Оценка долговечности

Использование рассмотренных уравнений для оценки долговечности конструкций с существенно неоднородными полями напряжений связано со значительными трудностями, так как эти поля изменяют характер деформирования материала у вершины трещины. Например, в сварных тавровых соединениях остаточные напряжения приводят к ситуации, когда при действии циклической эксплуатационной нагрузки с коэффициентом асимметрии, равным нулю, коэффициент асимметрии нагружения материала в вершине трещины по мере ее развития изменяется от 0,8 до О, при этом КИН может принимать значения от пороговых до близких к критическим [198]. Следовательно, оценка долговечности такого рода конструкций может выполняться только с помощью уравнений, учитывающих переменную вдоль траектории развития трещины асимметрию нагружения в широком диапазоне СРТ. Как видно из выполненного обзора, такие уравнения являются в основном эмпирическими, содержащими большое количество взаимосвязанных параметров, определяемых только экспериментально на основании статистической обработки данных, что приводит к значительной сложности в получении и использовании этих зависимостей. Поэтому [c.192]

Оценка долговечности элементов конструкций на стадии кинетики усталостных трещин в ряде случаев является актуальной инженерной задачей. Это в первую очередь относится к сварным узлам, так как при высокой концентрации напряжений, обусловленной несовершенством формы сварных соединений, долговечность на стадии зарождения трещины может быть незначительной и циклический ресурс конструкции в большей степени будет определяться стадией развития усталостной трещины. Более того, в случае технологических трещиноподобных дефектов типа подреза, несплавления и т. п. в сварных швах стадия зарождения трещины отсутствует и ресурс конструкции определяется только ее развитием. [c.268]

На втором этапе проведены исследования кинетики усталостной трещины в различных сварных узлах. ОСН существенно изменяют кинетику усталостной трещины. В частности, трещины во многих случаях развиваются по криволинейным траекториям изменяются асимметрия нагружения, размах КИН и, как следствие, СРТ и долговечность конструктивного узла. По мере увеличения длины трещины сварочные напряжения существенно перераспределяются, что приводит к возможности ее развития в область, где исходное поле напряжений было сжимающим. Неучет ОСН может приводить к значительным погрешностям в оценке долговечности сварных конструкций, причем в случае действия на узел сжимающей или частично сжимающей нагрузки роль ОН чрезвычайно повышается. [c.326]

Оценка долговечности с учетом случайных напряжений. Естественно возникает вопрос, какую пользу можно получить, изучая случайные колебания стержней. Как уже неоднократно указывалось, механика стержней, излагаемая в книге, — это теория и методы расчета конструкций или элементов конструкций и приборов, расчетная схема которых может быть представлена в виде стержня. При расчетах этих конструкций в зависимости от реальных условий их работы решается основная задача — определение напряженно-деформированного состояния. [c.148]

Существенно сложнее обстоит дело, когда надо рассчитать стержень при случайных нагрузках. Случайные силы (статические или динамические), так же как и детерминистские, нагружают стержень, что приводит к случайному напряженно-деформированному состоянию, когда однозначно определить, например, напряжения нельзя. Однако ясно, что случайные напряжения, так же как и детерминистские, влияют на работоспособность стержневых элементов конструкций и это влияние необходимо уметь оценивать. В ряде случаев работоспособность конструкции может очень сильно зависеть от случайного напряженно-деформированного состояния. Например, неоднородность грунта при подъеме его со дна водоема (см. рис. 6.4) всегда будет вызывать случайные колебания трубопровода. Динамические напряжения, возникающие в трубопроводе, будут случайными (при отсутствии волнения поверхности водоема), что требует оценки долговечности трубопровода с учетом случайной составляющей напряжений. [c.149]

Начальные условия 117 Оценка долговечности 148, 157 [c.301]

Уравнения (22.35) и (22.37) можно считать основными зависимостями для оценки долговечности при малом числе циклов нагружения, когда преобладающее значение имеет сопротивление материала пластическим деформациям. С увеличением числа циклов до разрушения, т. е. с уменьшением размаха пластической деформации, упругая часть деформации становится соизмеримой с пластической. В связи с этим предложены критерии малоциклового разрушения в упругих и суммарных деформациях. [c.689]

Показатели для оценки долговечности изделия Показатели долговечности оценивают потерю работоспособности изделия за весь период его эксплуатации. [c.22]

Для оценки долговечности сложного изделия применяют две категории показателей. Во-первых, это показатели, характеризующие выход за допустимые пределы основных технических характеристик (выходных параметров) изделия в целом. Это относится прежде всего к показателям, характеризующим точность функционирования, мощность, скорость, КПД и т. п. всего изделия. В этом случае основным показателем долговечности будет ресурс (или срок службы), связанный с выходом за допустимые пределы основных технических характеристик изделия и наступлением предельного состояния изделия, при котором дальней- шая его эксплуатация должна быть прекращена. [c.24]

Информация, необходимая для оценки долговечности изде-лий при анализе надежности машины необходимо также получить данные для оценки коэффициента технического использования или коэффициента долговечности. Их можно получить на основании сведений о простоях машины в ремонте за длительный период ее эксплуатации и с учетом суммарного времени ее работы за этот же период. [c.227]

Микротрещины в поверхностных слоях циклически деформируемого образца могут образовываться на значительно более ранних этапах нагружения, задолго до II периода появления магистральной трещины. Поэтому оценку долговечности материала наиболее целесообразно проводить по моменту образования макрОтрещины. Это наиболее правильно при жестких режимах нагружения, когда окончательное разрушение образца [c.91]

Все экспериментальные точки лежат ниже прямой, проходящей под углом 45 град к оси абсцисс, что соответствует более раннему появлению трещин по сравнению с данными, оцениваемыми по изменению амплитуды напряжений. Кроме того, при оценке долговечности до момента по- [c.92]

Оценка долговечности ВС в целом связана с выявлением наиболее напряженных зон, которые в процессе эксплуатации лимитируют ресурс всей конструкции, не позволяя реализовать для всей конструкции или узла в целом располагаемую ими долговечность. Необходимо также учитывать тот факт, что циклическое нагружение элементов конструкции в процессе эксплуатации осуществляется по законам статистики неравномерно по типам ВС и по условиям их эксплуатации в различных регионах. В связи с этим первоначальное проектирование ВС с обеспечением длительной усталостной прочности осуществлялось по принципу безо- [c.35]

Начало распространения трещины является критической ситуацией для материала и тем более для элемента конструкции. Она отвечает точке неустойчивости, после которой снижается рассеивание в оценках усталостной прочности по критерию зарождения усталостной трещины. Они тем более достоверны, чем больший размер трещины использован в оценке долговечности. Однако степень неопределенности в оценках ресурса ВС остается, в том числе и потому, что после достижения критической длины трещины происходит быстрое. [c.47]

Понижение степени неопределенности в оценках долговечности и привело к возникновению новой концепции проектирования ВС по принципу безопасного повреждения, который учитывает наличие трещин или дефектов материала уже на начальной стадии эксплуатации конструкции. [c.47]

Из оценки долговечности в 1,2 10 циклов на основе фрактографических исследований без данных о резонансной частоте лопатки может быть оценена максимально возможная частота ее колебаний из предположения о нагружении кратковременно в период роста трещины. Если предположить, что все резонансное нагружение лопатки реализовано в последнем полете, то есть за 12 мин, то получаем 1800 Гц. Для массивной лопатки первой ступени вентилятора такие колебания не могут быть реализованы даже при резком изменении условий воздействия, вплоть до "зонтичных колебаний диска из-за возможного срыва потока, если предположить, что первым разрушился обтекатель, и это вызвало указанный вид колебаний лопатки. Дальнейшее снижение предполагаемой продолжительности нахождения лопатки в резонансе до 9 с, что соответствовало предположениям комиссии по расследованию летного происшествия, дает еще более высокую частоту нагружения, что может быть реализовано только при очень низком уровне напряжения для такой массивной лопатки, как исследуемая лопатка вентилятора двигателя. [c.586]

Линейная гипотеза суммирования предусматривает, что кривая остаточной долговечности будет отвечать кривой I на рис. 46. В практике испытаний с однократным изменением режима нагружения такие случаи наблюдаются очень редко. По этой причине линейная гипотеза в большинстве случаев дает неудовлетворительные и нестабильные оценки долговечности. [c.86]

Выполненный обзор литературы позволяет сделать вывод, что для описания влияния коррозионной среды можно использовать подходы, основанные на применении линейной механики разрушения. На наш взгляд, для проведения расчетных исследований кинетики усталостной трещины в коррозионной среде наиболее приемлем метод, изложенный в работе [168], с помощью которого можно рассчитать скорость развития трещин в коррозионной среде при различной частоте нагружения на основании данных о скорости их развития на воздухе. В случае, если КИН при соответствующей длине трещины в элементе конструкции будет больше, чем Ks , количество циклов, необходимое для роста трещины при этом условии, можно считать нулевым. Такое допущение дает консервативную оценку долговечности элемента конструкции, что в инженерной практике вполне допустимо. [c.200]

Согласно разработанной методике, для расчета долговечности необходимо знать функции (т) и e/( f). Функция (т) для любой точки наиболее нагруженной зоны коллектора — зоны недовальцовки — была получена в результате решения термовязкоупругопластической осесимметричной задачи. С целью получения консервативной оценки долговечности [c.356]

На рис. 6.19 приведена кинетика деформирования и повреждения материала холодного коллектора в точках 1 я 2, которые характеризуются соответственно наибольшей и наименьшей долговечностью материала зоны недовальцовки. В точке 2 условие D = 1 достигается при т = 4000 ч, в точке 1 — при 8000 ч. Следовательно, в данном случае разрушение начинается из корня щели и развивается к поверхности, охватывая всю перемычку между трубками в районе недовальцовки. В дальнейшем происходит достаточно быстрое развитие трещины на всю толщину коллектора. Пренебрегая временем, идущим на это развитие трещины, и тем самым производя консервативную оценку, долговечность холодного коллектора, изготовленного по штатной технологии, можно принять равной 8000 ч. Реальный ресурс холодных коллекторов согласно имеющимся данным экспертизы составляет от 6000 до 50 ООО ч. Следовательно, результаты выполненного расчетного анализа достаточно хорошо согласуются с реальным ресурсом коллекторов. [c.356]

Рис. 6.19. Кинетика пластической деформации и повреждения D в зоне недовальцовки в точках 1 (а) и 2 (б) оценка долговечности коллектора при штатном его изготовлении (взрывная запрессовка)

На втором этапе выполнена оценка долговечности коллектора по критерию образования макроразрушения. При взаимодействии ОН с эксплуатационной нагрузкой реализуется упруго-вязкопластнческое деформирование материала перемычек кол- [c.363]

Леонов В. П., Ильин А. В., Марголин Б. 3. Методы расчетной оценки долговечности и принципы оптимального конструктивно-технологического оформления сварных элементов и конструкций//Тезисы докл. V Все-союзн. симпозиума Малоцикловая усталость — критерии разрушения и структура материалов , часть П.—Волгоград ВПИ, 1987.—С. 137—141. [c.370]

Здесь за величину Sinp можно принимать значение т. При оценке долговечности по формуле (6.23) обеспечивает- [c.383]

Известный интерес представляет оценка долговечности по числу циклов переменного нагружения на стадии роста трещины (т. е. определение числа циклов при увеличении длины трещины от начального значения U ДО критического 1с). С теоретической точки зрепия изучение параметров, ответственных за процесс роста трещины и входящих в расчетные уравнения, позволяет глубже вникнуть в механическую природу процессов, происходящих в окрестности растущей трещины. С практической точки зрения оценка долговечности важна для приложений, нанример, при расчете ресурса изделий. [c.258]

Приведенное выражение показывает пути снижения интенсивности изнашивания уменьшение плотности накопленной материалом энтропии, локализация энергетических процессов в тонком поверхностном слое изнашиваемого материала, применение материалов с максимальным значением Sq или повышение этой величины различными методами (поверхностным упрочнением, легированием элементами с высокими энергиями активации и др.)- Однако оно не отражает влияния отдельных физических и химических процессов на увеличение плотности накоплений энтропии и производства избыточной энтропии, которые необходимо знать для теоретической оценки долговечности или износостойкости узла трения. Не умаляя ценности полученных результатов, необходимо отметить, что они не позволяют выразить об1цую связь внешних взаимодействий с термодинамическими и физикохимическими процессами в трибосистеме, определяюш,ими интенсивность изнашивания или долговечность различных трибосистем. [c.110]

Однако к настояшему времени накоплено недостаточно материала для расчета ремней на усталость и для косвенной оценки долговечности используют параметр V. На основании опыта эксплуатации ременных передач установлено, что для обеспечения нормальных сроков службы приводных ремней в открытой плоскоременной передаче V 3 -г 5, в клиноременной передаче — V < 1015. Используя эти значения V, [c.301]

Относительные ремонтные потери z могут применяться в качестве самостоятельного критерия, заменяюш,его /Сд при оценке долговечности изделия. [c.26]

Диффузионное силицирование из высокомолекулярных кремнийорганических соединений о применением лазерной обработки обеспечило формирование на поверхности стальных деталей пресс-форм равномерных бездефектных опоев, состоящих из высших силицидов железа и а-фазы о микротвердоотьго до 11450 МПа. GTOnKo Tb этих слоев против окисления почти в 15 раз выше, чем у стали без покрытия. Установлено, что при контакте силицированпой стали с расплавленным стеклом смачиваемость ее лучше и температура прилипания больше, чем у гальванически и диффузионно хромированной стали. Оценка долговечности силицид-ного покрытия на стальных образцах, проведенная в условиях циклического взаимодействия с расплавом стекла и охлаждением па воздухе, также показала его значительное преимущество. [c.245]

II. Основной метод с использованием уравнения X. Б. Кордонского дает приемлемые оценки долговечности, если хотя бы одна из предварительных наработок превышает 35—40% от искомой долговечности. [c.88]

Для повышения точности и эффективности указанных методов большое заченне имеет правильный ыбор режимов испытаний. Исследования показали, что параметр Nk сравнительно мало влияет на точность методов. Для априорногс выбора оптимальных относительных длительностей наработок и /JVh, исходя из заданной априори погрешности в оценке долговечности и максимального коэффициента ускорения, разработаны номограммы рис. 47 и 48. [c.89]

Выбор оптимальных длительностей предварительных наработок образцов при методе доламывания. Задаются числом групп образцов q, которые предполагается испытать в режиме доламывания , и количеством образцов в группах с учетом технико-экономических соображений. Однако минимальное количество групп образцов всё же ограничивается. Для этого по результатам испытания двух групп образцов с предварительными наработками и определяется на ЭЦВМ оценка долговечности (N ). Затем по результатам испытаний трех групп образцов с предварительными наработками (nj, , [c.90]

В процессе испытаний изделий в режиме доламывания может выявиться возможность уменьшения числа групп q. так как критерием для окончания испытаний является стабилизация оценок долговечности с точностью 20—30%. [c.90]

Составляется логическая блок-схема расчета усталостной долговечности по уравнениям (34) и (35) на ЭЦВМ. Удовлетворительную по точности оценку долговечности можно получить при доламываний как высэкой, так и низкой нагрузкой. Признаком достоверности оценки долговечности является совпадение до 20—25% двух следующих друг за другом расчетных долговечностей. [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...