Размах деформации пластической нагружения

Как видно из циклограммы, формирование усталостных бороздок шло при реализации в вершине трещины максимальной пластической деформации материала, которая могла быть реализована при данном блоке нагрузок. Поэтому дальнейшую интенсификацию процесса деформирования материала, необходимую для образования усталостной линии, в данном блоке нагрузок можно было получить только путем увеличения размаха деформации при переходе от сжатия стрингера к растяжению, чему на циклограмме отвечает этап между узлами № 24-29. Именно здесь реализовывался максимальный размах деформаций для данного блока нагрузок (см. рис. 14.1). Из сказанного следует, что, во-первых, продвижение трещины шло только на этапе нагружения стрингера, лежащем между узлами циклограммы № 24-48, и, во- [c.734]

Трудности возникают, когда нагружение не является жестким. Чтобы по заданным нагрузкам найти размахи деформаций, нужно использовать кривые циклического упрочнения, а также учитывать явление концентрации деформаций. При этом размах деформаций Абр зависит от пластической деформации Вр, накопленной в данной точке к началу данного цикла. Величина (Абр) в формуле (3.83) становится функцией как Авр, так и ер и учитывает историю нагружения и деформирования. В результате формула (3.83) скорее пред- [c.100]

Представление кривых термической усталости в координатах Дбр, Л р целесообразно потому, что в условиях жесткого неизотермического нагружения размах деформаций является единственным постоянным в цикле параметром (до начала значительного формоизменения образца). Обычно происходит пластическая деформация зависимость между напряжениями и деформациями нелиней- [c.164]

В условиях циклического охлаждения труб при водной очистке в них возникают знакопеременные термические напряжения. Процесс термоциклического нагружения можно в простейшем случае изобразить показанной на рис. 5.28 схемой [168, 187—189]. В первом цикле охлаждения металл деформируется на величину е= =бу +бп (линия О —а —с), где еу и е обозначают соответственно упругую и пластическую деформацию при первом цикле охлаждения. При прекращении охлаждения температура металла восстанавливается до начальной величины и на него воздействует сжимающее напряжение. При этом происходит пластическая деформация бп" (линия d — e). В условиях повторных циклов процесс протекает по замкнутому контуру b— —d—e—b, который по существу представляет собой циклически повторяющуюся упруго-пластическую деформацию материала. Суммарная упругопластическая деформация и размах напряжений Ла по упрощенной петле гистерезиса выражаются как [c.236]

A /Oq) — размах и уровень максимального напряжения в цикле нагружения ео — пластическая деформация в цикле нагружения [c.236]

Исследования сварных зон нормализованной стали St 52-3N (С 0,19 и 0,08 % для основного металла и сварного шва соответственно) были выполнены при амплитуде полной деформации (0,5-1,3) % в интервале скоростей деформации (0,035-0,09) с [115]. Рассматривали рост трещины от внутренних дефектов в виде круговой трещины при асимметрии цикла нагружения R = -i. О скорости роста трещины судили по результатам измерения шага усталостных бороздок. Проверяли результат расчета констант уравнения (5.33), записанного через амплитуду полной деформации и через размах пластической деформации. В результате расчетов и обработки экспериментальных данных применительно к росту трещин в сварном шве было показано, что в интервале длины трещин (0,1-10) мм имеет место соотношение [c.246]

Описанная методика построения петель гистерезиса обобщается и на жесткое нагружение. В этом случае задается либо размах полной упругопластической деформации Ае (рис. 5.19), либо размах пластической деформации Ае — Де< > = Ае " (см. рис. 5.10). В первом случае напряжения определяются с учетом (5.6)—(5.8) по формулам [c.195]

Для сосудов давления, как известно, нормами предусмотрено гидравлическое испытание при нагрузке, в 1,25—1,5 раза превышающей расчетную. При такой перегрузке в области конструктивных концентраторов напряжений (патрубков, штуцеров и т. д.) может происходить локализованное развитие пластических деформаций растяжения. Для оценки влияния на долговечность сосудов давления уровня однократной перегрузки и возникающих при этом остаточных сжимающих напряжений проводились испытания с однократной перегрузкой при ае /ат = 0,7. Кривые 3 на рис. 7.11 и 7.12 описывают соответственно распределение деформаций и напряжений в зоне отбортовки патрубка при повышении номинальных напряжений до уровня Оеп/пт = 0,7. Кривые 4 на этих же рисунках характеризуют размах стабилизировавшихся (после перегрузки) напряжений и деформаций Ае при последующем циклическом нагружении (оеп/от = 0,5). [c.148]

На рис. 7.14, б показана соответствуюш ая диаграмма в координатах е а здесь принято, что Е1/Е2 = 0,6. На участке охлаждения при постоянной деформации напряжение растет вслед- ствие возрастания модуля упругости при постоянной упругой деформации. Отметим, что размах пластической деформации в рассмотренном цикле получился таким же, как при изотермическом нагружении при максимальной температуре цикла (О А —> О А по рис. 7.14, б) [c.183]

ЦИКЛОВОМ разрушении пропорциональной Мр, а отношение этой энергии к величине энергии однократного нагружения — пропорциональной] Nq. Это привело к зависимости (1.44), связывающей размах пластической деформации р и число циклов Ы, где п, как и в уравнении (1.43),— показатель упрочнения при однократном растяжении г — коэффициент асимметрии. [c.16]

Как было отмечено, при циклическом деформировании, в особенности при повышенных температурах, обычно происходит постепенное смещение петли пластического гистерезиса. В условиях мягкого цикла нагружения идет накопление односторонней деформации, которое обычно продолжается и после того, как изменение формы кривой циклического деформирования практически прекратилось. Этот процесс, получивший название циклической ползучести, при стабилизированной форме кривой деформирования характерен для асимметричных циклов нагружения (рис. А1.5). При значительных разма-хах напряжений достаточно самой небольшой асимметрии, которая практически всегда присутствует в опытах, чтобы началось накопление односторонней деформации. Последнее идет в сто- [c.25]

Здесь N — циклическая долговечность Авр — размах пластической деформации цикла [,i и С —эмпирические постоянные (для углеродистых сталей 1.1 1/2). Постоянную С обычно выражают через истинную предельную деформацию при стандартных испытаниях на растяжение. Полагая, что уравнение (3.82) справедливо при монотонном нагружении и разрушение происходит в конце первой четверти цикла, при [,i =- 1/2 получаем С = eJ2. Истинная предельная деформация связана с относительным поперечным сужением в шейке разорванного образца соотношением = 1п (1 —v ) Формула (3.82) принимает вид, аналогичный (3.75), если переписать ее следующим образом N = (е /Аер)". Здесь = V4, показатель кривой усталости т = 1/j.i. Пренебрегая остаточными напряжениями в окрестности пластической зоны, налеганием берегов трещины и другими факторами, считаем пластическую деформацию ер аддитивной функцией процесса нагружения. Примем за меру повреждения отношение i = Вр/е . Правило суммирования применительно к малоцикловой усталости принимает вид [c.100]

Формулу (3.83) следует рассматривать как частный случай формулы (3.8), в которой за параметр нагрузки q принят размах пластической деформации цикла Авр. Формула (3.83) находит подтверждение при испытаниях образцов по схеме жесткого нагружения (при заданных размахах Авр). Сумма в левой части формулы (3.83) к моменту возникновения видимой трещины составляет 0,7—1,5 [47], т. е. имеет меньший разброс, чем при многоцикловой усталости. Отклонения от правила наблюдают, если в общий ресурс включают стадию роста макроскопической трещины. Однако эта стадия требует отдельного рассмотрения, поскольку здесь начинают действовать другие механизмы. [c.100]

Кривые усталости при жестком нагружении по параметру коэффициента асимметрии Rg цикла деформаций строят обычно в двойных логарифмических координатах размах упругопластической деформации (е), размах или амплитуда упругой деформации (eg, бСд) и размах или амплитуда пластической деформации [Вр, Вра) — число циклов до образования трещины (iV/) (рис. 45). [c.119]

Для цилиндрических труб, нагруженных внутренним давлением (или осевой силой) без изгиба при циклических изменениях температуры, равномерно распределенной вдоль оси трубы и изменяющейся по толщине, условия начала формоизменения (допуск 2 10 " %) и деформации, накапливаемые за цикл, могут быть определены в диапазоне рабочих температур до 925 К (650 С) при а д./Л 4 из рис. П4.42 в зависимости от сг /Л о 2- Здесь —предел ползучести при / = 2 10 ч и накопленной пластической деформации 0,2% размах температурных напряжений — напряжения от давления. [c.360]

При сравнении различных нестационарных режимов работы ГТД, приводящих к накоплению повреждений малоцикловой усталости (в частном случае - термоусталости) в дисках, лопатках и статорных деталях турбины, направляющих аппаратах и др., целесообразно сравнивать запасы прочности по размахам деформации или близкие к ним запасы прочности по условиям, определяющим возможность возникновения знакопеременного течения (ЗПТ) в рамках расчета соответствующей детали по теории приспособляемости. Последний в некоторой степени отображает реальный размах дес рмаций в установившемся цикле (после перераспределения напряжений из-за появления пластических де(]к)рмаций и деформаций ползучести в первых циклах нагружения). [c.553]

Нео1бходимо также иметь в виду, что иногда при соблюдении внешних условий жесткого нагружения по схеме Коффина размах деформаций Ае не остается постоянным в течение всего испытания вследствие локализации зоны пластического деформирования и изменения циклических свойств материала. Это означает, что испытание проводят на нестационарном режиме нагружения (по размаху деформаций). В этом случае необходимо в уравнении (5.35) учитывать непостоянство Ле, что можно сделать, например, в виде [c.124]

Важнейшими параметрами, характеризующими степень воздействия внешнего малоциклового термомеханического нагружения на повреждаемость, являются размах упругопластической пластической s / деформации в цикле, односторонне накопленная деформация, максимальная температура цикла нагрева Т max, длительность циклов нагружения и нагрева /ц (в том числе и длительность выдержки нагрузки или температуры), а также общая суммарная длительность процесса (число циклов или время г = Л //ц). Кроме того, существенную роль играет изменение деформационной способности или располагаемой пластичности материала, что характеризует деформации (односторонне накопленные и н.иклические), которые может выдержать материал перед разрушением (образованием макротрещины). [c.42]

Если рассматривать жесткое нагружение, то енак = 0 и уравнение (5.24) преобразуется з уравнение Коффина. Необходимо также иметь в виду, что иногда при соблюдении внешних условий жесткого нагружения по схеме Коффина размах деформации Де не остается постоянным в течение всего испытания вследствие локализации зоны пластической деформации и изменения циклических свойств материала. Это означает, что испытание производится на нестационарном режиме наг ружения (по размаху деформаций). В этом случае в уравнение (5.24) должны входить все значения Абр, изменяющиеся в течение Л/ р. Учет изменяющейся величины Лвр можно сделать, применяя правило линейного суммирования [c.178]

Существенно различное влияние частоты при циклическом нагружении в условиях напряжений <Га, больших и меньших предела упругости <Гу, связано с тем, что при <г > <Гу долговечность определяется преимущественно размахом кратковременной пластической деформации АСпл, на который время нагружения влияет значительно слабее, чем на размах деформации ползучести, обусловливающий ширину петли гистерезиса при о а < <Гу. В связи с этим при одних и тех же значениях Ле изменение периода цикла приводит к существенно разным результатам для материалов с высокими и низкими значениями пределов текучести (например, жаропрочные сплавы на никелевой основе с О а, > 750 МПа и аустенитные стали с <Год 200 МПа). [c.186]

Переход от жесткого к мягкому режиму нагружения вносит изменения в характер деформирования материала. При мягком нагружении, как и при >)<естком, изменение характера деформирования можно разбить на три периода. В первом периоде протяженностью от единиц до нескольких десятков циклов происходит некоторое увеличение ширины петли пластической деформации, во втором периоде для циклически разупрочняющихся материалов ее размах непрерывно возрастает. Для циклически упрочняющихся материалов ширина петли сокращается, а для циклически стабильных материалов она постоянна. В третьем периоде для всех материалов характерно увеличение ширины петли пластической деформации. Несущая способность определяется в основном длительностью первого и второго периодов, которые занимают более 0,9 от общей долговечности. [c.94]

Как показывают экспериментальные данные (см. рис. 1.2.4), при наличии в цикле выдержек наблюдается весьма существенное изменение напряжений и деформаций, причем накопленная деформация может превышать заданный размах в 2—3 раза и более. Расчет длительной малоцикловой прочности в соответствии с кинетическими деформационными критериями в форме уравнений (1.2.8), (1.2.9) дает для рассматриваемого случая нагружения хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных (таблица 1.2.1). На рис. 1.2.2, б показаны величины накопленного повреждения для режимов нагружения с выдержками при растяжении и сжатии, а также только при сжатии (точки 4). Характерно, что новые данные укладываются в поле рассеяния точек, соответствующих испытаниям, проведенным в условиях мягкого и жесткого нагружений без выдержек и с выдержками при постоянном напряжении (точки 2). Для расчета величины повреждения использована зависимость распо.пагаемой пластичности от времени, где ( ) — пластическая деформация при статическом разры- [c.27]

Одним из основных вопросов оказывается при этом влияние односторонне накопленных пластических деформаций на рост исходного сопротивления тензореаистора в ходе повторного знакопеременного деформирования. Для изучения указанных особенностей процесса проведен цикл испытаний [20], включающий соответствующие режимы деформирования. Были выполнены режимы н бсткого асимметричного нагружения, когда размах цикли- [c.269]

Для сравнения в табл. 2 приведены результаты испытаний в области многоцикловой усталости образцов, подвергнутых предварительному одностороннему нагружению, до области упрочнения их при вщах = 10 %. Средняя долговечность образцов по сравнению с долговечностью образцов, не подвергнутых предварительному нагружению, возросла на 45 %. В ходе нагружения материала, подвергнутого значительному предварительному упрочнению, размах полной относительной деформации и ее пластических составляющих существенно не изменялись в отличие от изменения этих величин после предварительной односторонней и переменной деформации в области нижнего предела текучести. [c.352]

Б соответствии с существующими зависимостями (см. табл. 1.2) по описанию скоростей распространения трещин при экспериментальных исследованиях их кинетики при циклическом нагружении по мере увеличения числа циклов N должны измеряться длина трещины I, размах номинального напряжения А(Т (для определения AKi), размах номинальной упругопластической деформации Де , размах перемещений берегов трещины Д0 (раскрытие трещины), размер пластической зоны г,. Для измерений используются различные динамометрические устройства (механические, гидравлические, упругие с датчиками сопротивления). Для измерения Де применяются механические, электромеханические, оптические, фотоэлектронные, индуктивные и другие типы де-формометров, рассмотренных в работах [34, 35, 111]. Перемещения, как указано в [34], также измеряются механическими, оптическими, электромеханическими, индуктивными, емкостными устройствами, как правило, с малыми базами (от 0,5 до 2—3 мм). Размер пластической зоны г, может быть определен с помощью интерферометров, фотоустройств с наклонным освещением, металлографических микроскопов. Для измерения длин трещин I наибольшее применение получили [35, 111] следующие методы оптические, электросопротивления, электропотенциалов, ультразвуковые, токовихревые, датчиков последовательного разрыва,. 4ц1носъемки и др. [c.219]

Эпюра распределения напряжений Оу на линии у — Q и область пластического деформирования (отмечена штриховкой) при достижении интенсивностью нагрузки значения F = 0,5o показаны на рис. 10.14. При быстром циклическом нагружении в пределах —с F < 0,5стд эпюры напряжений, отвечаюш,их моментам достижения экстремальных нагрузок, практически не отличаются от показанных на рис. 10.14. Максимальный размах пластической деформации (в точке I) при принятых конкретных данных получился равным 0,34 % соответствующее значение по приближенной формуле Нейбера — 0,38 %. [c.248]

Дополнительно отметим, что А/-интеграл, предложенный в работе [273], является модификацией J-интеграла, разработанного Г.П. Чфепановым и Дж. Райсом [11, 121, которая получается путем замены тензора напряжения a j, тензора деформации и вектора перемещения соотвегствующими разм ами этих характеристик. Показано, что Д/ -интеграл не зависит от пути интегрирования как для упругого, так и для упруго-пластического матфиала, подвергаемого циклическому нагружению при условии, что определяющие уравнения можно записать через плотность энергии циклической деформации, т.е. [c.180]

Объяснение влиянияна скорость роста трещины основано на анализе эффекта закрытия трещины. Трещина в зависящей от К части периода нагружения и разгрузки закрыта, т.е. как концентратор напряжения она не действует (см. рис. 4.7). Это означает, что размах эффективного коэффициента напряжений меньше, чем номинальная интенсивность напряжения. Захлопывание трещины является следствием остаточной пластической деформации на поверхностях трещины. Для некоторых материалов установлено, что (0,5 + 0,4/ )Д/Г. [c.145]

Допускаемый размах пластической деформации решетки [б 1 назначают в зависимости от расчетного числа циклов N нагружений или теплосмен за срок службы аппарата [е ] 0,23 0,40% при N = 2000-Н8000. Расчетное число циклов нагружения принимают с 10-кратным запасом по отношению к фактическому. Таким образом, рассмотренная стандартная методика расчета трубных решеток основана на учете долговечности конструкции. [c.168]

Образцы испытывали на знакопеременное кручение со скоростью нагружения 9 %/ч. Как видно из рис. 4.26, при испытании на воздухе, насыщенном салями морткой воды, максимальное снижение долговечности сплава ЭП539ВД при температуре 800 С при Дур 0,15% достигает двухкратного по сравнению с долговечностью в опытах без соли. Лур - размах пластической деформации, Np - число циклов до разрушения, отвечающее падению размаха напряжений Лт на 50% по сравнению со стабилизированным значением Лт. Прямые, полученные обработкой методом наименьших квадратов, аппроксимируются зависимостями [c.318]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...