях максимальную прочность его при статическом и циклическом нагружении. Это положение экспериментально подтверждено в наших исследованиях. Наряду с закономерностями влияния на усталость параметров качества поверхностного слоя получены численные значения оптимальных величин предварительной пластической деформации для различных температур испытания жаропрочных сплавов из условий их максимальной прочности. [c.172]

Степень влияния коррозионных повреждений поверхности деталей на сопротивление усталости зависит от свойств материала и среды, характера нагружений и времени. Предварительное перед испытаниями коррозионное воздействие на образцы не столь опасно как одновременное действие коррозионных и механических факторов. Кривая усталости при коррозионных воздействиях на металл никогда не выходит на горизонталь. Она снижается с ростом числа циклов или времени испытаний. В пределе можно считать, что как бы ни были малы переменные напряжения, они приведут к разрушению образца при достаточно большом числе циклов испытаний. Следовательно, при коррозионной усталости нельзя установить предела выносливости, а можно лишь говорить о предельном сопротивлении усталости при ограниченном числе циклов (например, на базе 10 или 5 10 циклов). [c.25]

Так как показатели степени у напряжений в уравнениях кривых усталости имеют большие значения (от равны 6 9 12), то влияние членов с малыми напряжениями мало и в расчетах их можно не учитывать. Поэтому при вычислении корректирующего коэффициента предварительно из блока нагружения исключают ступени, амплитуды напряжений которых удовлетворяют условию Со, < 0,5ст.ш. Оставшееся в укороченном блоке число ступеней нагружения обозначают г тл вычисляют параметр причем суммирование выполняют по амплитудам Gai > 0,5а.1 ), о чем свидетельствует неравенство в скобках под знаком суммы [c.101]

Изучение влияния деформационного старения на форму кривых усталости позволило выявить ряд закономерностей. В частности, можно утверждать, что статическое и динамическое деформационное старение способствуют повышению значения предела усталости. Наклон кривых усталости в результате предварительного статического деформационного старения возрастает, а точка перегиба кривой усталости при выходе на горизонтальной участок смещается в сторону меньших циклов нагружения [27]. [c.165]

Изучение влияния деформационного старения на форму кривых усталости позволило выявить и ряд закономерностей. В частности, можно утверждать, что статическое и динамическое деформационное старение способствует повышению значения предела выносливости. Наклон кривых усталости в результате предварительного статического деформационного старения возрастает, а точка перегиба кривой усталости при выходе на горизонтальный участок смещается в сторону меньших циклов нагружения [73]. Однако такой характер изменения кривых усталости наблюдается при степенях предварительной пластической деформации, не превышающих 10% (статическое растяжение). При больших степенях предварительной деформации имеются противоречивые данные о форме кривой усталости после предварительного деформационного старения. В ряде случаев наблюдается исчезновение четко выраженного физического предела выносливости [40]. В аустенитной нержавеющей стали типа 304 эффект динамического деформационного старения при малоцикловой усталости проявляется при температурах испытания 300-500 При этом на петлях механического гистерезиса наблюдается прерывистое пластическое течение [45, 47]. [c.237]

Результаты исследований И. А. Одинга и его сотрудников были подтверждены работами [76—78]. В них исследовалось влияние предварительного циклического деформирования на прочность и пластичность технического железа и сталей Ст. Зкп и 38ХА методом осциллографирования на копре ПСВО-1000. Образцы имели цилиндрическую форму диаметром 11 мм с нормальным надрезом (радиус 1 мм, глубина 2 мм). Циклическое нагружение выполнялось на растяжение— сжатие с частотой 20 000 Гц при амплитудах напряжений от 0,91 до 1,26 0-1. Критическая температура хрупкости определялась по величине ударной вязкости а =4 кгс-м/см . Наиболее чувствительной к усталости оказалась малоуглеродистая ст-аль кипящей плавки, критическая температура хрупкости которой под влиянием усталости повысилась на 60°С (с —10 до -]-50°С). Критическая температура хрупкости отожженного технического железа и стали 38ХА улучшенной повысилась на 30°С. При этом для исследованных сталей были установлены некоторые закономерности влияния усталости на температурную зависимость ударной вязкости. [c.50]

Многочисленные исследования показали, что одним из наиболее эффективных методов воздействия на состояние поверхности, приводящих к повышению циклической прочности, является предварительное поверхностное пластическое деформирование (ППД). При этом применение ППД повышает циклическую прочность не столько в области многоцикловой усталости, сколько при больших перегрузках. Известны примеры, когда применение методов ППД позволяет повысить долговечность деталей из титановых сплавов, работающих в области малоциклового нагружения, в 17 — 20 раз, а предел выносливости—в 2 раза [ 187, с. 35, 43]. Вместе с тем по сравнению с многоцикловой усталостью эффективность применения ППД для деталей, работающих в малоцикловой области, изучена меньше. До последних лет отсутствовало даже научно обоснованное объяснение влияния ППД при больших перегрузках (выше предела выносливости), так как при этом роль остаточных сжимающих напряжений не может быть решающей. Возникающие при ППД остаточные сжимающие напряжения при значительных циклических пластических деформациях неизбежно релаксируют при первых же циклах нагружения. С целью установления природы влияния ППД на малоцикловую долговечность титановых сплавов были поставлены специальные опыты по изучению влияния ППД на статическую прочность и характер деформации. Исследование проводили на цилиндрических образцах сплава ВТ5-1 диаметром 10 мм. После механической шлифовки и полировки часть образцов подвергали электрополированию до полного удаления наклепанного слоя. Поверхностное пластическое деформирование осуществляли в трехроликовом приспособлении для обкатки (диаметр ролика 20 мм, радиус профиля ролика г= 5 мм, усилие на ролик изменялось от 300 до 1200 Н при определении статической прочности и равнялось 900Н при оценке характера деформирования). Обкатку вели на токарном станке в 2 прохода при скорости вращения шпинделя 100 об/мин [c.193]

Разумеется, проведение исчерпывающих исследований усталостных свойств требует гораздо больше времени, чем исследования свойств при кратковременных испытаниях. Однако в настоящее время получен уже значительный объем информации. Большинство опубликованных данных относятся к композитам на основе волокон типа I и получены в исследованиях Ноттингемского университета (Англия) [8—И] и Суссекского университета (Англия) [2]. Детальное изучение экспериментальных работ проведено в [1, 6]. Дополнительные данные по усталости даны в работах [14, 15, 12]. Оуэн и Моррис сосредоточились в основном на усталости при осевом нагружении и в меньшей степени на изгиб-ных и межслойных сдвиговых свойствах. В работе [2] основное внимание уделялось влиянию окружающей среды, и после предварительных испытаний в условиях осевого и изгибающего нагружения проводились главным образом испытания на усталость при кручении. Результаты Снелла [14] относятся к усталости при изгибе, а в работе [15] приведены данные по усталости при межслойном сдвиге. Симон и Барнет [12] опубликовали некоторые результаты по усталости при кручении вместе со многими другими свойствами. [c.367]

Таким образом, вторичные кривые усталости, полученные экспериментально посредством предварительных циклических нагрузок, дают значения остаточной долговечности для последующих одноступенчатых нагрузок. Положение и форма вторичных кривых усталости в значительной степени определяются процессами развития усталости в материале, в частности упрочнением, разупрочнением и распространением трещины. Представленный здесь метод расчетов с помощью вторичных кривых усталости позволяет учитывать эти фазы развития усталости в расчете на долговечность. Так, расчетный метод в своей простейшей форме учитывает разупроч-няемость, влияние последовательности ступеней нагрузки, влияние объема периодических спектров нагрузок, а также снижение первоначальной усталостной прочности, если при заданной точке пересечения всех кривых о — /V вторичные кривые усталости во время нагружения поворачиваются по часовой стрелке. Если наряду с разупрочнением требуется произвести расчет возникающих в процессе развития усталости упрочнения или фазы распространения трещины, тогда на основе результатов определенных двухступенчатых опытов принимается несколько используемых последовательно точек поворота. [c.324]

Приведен обзор имеющихся литературных данных о влиянии предварительной односторонней и повторной перегрузок на иоследующую многоцикловую усталость механических металлов. Представлены результаты экспериментального исследования о влиянии односторонней и повторной перегрузок в области нижнего предела текучести и упрочнения низкоуглеродистой стали ЧСН 11375.1 на ее многоцикловые усталостные характеристики. Полученные данные дополнены замечаниями о влиянии перегрузки на развитие дислокационной субструктуры при последующем многоцикловом нагружении. [c.435]

Представляло интерес выяснить влияние предварительного циклического нагружения на усталостную прочность стали в разных средах. Известно, что длительное дттк.личест оо нагружение стального образца в воздухе при напряжениях, меньших пли равных пределу усталости, приводит к повышению предела уста.лости если же циклические напряжения больше предела усталости, то чаще всего наблюдается разупрочнение металла, т. е. снижение продела усталости, хотя и в этом случае можно повысить усталостную прочность при соответствующе подобранном режиме нагружения. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...