Рассеяние долговечности

Рассеяние долговечности при испытаниях длительной прочности. [c.91]

В литературе отсутствуют данные по оценке марочных характеристик длительной прочности с учетом вероятности разрушения, т. е. с учетом склонности к рассеянию долговечности исследуемого материала. Восполняя этот пробел, рассмотрим результаты статистической обработки данных испытаний на длительную прочность ряда широко используемых в отечественном энергомашиностроении марок стали [141]. [c.108]

Рассеяние долговечности, как показано выше (см. гл. 2), зависит от структурного состояния стали. [c.108]

Существенными являются экспериментальное обоснование параметров исходной (гипотетической) кривой усталости и закон распределения Ig iV и Ig ц 1. Анализ многочисленных экспериментальных данных сопротивления усталости различных материалов при нормальной и повышенных температурах позволил установить следующие особенности кривых усталости, рассеяния долговечностей и предела выносливости. [c.62]

В опытах на образцах керамических материалов наблюдается большое рассеяние пределов прочности одинаковых образцов, испытанных в идентичных условиях нагружения, и чрезвычайно большое рассеяние долговечностей, отвечающих одному и тому же уровню постоянного напряжения. О рассеянии долговечностей цилиндрических образцов электротехнического фарфора, испытанных в условиях поперечного изгиба постоянной нагрузкой, можно судить по рис. 1.25, на котором показаны кривые равных вероятностей длительного разрушения [61 ]. Зона, отвечающая вероятности разрушения в 80 %, перекрывает диапазон долговечностей с крайними значениями, различающимися на пять десятичных порядков. Для построения каждой экспериментальной кривой распределения долговечностей при данном напряжении требуется провести испытания выборки образцов объемом обычно от ста до нескольких сот штук. Кривая распределения получается при этом усеченной, так как некоторые образцы разрушаются [c.39]

Однако наиболее универсальным и объективным остается метод построения уравнений повреждений на основе экспериментальных данных о разрушении образцов при заданных программах нагружения. В определенных случаях можно фиксировать не момент полного излома образцов, а момент появления видимых трещин. Опыты на длительное разрушение трудоемки, так как для построения кривой статической или циклической усталости необходимо испытать довольно много образцов, увеличению числа которых способствует и явление рассеяния долговечностей, отвечающих одинаковым условиям испытаний. Напомним, что при исследовании деформационных процессов такого большого числа образцов не требуется, так как выборочная диаграмма деформирования или кривая ползучести может быть построена по результатам испытаний только одного образца. [c.97]

Еще одно препятствие для статистической обработки результатов испытаний возникает в случае очень большого рассеяния долговечностей, наблюдаемого при испытаниях на длительное разрушение керамических материалов. Некоторые образцы разрушаются в процессе предварительного нагружения еще до выхода на тот заданный уровень постоянного напряжения, при котором предполагается вести дальнейшие длительные испытания. При статистической обработке экспериментальных данных долговечности таких образцов приходится условно приравнивать нулю. [c.98]

Расчет, отражающий режим действующих нагрузок в соответствии с данными измерений в эксплуатационных условиях и учитывающий рассеяние долговечностей, позволяет судить о прочности деталей более правильно. [c.533]

Рассмотрим некоторые методические особенности использования полученного спектра нагрузок при построении методики обычных и ускоренных испытаний автосцепок новой конструкции. Необходимо учитывать возможность случайного чередования нагрузок по величине и знаку при сохранении закономерности самого спектра нагрузок. Это обстоятельство является одной из причин значительного рассеяния времени безотказной работы, особенно при испытании на малоцикловую усталость, где результаты особенно сильно зависят от чередования нагрузок. Если спектр распределения нагрузок представлен в виде программных блоков и все образцы испытывают, прикладывая нагрузки в одинаковом порядке, то в этом случае не будет учтена одна из причин, приводящих к рассеянию долговечности. Для каждого изделия так же, как в эксплуатации, необходимо реализовать свой случайный режим нагрузок (с помощью датчика случайных чисел) в пределах общей статистической закономерности. Форсирование режима испытаний по нагрузкам в рассматриваемом случае приведет к искажению процессов повреждения. [c.171]

НИИ практически до нуля квазистатического (длительного статического) повреждения. Для разных режимов неизотермического малоциклового нагружения суммарное повреждение контрастных по пластичности материалов составляет 0,5... 1,4, что соответствует весьма незначительному (не более чем в 1,5 раза) рассеянию долговечности. [c.111]

Коэффициент надежности т учитывает рассеяние долговечности и уровня нагрузок, а также возможности различного рода неточностей и незнания при оценке долговечности. Величина этого коэффициента существенно зависит от способа обеспечения безопасности по условиям усталостной прочности - безопасный ресурс или эксплуатационная живучесть. [c.409]

Сравнение гистограмм распределения долговечностей образцов, испытанных при одной и той же амплитуде напряжения, и полученных при этом значений неупругой деформации на стадии стабилизации процесса деформирования, показало, что эти гистограммы за редким исключением подобны, т. е. о закономерностях рассеяния долговечностей исследованных образцов можно судить по закономерностям рассеяния численных значений неупругих деформаций. [c.70]

Популярность линейной гипотезы объясняется ее простотой и отсутствием неизвестных параметров. К основным недостаткам этой гипотезы при общепринятом ее использовании можно отнести следующее. Во-первых, она не учитывает влияния истории нагружения и накопленное повреждение в соответствии с формулой (11.25) будет зависеть только от суммы отношений числа циклов, наработанных при заданном напряжении, к средней долговечности при этом напряжении. Во-вторых, линейная гипотеза, как и все другие гипотезы, д ет возможность подсчитать лишь средние значения долговечностей, которые могут существенно отличаться от долговечностей отдельных образцов или деталей. Это связано с тем, что при использовании линейной гипотезы суммирования повреждений недостаточное внимание уделяется учету рассеяния долговечностей образцов и величины N , входящие в выражения (П.24) и (П.25), определяют по кривой усталости, соответствующей вероятности разрушения 50 %. Такое несоответствие может быть устранено в том случае, если использовать не кривые усталости для 50 %-ной вероятности разрушения, а кривые, соответствующие каждому индивидуальному образцу, испытываемому при нерегулярном нагружении. [c.71]

Рассеяние долговечности 4, 70 Растяжение — сжатие 45, 115, 122 Релаксация напряжений 125, 188 [c.252]

Рассмотрим задачу расчетной оценки рассеяния усталостной долговечности. При заданном совместном распределении всех параметров, входящих в формулы для расчета долговечности, распределение последней может быть в принципе построено по известным методам теории вероятностей, как распределение функции со случайными аргументами. Однако при реализации этого встречаются почти непреодолимые вычислительные трудности. Поэтому, в частности, учет статистических свойств прочностных характеристик материалов и характеристик процессов нагружен-ности целесообразно реализовать раздельно. Помимо этого при учете статистических свойств прочностных характеристик материалов следует иметь в виду, что наибольшим рассеянием значений обладает величина предела выносливости а . Она вносит наибольший вклад в рассеяние долговечности. Поэтому при расчетах в первом приближении целесообразно учитывать лишь статистические свойства этой величины, а параметр наклона кривой [c.212]

Как показывает проверка, распределение (5.102 дает существенно меньшее рассеяние долговечности, чем это получается при учете рассеяния значений функции Р л , п. [c.218]

Рассмотрим оценку рассеяния долговечности, обусловленную различием во времени работы на различных режимах эксплуатации. [c.219]

Рассмотренные соотношения для расчета усталостной долговечности конструкций относятся к одному режиму нагружения, для которого однозначно определены все его вероятностные характеристики. В действительности же эксплуатация большинства конструкций характеризуется большим разнообразием режимов нагружения и внешних условий. Режимы нагружения могут значительно различаться как по длительности реализации, так и по интенсивности воздействия, а набор таких режимов для данной конкретной конструкции может отличаться от набора режимов нагружения для другой аналогичной конструкции. Это обстоятельство предопределяет рассеяние (реализационное рассеяние) долговечности для рассматриваемой массы однотипных конструкций. Рассмотрим способы оценки этого рассеяния. [c.164]

Учитывая рассеяние долговечности при усталостных испытаниях как при регулярном, так и при нерегулярном нагружении, испытывают в каждом варианте от 5 до 20 (и более) образцов и подсчитывают сумму относительных долговечностей по средним значениям [c.169]

Сравнение материалов друг с другом и расчеты на прочность деталей машин следует вести с учетом хар-к рассеяния меха-нич. св-в. Сопоставление материалов без учета рассеяния свойств и ряде случаев может привести к неправильным выводам. Наир., средняя долговечность сплава В95 при усталостных испытаниях, определенная при одном уровне напряжения, выше, чем сплава Д16, однако, в связи с большим рассеянием долговечности у сплава В95, долговечность сплава Д16, определенная для малой вероятности разрушения, оказывается выше, чем сплава В95. [c.109]

Расплющивание, проба 3—321 Рассеяние долговечности 3—107 [c.517]

В работе [65] приведены коэффициенты вариации пределов выносливости различных автомобильных деталей (37 наименований), полученные путем, пересчета данных о рассеянии долговечности. Эти коэффициенты колеблются в диапазоне от 0,03 до 0,30. Величины [c.277]

Анализ распределения долговечности и пределов выносливости при многоцикловой усталости. Многочисленные экспериментальные исследования сопротивления усталости различных материалов при нормальной и повышенных температурах позволили установить ряд важных особенностей кривых усталости и связанных с ними закономерностей рассеяния долговечностей и пределов выносливости. Остановимся на основных из этих особенностей. [c.112]

Ввиду того что процессы накопления повреждений при малоцикловой усталости не одинаковы в области относительно больших (Л8 = 3,.. 4%) и малых (Д8 = 0,3. .. 0,6%) уровней нагрузки, о чеж свидетельствует различный характер разрушения материала, дисперсия значений долговечности не одинакова, и возрастает с уменьшением размаха деформаций. В области больших значений 8р разрушение определяется в основном статической прочностью, ресурсом пластичности тела отдельных зерен и детали.в целом. В области малых размахов деформации, когда основную часть размаха составляет упругая деформация, основное значение имеют процессы, свойственные механической усталости. Поэтому и рассеяние-долговечности. возрастает при уменьшении значений А . [c.183]

Рассеяние пределов выносливости при фиксированном числе циклов значительно меньше, чем рассеяние долговечностей. Приближенно можно считать [c.618]

Повышение температуры испытания до температуры отпуска или температуры старения стали или сплава может повысить их сопротивление усталости вследствие деформационного старения при более высоких температурах сопротивление усталости снижается. Форма кривых усталости отражает сложные процессы структурных превращений в материале под действием переменных напряжений, температуры и времени (рис. 2). Так же, как и при комнатной температуре, испытания на усталость при высоких температурах характеризуются значительным рассеянием долговечности. [c.134]

Учитывая склонность к рассеянию долговечности материалов при пол- [c.309]

Для контрастных по характеристтшам кратковременной и длительной статической прочности жаропрочных сплавов существенны такие выводы сходственная картина в кинетике повреждений df и ds, небольшое поле рассеяния суммарных повреждений (0,5—1,4) и несущественное влияние времени выдержки при максимальной температуре цикла на ход кривых компонент повреждений. Указанный диапазон суммарных повреждений соответствует весьма малому (не более 1,5 раза) рассеянию долговечности, что подтверждает приемлемость деформационно-кинетической трактовки. [c.43]

Приведенное соотношение средних квадратических отклонений 51ц и А1 л показывает, что рассеяние значений пределов выносливости существенно меньше, чем рассеяние долговечностей, так как т = 5-7-12 для левой ветви и т 50 — для правой ветв.ч (т оо — для горизонтального участка) кривой усталости. [c.62]

При построении кривой усталости приходится считаться с большим рассеянием долговечностей (чисел циклов до разрушения), отвечающих одинаковым уровням максимальных за период цикла напряжений и одинаковым коэффициентам асимметрии цикла нагружения. Под указанной кривой обычно понимают такую, которая проходит на каждом уровне а ах через точку, отвечающую среднему для этого уровня значению долговечности Np. Ордината, соответствующая базовому числу циклов No, называется условным пределом выносливости. В зоне тех уровней Сттах, на которых все испытанные образцы разрушаются, соответствующий участок кривой строится по известным правилам статистической обработки результатов наблюдений [80, 81 ]. Однако на достаточной низких уровнях напряжения часто возникает ситуация, когда часть образцов проходит базу No, как правило. [c.19]

В табл. 4.1 приведены результаты экспериментальной проверки формулы суммирования (4.5) по данным испытаний серии трубчатых образцов конструкционного сплава ЭИ-607А, а также сплавов ЭИ-765 и ЭП-182, при различных нестационарных режимах нагружения, указанных в первой графе таблицы Для каждого такого режима по формуле (4.5) подсчитывалось теоретическое значение П, соответствующее моменту фактического, определенного на опыте, разрушения. Вследствие рассеяния долговечностей образцов, испытанных в одинаковых условиях, продолжительность последней ступени нагружения, оканчивавшейся моментом разрушения, является случайной величиной, и в расчет вводилось среднее значение результатов одинаковых испытаний трех—пяти образцов. Так как кривая статической усталости, по которой определяются Ад и С , отвечает пятидесятипроцентной вероятности разрушения, то подсчитанные указанным образом значения П должны быть в случае справедливости формулы (4.5) близкими к единице. Это и имело место во всех рассмотренных случаях нестационарного нагружения при линейном и плоском напряженных состояниях. Наблюдаемые небольшие отклонения вычисленных величин П от единицы вполне объясняются вариациями а и р в пределах доверительных интервалов. [c.102]

На рис. 6.1 и 6.2 сопоставлены опытные значения среднего квадратического отклонения логарифма долговечности с результатами вычислений по формулам (6.3)—(6.6). Опытные значения зщ дг определяли по результатам испытаний на каждом уровне амплитуды цикла напря кений от 15 до 600 образцов. Всего было испытано 3480 образцов 44 технологических вариантов сплава типа АВ. Как следует из приведенных графиков, уравнения (6.3)—(6.6) достаточно хорошо отображают зависимость рассеяния долговечности от уровня амплитуды напряжения и среднего значения логарифма дсшговечности и практически совпадают с кривой 4 (см. рис. 6.2), параметры которой определялись методом наименьших квадратов. [c.138]

Другой причиной, обусловливающей наблюдаемое на практике рассеяние усталостной долговечности, является различие в интенсивности нагружения однотипных элементов конструкции, проявляющееся в особенностях эксплуатации конкретного ее экземпляра. Различие в нагруженностн проявляется как в параметрах процессов на каждом из однотипных режимов работы, так и в долях времени работы на этих режимах. Рассеяние долговечности, обусловленное этими факторами, в отличие от рассеяния долговечности, обусловленного факторами рассеяния прочностных характеристик материалов, будем называть реализационным рассеянием. [c.219]

Особенно большое рассеяние (рассеяние долговечности) отмечается при длительных статич. и усталостных испытаниях. В табл. 2 приведены в порядке возрастания долговечности 44 образца диаметром 6,74 мм из алюминиевого сплава В95, испытанных па консольный изгиб при макс. напряжениях цикла 21 и 30 кг1м.и . [c.107]

При усталостных испытаниях рассеянно долговечности увеличивается со снижением уровня напряжений. Рассеяние в значительной мере зависит от формы и размеров образцов. У образцов с корсетной рабочей частью рассеяние выше, чем у образцов, рабочая часть к-рых имеет форму равного сопротивления с увеличением поперечных размеров рассеяние снижается. Рассеяние уменьшается также с ростом уровня концентрации напрянсе1п1й, если сравнение производить при одинаковых номинальных напряжениях или при одинаковых средних долговечностях. Эта зависимость объясняется тем, что с увеличением уровня концентрации напряжений возрастают макс. напряжения в зоне концентрации, а с ростом паиряжений уменьшается рассеяние, Если же сравнение производить при одинаковых макс. напряжениях в зоне концентрации, то не обнаруживается зависимости хар-к рассеяния долговечности от уровня концентрации напряжений. Нельзя, однако, полагать, что хар-ки рассеяния, определенные по ре.чультатам одного опыта, совпадут с соответствующими генеральными хар-ками. [c.108]

Если зависимость (1.1) определена на основании выборки экспериментальных данных, включающей результаты испытаний при двух — трех температурах и трех уровнях напряжений и данные по рассеянию долговечностей при двух предельных из обследованных температурах, то ее использование для никелевых сплавов и теплопрочных сталей [76, 77] обеспечивает надежную экстраполяцию по долговечностям на 1. .. 1,5 лорядка. Экстраполяция с помощью зависимости (1.1) за пределы температур, прй которых имеются ре- [c.8]

Рассеяние времени до накопления заданной деформации сплава ЖС6-У оказалось существенно (в 2. .. 7 раз) выше, чем рассеяние долговечностей. Для деформируемого сплава ХН55ВМКЮ и литейного сплава ЖС6-К [73] средние квадратические отклонения логарифмов долговечностей и времени до накопления заданной деформации ползучести оказалось возможным принимать равными. [c.25]

Рассеяние пределов выносливости образцов с концентрацией напряжений. Рассеяние долговечности числа циклов до разрушения iVp, определяемое средним квадратическим отклонением логарифма долговечности SigTVp, для некоторого N меньше у образцов с концентрацией напряжений. При этом, степень снижения тем больше, чем выше его значение и значение q. В табл. 2.6 приведены отношения где 5,gдг и —средние [c.51]

Приведенное соотношение средних квадратических отклонений и 5igjVp показывает, что рассеяние значений пределов выносливости существенно меньше, чем рассеяние долговечностей, так как для левой ветви т=Ъ... 12 и для правой т бО (для горизонтального участка т- оо). [c.113]

Влияние на сопротивление усталости поверхностных упрочняющих обработок и защитных покрытий учитывается коэффициентами р и 6. При вероятностной оценке запаса прочности в случае контакта однородных материалов можно считать, что-характеристика рассеяния долговечностей Sigjv при фреттинге остается такой же, как при испытаниях на обычную усталость. [c.154]

При одинаковой (в пределах класса) шероховатости поверхности образцов из сталей 40ХНМА и ОХНЗМФА циклическая прочность после ЭХО на 10—12 % ниже по сравнению с обработкой шлифованием [182]. Испытания проводили на машине МУИ-6000 при чистом изгибе с частотой вращения 3000 об/мин при нормальной температуре. Форма образцов при сравнительных испытаниях для определения влияния технологических факторов на циклическую прочность соответствовала ГОСТ 2860—65. Шероховатость поверхности образцов Яа = 0,02-н 0,25 мкм по ГОСТ 2789—73. Электрохимическую обработку производили в 11%-ном хлоридном электролите при плотности тока 15—18 А/см и температуре 25—30° С. Образцы для сравнения обрабатывались точением с последующим тонким шлифованием. Результаты усталостных испытаний (рис. 35) были подвергнуты статистической обработке методом корреляционного анализа с построением кривых средних вероятностей разрушения в координатах сг — 1п Л/. Границы областей рассеяния долговечностей построены по граничным экспериментальным точкам. [c.73]

Полученные на основании большого объема экспериментальных результатов эмпирические значения у а в работах Хэйвуда и Петерсона в ряде случаев дают удовлетворительную сходимость по а 1к (в пределах 15 /о).Так же, как в оценках пределов выносливости с помощью коэффициента д, пределы выносливости по Хэйвуду определялись по средним, в пределах разброса, значениям 0 ь полученным на ограниченном количестве образцов без учета рассеяния долговечности. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...