Деформация максимальная — Зависимость от числа циклов

Повышение частоты УЗ-колебаний приводит к тому, что отмеченные стадии процесса разрушения наблюдаются при меньшем числе циклов нагружения. Тот же эффект дают другие изменения условий эксперимента, направленные на концентрацию УЗ-энер-гии в зоне максимальных деформаций, например фокусировка ультразвука, выполнение надреза, который огибает поверхностная волна. На рис. 9.24, б показаны кривые изменения амплитуды прошедшего сигнала поверхностной волны в зависимости от числа циклов нагружения образца с надрезом глубиной 1,025 мм. Вершина надреза имеет полукруглую форму радиусом 0,1 мм. В этом случае осцилляции возникают уже на стадии начального ослабления сигнала. [c.443]

На рис. 27, а, б показано изменение неупругой деформации и максимальной длины трещины при различных уровнях напряжений в зависимости от числа циклов нагружения для исследуемых сталей. [c.50]

Экспериментальные данные по изменению максимального напряжения (меньшего статического предела текучести при исследованных амплитудах циклической деформации) в зависимости от числа циклов при испытании на усталость с постоянной амплитудой общей деформации за цикл образцов из отожженного железа представлены на рис. 3.1 [10]. На этой стадии (горизонтальные участки кривых на рис. 3,1) не наблюдается раскрытия петли механического гистерезиса (точность замера деформации 0,001%) и циклическое напряжение с ростом числа циклов остается постоянным. На зеркально полированной поверхности образцов не наблюдается следов макроскопической деформации. Стадия циклической микротекучести в условиях повторного растяжения в образцах из низкоуглеродистой стали СтЗ и 45 протекает до линии 1 на рис, 2.13, см гл. 2. Эта стадия также на-блюдалась у образцов из чистого титана 1М1 115 (рис. 3.2 и рис. 3.3) [22,23]. Видно, что, как и в случае железа [10], на кривых циклического упрочнения, построенных в условиях испытания с постоянной общей амплитудой деформации за цикл, наблюдается стадия циклической микротекучести (горизонтальные участки на кривых). Данные представленные на рис. 3.3 свидетельствуют о том, что наличие стадии циклической микротекучести зависит от частоты нагружения. При очень низкой частоте нагружения (0,001 Гц) она отсутствует. [c.61]

Предельно накопленная материалом общая энергия пластической деформации находится в зависимости от действующих напряжений и механических свойств материала. При мягком нагружении эта зависимость может быть выражена в виде (1.57), где IV — общая предельно накопленная энергия пластической деформации (за предельно накопленную энергию принята энергия, поглощенная материалом до нестационарного участка кривых изменения ширины петли гистерезиса или накопленной деформации от числа циклов нагружения) Отах — среднее максимальное напряжение по циклам до нестационарного участка С ж т. — постоянные материала N— число циклов до нестационарного участка. [c.19]

Для анализа решений, полученных для компенсаторов, целесообразно рассмотреть зависимость перемещений и максимальных деформаций, поскольку те или иные перемещения зависят от условий работы компенсаторов, а максимальные деформации определяют число циклов до разрушения. Зависимость деформаций от числа циклов можно выразить в безразмерных величинах, отнеся перемещения к перемещениям, соответствующим пределу текучести и = м/Ыт, а деформации к деформациям предела текучести е = e/e,.. При этом оказывается, что в таких координатах при одной и той же безразмерной деформации й перемещения мало зависят от геометрических параметров оболочки (компенсатора) и от вида смещений на границах. [c.398]

Данное явление было обследовано и в результате опытов установлены зависимости величины пластических деформаций ф и а также 6 , и е от числа циклов нагружений (фиг. 5 и 6) и действующих условных напряжений и т , а также и (фиг. 7 и 8) На фиг. 7 и 8 отложены наблюдавшиеся максимальные пластические деформации (после прекращения их заметного роста по мере увеличения числа циклов нагружений). [c.367]

Полученные качественные данные, позволяющие оценить число циклов до возникновения усталостной трещины, имеют и количественное подтверждение. Зависимость размаха максимальных деформаций на контуре отверстия от количества циклов нагружения приведена на рис.1. Здесь можно выделить несколько характерных участков. После стабилизации размаха максимальных деформаций на начальном этапе в диапазоне циклов нагружения от 218 до 1017 происходит некоторое возрастание величины размаха деформаций (увеличение происходит за счет отрицательных значений деформаций). Образование трещины вызывает заметное увеличение размаха максимальных деформаций (цикл 1418). Причем это возрастание связано с приращением деформаций в растягивающем полуцикле. [c.149]

На рис. 2, а сплошными линиями показаны экспериментально полученные зависимости числа циклов до разрушения от амплитуды механических напряжений для трех случаев термического нагружения. Термические напряжения в момент достижения максимальных пластических деформаций [c.341]

Коэффициенты запасов прочности принимают по числу циклов (ид ) и деформациям (и или и ). При этом расчетные кривые малоцикловой усталости материала и располагаемой пластичности выбирают из условия обеспечения минимальной долговечности, а следовательно, максимального запаса. Коэффициенты запаса назначают в зависимости от типа изделия и его эксплуатационных характеристик, точности определения нагрузок, деформаций, механических свойств и расчетных характеристик, влияния среды, технологии (в том числе свар- [c.23]

Рассмотрим расчет [2] основанный на экспериментальной зависимости числа циклов до разрушения от величины полной деформации за цикл с учетом длительности выдержки при максимальной температуре цикла [см. уравнение (11)1. Параметрами, характеризующими условия эксплуатации детали, являются пол- [c.162]

Анализ этой задачи показывает, что она достаточно сложна, даже с учетом того, что нагружение одноосно, и даже в том случае, если мы не будем учитывать концентрацию напряжений или деформаций. При ее решении надо исследовать спектр нагружения, подсчитать число циклов, учесть отличную от нуля среднюю деформацию цикла и оценить накопление повреждений при малоцикловой усталости. Для получения оценки подходящего размера тяги при анализе типового 5-секундного блока нагружения можно применить метод стока. Напряжение и деформация связаны с нагрузкой через площадь сечения, величина которой пока неизвестна. Поэтому при максимальной и минимальной нагрузках в 5-секундном блоке максимальное и минимальное напряжения могут быть определены лишь при задании некоторого значения площади. По этим пикам напряжений с помощью кривой зависимости напряжений от деформаций при циклическом деформировании стали SAE 4340, приведенной на рис. 8.17, могут быть определены максимумы и минимумы деформаций. Для определения теоретического значения долговечности при каждом значении амплитуды в 5-секундном блоке нагружения может быть использовано соотношение (11.5). [c.393]

По данным работы [1631 на рис. 23, а показаны зависимости Kf от накопленной пластической деформации при разрушении, а на рис. 23, б — зависимости Ки от номинальных максимальных напряжений цикла при различных асимметриях цикла для сплава ВТ9. Эти зависимости построены по результатам испытаний цилиндрических образцов при циклическом нагружении с частотой 0,3 Гц и напряжениях, указанных на рис. 23, б, до возникновения усталостной треш.ины и окончательного разрушения. Значения Kt подсчитывались с учетом размеров трещин при окончательном разрушении. На рис. 23 показаны числа циклов до окончательного разрушения. [c.41]

Для расчетного определения запаса по долговечности определяют размах деформации в каждом цикле нагружения (от запуска до останова). Максимальная деформация материала диска (с учетом концентрации деформаций) связана с числом циклов до разрушения /V зависимостью [c.320]

Выявлены [62] непостоянство условий деформирования в зависимости от числа циклов и влияние ряда других факторов на величину деформации, а также характер ее протекания. Поэтому необходимо регистрировать значение деформации непосредственно в процессе испытаний. Результаты испытаний представляются в виде кривой термической усталости в координатах lg Абщах — lg А, где Абтах — максимальное изменение величины пластической деформации. [c.129]

Авторами [61 показано для ряда материалов, что параметр аннигиляции в зависимости от числа циклов Р (Л с) А1с — изменяющееся число циклов до разрушения) дменяется немонотонно, чю выралшет сложный характер развития дефектов при циклической деформации. Это связано как с изменением конфигурации дефектов, так и с их концентрацией. При этом иоследний этап деформации (разрушение) может характеризоваться относительной величиной минимального и максимального значений параметра аннигиляции на данном этапе [c.143]

Испытания стали 12Х18Н10Т при постоянной максимальной температуре термического цикла 650"С показали немонотонное изменение односторонне накопленной термоциклической деформации в зависимости от числа циклов до разрушения (рис. 70). Аналогичные данные были получены и для стали 12Х18Н12Т. С увеличением долговечности накопленная деформация в стали 12Х18Н10Т уменьшается до минимального значения около 6% в области 6000 циклов до разрушения и затем вновь повышается. [c.158]

Экспериментальные зависимости типа max—X объединяют в сущности три величины температуру, напряжение (деформацию) и число циклов поэтому каждое значение одной из этих величин, например число циклов, соответствует некоторому сочетанию двух других. Для расчетов часто необходимо для одного и того же значения температуры иметь зависимость амплитуды напряжения или деформации от числа циклов. В связи этим наряду с зависимостями max—N, имеющими значение при выборе материала и предварительной оценке термостойкости конструкции, используют кривые термической усталости, построенные при постоянной максимальной температуре цикла и варьировании нагрузки (амплитуды деформации). Такие зависимости обычно называют кривыми термической усталости и представляют в двойной логарифмической системе координат IgAe— g N. Их можно построить для различных значений длительности выдержки в цикле нагрева, т. е. по параметру tg. [c.54]

Характер зависимости пластических циклических и односторонне накопленных деформаций от числа циклов нагружения и времени в общем случае определяется историей нагружения. Учитывая многообразие возможных сочетаний режимов нагружения по скоростям, температурам и длительностям вьщержек, для решения конкретных задач об определении НДС целесообразно использовать экспериментальные диаграммы деформирования, полученные для конкретных условий рассматриваемой задачи. Указанная необходимость получения прямых зкспериментальных данных и невозможность прогнозиров ия максимальных повреждающих эффектов обусловливают требование проведения прямых экспериментов по определению сопротивления деформированию конструкционного материала при наиболее опасных режимах термомеханического нагружения. [c.22]

Рис. 27. Зависимость изменения неупругих деформаций (а, 6) и максимальной длины трещины (й, г) для сталей 45 (а, в) и 12ХНЗА (б, г) от числа циклов нагружения.

С целью выяснить физическую природу описанных эффектов рассмотрим некоторые особенности деформации молибдена (01ДК) в условиях монотонного и знакопеременного растяжения в сравне-НИН с ГЦК-металлами, например Ni. На рис. 102 обращает на себя внимание различный характер зависимости неупругой деформации от числа циклов нагружения для Ni и Мо. В Ni, как и в других металлах с ГЦК кристаллической решеткой, при напряжениях, соответствующих появлению петли гистерезиса при циклическом нагружении, максимальная величина неупругой деформа- [c.128]

Ус монтировался на плоском образце обычных размеров. Образец, несущий на себе ус, изготовлялся главным образом из полиметилмета-крилата образцы-носители из этого материала при заданной величине деформации выдерживали без разрушения большое число циклов. Ус приклеивался к образцу либо раствором оргстекла в дихлорэтане, либо клеем БФ-2. Схема приклейки уса в сечении образца с максимальным напряжением представлена на рис. 147. Длина заклеенной части уса в зависимости от его размеров колебалась в пределах 2—4 мм. Образец-носитель при испытании на усталость работал на знакопеременный изгиб, а ус (в предположении отсутствия проскальзывания относительно поверхности образца)—на растяжение — сжатие. [c.190]

Описанная выше схема нагружения вращающегося вала весом маховика, т. е. силой постоянного направления, используется при устройстве наиболее распространенных испытательных машин. Образец круглого поперечного сечения зажимается в шпиндель, на другом конце образца помещается подшипник, к нему подвешивается груз. Максимальное напряжение подсчитывается по обычным формулам теории упругого изгиба в предположении о том, что материал следует закону Гука. Это не совсем точно, в действительности при циклическом нагружении диаграмма зависимости деформации от напряжения представляет собою криволинейную замкнутую петлю, как схематически показано на рис. 19.10.1. Однако погрешность в определении о обычным способом невелика и ею можно пренебречь. Прикладывая нагрузки разной величины и фиксируя число циклов до разрушения п, строят диаграмму, которая схематически показана на рис. 19.10.2. По оси абсцисс откладывается число циклов до разрушения, по оси ординат — напряжение. Эта диаграмма носит имя Вёлера [c.678]

Первые, наиболее обширные исследования поверхностных слоев металлов и сплавов при трении в условиях, когда основной причиной разрушения материала является пластическая деформация, проводились под руководством Ю. С. Терминасова [74, 75]. В большинстве случаев характер структурных изменений, определяемых по изменению ширины дифракционных линий и микротвердости, от пути трения имеет вид кривой с насыщением . В качестве примера на рис. 6 [74] приведена такая кривая для отож-женого технического железа, подвергнутого испытанию на износ. Зависимость микротвердости и весового износа имеет такой же вид. Аналогичный характер изменения ширины дифракционных линий наблюдается при изнашивании целого ряда цветных металлов и покрытий в условиях сухого трения и трения со смазкой после определенного числа циклов, тем большего, чем меньше нагрузка, ширина линий, а также микротвердость стабилизируются, причем их максимальные значения тем больше, чем больше нагрузка. Лишь в одном случае, при изнашивании стали У8, про- [c.27]

Выявленное методом рентгеновского анализа и измерения электросопротивления существование интегральной характеристики поверхностного слоя в каждый момент времени обусловило необходимость выбора нагрузки на пирамиду, при которой отпечаток характеризует среднеагрегатное состояние исследуемого сплава. В противном случае разброс значений, связанный с раздельным измерением микротвердости феррита и перлита, делает невозможным анализ закономерностей структурных изменений методом микротвердости. Известно, что твердость феррита по Бри-неллю в зависимости от величины зерна колеблется в пределах 65—130 кгс/мм в то время как твердость перлита (также в зависимости от величины зерна) составляет 160—250 кгс/мм при средней твердости стали 45 160—180 кгс/мм [ИЗ]. Опробование нагрузок на пирамиду от 10 до 200 го показало, что минимальной нагрузкой, характеризующей среднеагрегатную твердость стали-45, является Р = 50 гс, при этом глубина отпечатка составляет 3—4 мкм. Результаты измерения микротвердости представлены на рис. 32. Условия трения аналогичны тем, при которых проводились исследования методом рентгеновского анализа и измерения электросопротивления. Из приведенных результатов следует, что изменение микротвердости аналогично изменению ширины дифракционной линии (220)a-Fe и электросопротивления. С увеличением нагрузки число циклов до разрушения уменьшается, а среднее максимальное значение микротвердости, пропорциональное величине действующей деформации, увеличивается (рис. 33). Количественная оценка числа циклов до разрушения по результатам измерения микротвердости совпадает со значениями, полученными двумя предыдущими методами (рис. 34). [c.59]

Чтобы с самого начала испытаний на термическую усталость при одноосном растяжении—сжатии деформация стала знакопеременной, образец устанавливают между максимальной и минимальной температурами. Даже, если фиксируется максимальная или минимальная температура, у пластичных материалов часто не обнаруживаются различия в усталостной долговечности. Это обусловлено тем, что при повышении температуры происходит релаксация напряжений вследствие ползучести.- При увеличении числа циклов нагружения петля гистерезиса уравновешивается, напряжения стремятся приблизиться к знакопеременным. Однако у материалов с недостаточной пластичностью, механические свойства которых при растяжении и сжатии различны (например, у чугуна в случае установки образца при максимальной температуре фиксируется односторонняя петля гистерезиса при растяжении) усталостная долговечность уменьшается [18] по сравнению с установкой образца при минимальной температуре. Даже у чугуна петля гистерезиса по различному смещается в зависимости от того, насколько легко происходит ползучесть вблизи максимальной температуры. При термической усталости при однонаправленном сжатии с установкой образца при минимальной температуре по мере облегчения ползучести происходит сдвиг в сторону напряжений растяжения, поэтому усталостная долговечность падает [19]. [c.259]

Для резин между числом циклов до разрушения iV и максимальными за цикл деформациями е для обоих режимов установлено соотношение Л е = С, где у и не зависят от частоты, а у, кроме того, от темп-ры и режима испытания. Усталость резин при динамич. испытаниях выражается зависимостью, аналогичной временной зависимости их прочности т = Ва , где постоянная Ь не зависит от темп-ры и режима испытания и имеет то же значение, что во временной зависимости прочности резин В для статич. испытаний больше, чем для динамич. Статич, режим испытаний более благоприятен для резин, чем динамич., хотя в первом случае материал находится в напряженном состоянии все время. Это объясняется, во-первых, полной релаксацией перенапряжений на микродефектах при статич. нагружении (при динамич. релаксация не успевает пройти за каждый цикл), во-вторых, механо-химич, процессами, ускоряющими разрушение при циклич. растяжении. [c.389]

В зависимости от режима испытания (мягкий или жесткий) кривые малоцикловой усталости строят соответственно или в координатах максимальное или амплитудное значение разрушающих напряжений или нагрузки — число циклов для разрушения или в координатах максимальные или амплитудные значения разрушаюш,их деформаций или перемепцений — число циклов до разрушения. В этом случае кривые усталости могут представляться в равномерном, полулогарифмическом или двойном логарифмическом масштабе, как это делается при построении кривых многоцик л овой устал ости. [c.21]

С увеличением числа циклов до разрушения (уменьшением нагрузки) относительно долговечностей, соответствующих экстремумам плотности трещин, последняя также, как и в области ма-лыхЛ р, падает, что, по-видимому, объясняется снижением уровня циклических пластических деформаций [4] и уменьшением длин трещин /, средняя статистическая величина которых в зависимости от условий и уровня нагружения приведена на рис. 2, б. Общая совокупность их длин для всех рассмотренных условий нагружения, как показали результаты статистической обработки, подчиняется нормальному закону распределения. Из рис. 2, следует, что характер изменения величин Г аналогичен характеру изменения у (рис. 2, а), причем максимальные значения I и у соответствуют одним и тем же долговечностям для одинаковых режимов нагружения. При этом наибольшие длины трещин к моменту разрушения наблюдаются в условиях одночастотного на-7 гружения и нагружения с временными выдержками, а дри двухчастотном нагружении они хотя и имеют несколько меньшую величину, но последняя и изменяется с числом циклов в меньшей степени, чем для указанных выше режимов. [c.40]

Рис. 1.8. Зависимость числа циклов до разрушения от размаха деформаций при постоянной максимальной температуре цикла (Т , = 100° С = onst)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...