Повреждение квазистатическое — Определение

Повреждение квазистатическое — Определение 113 [c.484]

Таким образом, в случае измерения циклических деформаций в зоне выраженной концентрации нагружений при стационарном нагружении, когда характер нагружения оказывается близким к жесткому, расчет по величинам деформаций в цикле с учетом изменения с числом циклов нагружения исходного сопротивления тензорезистора по уравнениям (3.2.1) позволяет внести поправку в данные тензометрирования с целью определения действительной истории нагружения элемента конструкции. Одновременно свойство тензорезисторов увеличивать исходное сопротивление при малоцикловом нагружении используется для оценки накопления усталостных повреждений. Величиной прироста исходного сопротивления тензорезисторов, устанавливаемых в зонах концентрации, определяется степень исчерпания ресурса изделий. Вместе с тем интегральная оценка прироста сопротивления тензорезистора не позволяет выполнять покомпонентную оценку накопления усталостных и квазистатических малоцикловых повреждений, что существенно для расчета прочности, и требуется разработка и экспериментальное обоснование указанной процедуры. [c.268]

Для случая нормальных, повышенных и высоких температур разработаны методы определения повреждений в форме деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического нагружений. При этом усталостные повреждения определяются кинетикой пластических, или необратимых циклических деформаций, а квазистатические, или длительные статические повреждения — накоплением односторонних деформаций (циклическая анизотропия свойств, асимметрия по напряжениям, выдержкам и температурам, ползучесть), причем в обоих случаях учитывается изменение механических свойств во время циклического нагружения. Предложено, экспериментально исследовано и подтверждено условие линейного суммирования усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений на стадии образования трещины. [c.274]

При этом вьщеляют характерные режимы, в которых определяют наиболее тяжелые участки (по максимальным значениям основных параметров, например а и , для стационарных этапов на рис. 1.14), и приводят к ним остальные режимы на основании гипотез линейного суммирования повреждений и независимости накопления усталостных и квазистатических повреждений. Схематизированный режим, эквивалентный реальному, принимают в качестве основного при определении НДС реальной детали. [c.18]

Однако при сравнительно небольших упругопластических деформациях и в определенном диапазоне температур, когда режим нагружения близок к жесткому, а односторонне накопленные деформации малы, для построения базовой кривой неизотермической усталости можно использовать результаты испытания на термическую усталость при условии, что доля квазистатического повреждения не превышает 0,1. [c.46]

Для определения доли квазистатических и усталостных повреждений в опасной зоне конструктивного элемента необходимо иметь характеристики деформационной способности и сопротивления малоцикловой усталости конструкционного материала при переменных или постоянных температурах, при которых протекает процесс активного упругопластического деформирования, т. е. иметь кривые усталости при соответствующем термомеханическом нагружении. Получение указанных характеристик возможно только при наличии уникальных испытательных стендов, оснащенных соответствующими системами для программирования циклов нагрузки и температуры в опасной зоне сферического корпуса. Для расчетов в первом приближении можно использовать основные базовые характеристики, полученные в эквивалентных изотермических условиях либо при экстремальных температурах цикла (см. рис. 5.1). [c.253]

Существенно, что учет кинетики упругопластического деформирования при расчете усталостных повреждений и эффекта охрупчивания при расчете доли квазистатических повреждений вносит значительную поправку (до 30 %) при определении суммарной доли повреждений, а следовательно, значительно повышает точность при определении малоцикловой долговечности." [c.256]

Знание кинетики деформаций материала с числом нагружений необходимо для определения интенсивности накопления усталостных и квазистатических повреждений и перехода к предельному состоянию и разрушению. При этом циклические свойства материала, а также условия нагру/кения определяют усталостный, квазистатический или переходный характер разрушения. [c.29]

Для количественной оценки влияния неизотермичности нагружения на процесс накопления малоцикловых и длительных статических, квазистатических и усталостных повреждений требуются экспериментальные исследования. Необходимы прежде всего испытания на контрастных (мягкое и жесткое) режимах нагружения и нагрева, сопровождающихся синфазным и противофазным нагревом-охлаждением образца (рис. 2.46, а...г). Кроме того, требуются испытания для определения располагаемой пластичности материала. Такие данные можно получить при монотонном статическом растяжении образца с варьируемой в широких пределах скоростью деформирования в условиях заданного температурного цикла (рис. 2.46, д). [c.107]

Разрушение материала конструкции при произвольном неупругом деформировании проходит в несколько стадий. Первая (инкубационная) стадия характеризуется накоплением повреждений — образованием распределенных по объему материала микродефектов (микротрещин), которые растут, сливаются и образуют макротрещины. На второй стадии происходит квазистатический рост макротрещин до критических размеров. Третья стадия характеризуется динамическим развитием трещин. Независимо от того, какое условие принято в качестве критерия разрушения элемента конструкции возникновение макротрещин определенных размеров или развитие последней до критических размеров и разделение конструкции на части, — при оценке общего или остаточного ресурса основную роль играет первая стадия разрушения. [c.268]

Важно также подчеркнуть, что, как и при расчете цилиндрического корпуса, кинетика изменения параметров процесса циклического упругопластического деформирования в опасной зоне сферического корпуса исключает возможность достоверной оценки малоцикловой долговечности без поциклового суммирования долей усталостных и квазистатических повреждений. Например, при определении малоцикловой долговечности по базовой кривой усталости при = 800 °С и деформациях 0,66 и 0,72 %, найденных в результате упругого расчета (для первого цикла нагружения) по теории оболочек и с помощью МКЭ, получены значения долговечностей (Л Р = 684 и Л Р = 533 соответственно), в 3 - 4 раза превышающие аналогичные результаты (Л = = 180 190 240) стендовых термоциклических испытаний. [c.256]

Деформационная трактовка разрушения материалов при длительном циклическом нагружении используется и в работах [47, 48, 61]. Трактовка выполняется в форме, пригодной для оценки и усталостных, и квазистатических повреждений. Предлагается раздельно учитывать повр ежденйя от накопления односторонних пластических и знакопеременных деформаций, а также односто-роннцх и, знакоцеременных деформаций ползучести. Предполагается взаимное влияние на предельную деформационную способность материала усталостных и квазистатических повреждений указанного типа. Трактовка нуждается в уточнении способов определения компонент повреждений и достаточном экспериментальном обосновании. [c.42]

Другой важной особенностью неизотермического нагружения является то обстоятельство, что характер поциклового изменения напряжений и деформаций, определяющий кинетику накопления усталостного и квазистатического повреждений, в значительной степени обусловлен реализующейся комбинацией процессов нагружение—разгрузка и нагрев—охлаждение. В определенных случаях разрушение в неизотермических условиях может происходить при значительно меньшем (до 4—5 раз и более) числе циклов нагружения, чем при постоянной температуре. [c.44]

При этом предполагается, что в зонах концентрации напряжений, где, как правило, происходят малоцикловые разрушения, накапливаются в основном усталостные повреждения в результате действия знакопеременных упругопластических деформаций. Вместе с тем в эксплуатационных условиях в результате работы конструкции на нестационарных режимах, в том числе при наличии перегрузок, возможно накопление односторонних деформаций, определяювцих степень квазистатического повреждения и влияю-ш их на достижение предельных состояний по разрушению. Для обоснования методологии учета накопления конструкцией (наряду с усталостными) квазистатических повреждений по результатам тензометрических измерений требуется решение прежде всего вопросов расшифровки показаний датчиков с целью воспроизведения истории нагруженности в максимально напряженных местах конструкции и оценки малоциклового повреждения для эксплуатационного контроля по состоянию. Малоцикловое повреждение может в общем случае оцениваться по результатам измерений, выполненных обычными тензорезисторами, но с расширенным диапазоном регистрируемых деформаций (до величин порядка нескольких процентов), характерных для малоцикловой области нагружений. Исследование [20] выполнялось в Московском инженерно-строительном институте и Институте машиноведения на базе разработанных в лаборатории автоматизации экспериментальных исследований МИСИ специальных малобазных тен-зорезисторов больших циклических деформаций. Аппаратура и методика эксперимента подробно описаны в [229]. На серийной испытательной установке УМЭ-10Т с тензометрическим измерением усилий и деформаций, а также крупномасштабным диаграммным прибором осуществлялось циклическое нагружение цилиндрических гладких образцов по заданному и, в частности, нестационарному режиму. Одновременно соответствующей автоматической аппаратурой производилась регистрация истории нагружения с помощью цепочек малобазных тензорезисторов, наклеенных на испытываемый образец. Сопоставление показаний тензорезисторов с действительной историей нагружения и деформирования образца, регистрировавшихся соответствующими системами испытательной установки УМЭ-10Т, давало возможность определить метрологические характеристики датчиков и особенности их повреждения в условиях малоциклового нагружения за пределами упругости. Наиболее существенными особенностями работы тензорезисторов в условиях малоциклового нагружения оказываются изменение коэффициента тензочувствительности при высоких уровнях исходной деформации и в процессе набора циклов нагружения, уход нуля тензорезисторов и их разрушение через определенное для каждого уровня размаха деформаций число циклов. [c.266]

Роль жесткости нагружения (или жесткости установки) в формировании квазистатических повреждений иллюстрирует рис. 2.18. При увеличении жесткости нагружения предельные односторонне накопленные дефорлиции увеличиваются, однако при заданном времени выдержки процесс накопления деформаций прекращается при определенном значении жесткости нагружения. [c.39]

Использование критериальных урав-неиий (20) и (22) предполагает в первом приближении независимое суммирование квазистатических и усталостных повреждений без разделения ф-фектов, вызываемых упругими и необратимыми (пластическими) деформациями. Принципиальным в этом случае является вопрос об использовании соответствующей системы базовых данных при определении компонент по вреждений. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...