Предел Влияние масштабного фактора

Под масштабным фактором понимают снижение пределов выносливости образцов или деталей с ростом их абсолютных размеров. Для оценки влияния масштабного фактора вводят коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения [c.83]

Влияние масштабного фактора на прочность сохраняется и при высоких температурах. Например, предел прочности вольфрамовой проволоки диаметром 0,07 мм и 0,7 мм при температуре 650° равен 169 и 53 кгс/мм соответственно, а при температуре 1090° С та же проволока при указанных диаметрах имеет предел прочности 70 и 25 кгс/мм соответственно [79], т. е. предел прочности в зависимости от изменения диаметра при указанных температурах снизился на 65—69%. [c.44]

На машинах ЦНИИТМАШа можно определять предел выносливости сварных соединений на крупных гладких и ступенчатых валах диаметром от 150 до 200 мм, а также экспериментально изучать влияние масштабного фактора, концентраторов напряжений, термической обработки, состава и структуры стали и поверхностного упрочнения на предел выносливости крупных валов. Например, с помощью машины У-200 определено влияние размеров (диаметра d образца) на изменение предела выносливости (коэффициента К изменения предела выносливости) в зависимости от однородности металла. Как показано на рис. 70, в неоднородном металле, каким является литая сталь (кривая 2), влияние размеров на усталостную прочность выражается в значительно большей степени, чем в однородных металлах, например прокатанной стали (кривая I). [c.246]

Сопоставление сопротивления усталости монолитной и многослойной стали. Сравнительная оценка сопротивления усталости монолитной и многослойной стали должна, но-видимому, рассматриваться с позиций проявления влияния масштабного фактора, вызывающего снижение пределов выносливости образцов или элементов конструкций по мере роста их размеров [21. Исследования [2—5], выполненные на гладких цилиндрических образцах, свидетельствуют о том, что масштабный фактор наиболее сильно проявляется при изгибе и кручении. По мере увеличения диаметра образца от 7,5 до 200 мм снижение пределов выносливости [2—5] может достигать 30—50 %. В меньшей степени роль масштабного фактора проявляется при осевом нагружении [2], однако, и в этом случае его влияние может быть существенным. Предположим, что сопротивление усталости тонколистового металла в многослойных конструкциях окажется повышенным в сравнении с монолитным. С целью проверки этого предположения выполнены сравнительные усталостные испытания многослойных и однотипных монолитных образцов (рис. 1), изготовленных из малоуглеродистой стали марки Ст. Зсп. Химический состав и механические свойства исследованной стали удовлетворяли требованиям ГОСТа 380-71. [c.257]

В 1929—1930 гг. было установлено большое влияние масштабного фактора — предел усталости малых образцов диаметром 5—10 мм оказался выше предела усталости образцов диаметром 50—200 мм. ЭтО открытие потребовало пересмотра ранее выполненных работ, в которых масштабный фактор не учитывался. [c.7]

Масштабный фактор. Пределы усталости, полученные на лабораторных образцах малого диаметра, могут значительно отличаться от пределов усталости крупных натурных деталей из-за проявления так называемого масштабного фактора [97]. Влияние масштабного фактора на усталость титанового сплава ПТ-ЗВ в широком диапазоне диаметров от 12 до 180 мм изучалось И. В. Кудрявцевым и др. Материалом для исследования служили поковки диаметром 290 мм и длиной 1100—1700 мм. Из поковок длиной 1700 мм изготавливали образцы с диаметром рабочей части 180 мм. Из коротких поковок по всему сечению вырезали образцы с диаметром рабочей части 12, 20 и 40 мм, которые испытывались по 6—8 шТ. в серии на машинах ЦНИИТмаш У-12, У-20 и У-40, сим- [c.140]

Использование полученного уравнения кривой усталости дало возможность построить распределение предела усталости на базе 10 циклов для образцов диаметром 10, 20 и 32 мм и при меньшем количестве образцов в серии (рис. 68). Анализ полученных результатов показывает, что для образцов разных диаметров, испытанных как на воздухе, так и в коррозионной среде, пределы усталости, соответствующие малой вероятности разрушения (р = 2%), отличаются не существенно, т. е. нижняя граница рассеивания пределов выносливости сплава практически постоянна. С увеличением вероятности разрушения влияние масштабного фактора на усталостную прочность увеличивается, наблюдается обычный ход масштабных кривых — затухание масштабного эффекта с ростом диаметра образцов (см. рис. 67). В этом можно видеть статистическую природу масштабного эффекта [97]. Характерным для титана является отсутствие инверсии масштабного эффекта в коррозионной среде, что очень важно для возможности прогнозирования масштабного. эффекта не только на воздухе, но и в коррозионной среде по результатам большой выборки испытания малых образцов и определения нижнего предела распределения выносливости. Этот предел и будет устойчивым для данного металла независимо от размера изделия. [c.141]

ВЛИЯНИЕ МАСШТАБНОГО ФАКТОРА НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ [c.283]

Ряс. 5.3. Влияние масштабного фактора на предел выносливости стальных образцов с геометрически подобными поперечными отверстиями (по данным табл. 6.2) [c.121]

Итак, приходим к выводу, что пластическая текучесть для некоторых материалов может оказывать некоторое влияние на предел выносливости при наличии концентрации напряжений. Так как влияние масштабного фактора здесь не учитывается, наблюдаемое возрастание прочности в присутствии концентраторов можно лишь частично отнести за счет пластической текучести материала последняя, вероятно, мало влияет на вынос- [c.122]

С ростом абсолютных размеров поперечного сечения гладких образцов пределы выносливости их снижаются. При изгибе с вращением при увеличении диаметра с = 7,5 мм до 200—300 мм это снижение доходит до 30—45%. Для оценки влияния масштабного фактора вводится коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения на величину предела выносливости [c.55]

Влияние масштабного фактора на пределы коррозионной выносливости в настоящее время изучено мало, и имеющиеся по этому вопросу экспериментальные данные в ряде случаев противоречивы. [c.167]

Причины столь существенного снижения пределов выносливости сварных соединений с ростом размеров в основном те же, что и несварных деталей. Более резкое влияние масштабного фактора у сварных соединений объясняется повышенной неоднородностью металла сварного шва по сравнению с основным металлом. Существенную роль в проявлении масштабного фактора у сварных соединений играют значительные растягивающие остаточные напряжения в зоне шва, образующиеся после сварки, которые выше у образцов больших сечений при прочих одинаковых условиях. [c.367]

Влияние масштабного фактора на предел выносливости и на прочность при хрупком разрушении описывается подобными уравнениями. Распределение прочности хрупкого материала 2 в объеме V, состоящем из п элементарных объемов Vq и находящимся в однородном поле напряжений, подчиняется зависимости [c.53]

Изучение поведения материалов при нерегулярных режимах переменного нагружения, установление влияния перегрузок, перерывов нагружения и т. п. являются одними из важнейших задач практических испытаний конструкционных материалов. Влияние масштабного фактора приближенно оценивают с помощью установленного уменьшения пределов выносливости при увеличении размеров образца чувствительность к надрезу и состоянию поверхности, как правило, возрастает с увеличением размеров образца. Наконец, важное значение при оценке материала имеет число перемен нагрузки (число циклов), которые должен выдерживать материал в течение всего периода эксплуатации. [c.332]

Для выяснения влияния внешних зон на сопротивление деформации А. И. Целиков и В. В. Смирнов [187] провели специальные опыты. Были подвергнуты сжатию образцы из свинца, стали, алюминия и меди по двум схемам без внешних зон (рис. 39) и с внешними зонами (рис. 47). Влияние внешних зон при прочих равных условиях оценивали коэффициентом п , представляющим отношение удельного давления при осадке с внешними зонами к удельному давлению при осадке без внешних зон. Опыты показали, что Па не зависит от вида деформируемого материала и что нет заметного влияния масштабного фактора и величины деформации (в пределах 20%). Оказалось, [c.128]

Обобщение экспериментальных исследований влияния масштабного фактора по пределу усталости позволило ввести этот фактор, наряду с эффектом концентрации, в определение несущей способности элементов конструкций при переменных напряжениях (С. В. Серенсен, 1937—1945 [c.403]

Коэффициент концентрации напряжений в резьбовой части зависит при прочих равных условиях, от радиуса г закругления во впадинах резьбы. Выносливость можно повысить применением скругленной формы впадины резьбы, очерченной увеличенным радиусом. Имея в виду влияние масштабного фактора и чувствительность к концентрации напряжений, радиус закругления следует брать тем большим, чем больше диаметр болта и чем выше предел прочности материала. [c.142]

Вторая группа кривых на рис. 244 для надрезанных образцов показывает влияние масштабного эффекта, обнаруживаемого при сравнении кривых в иг. Коэффициент упрочнения в обоих случаях практически одинаков, однако предел прочности образца больших размеров значительно ниже. Кривая д обнаруживает еще более высокий коэффициент упрочнения благодаря пониженной температуре при испытании до —40" С. Поэтому с учетом данных рис. 198 влияние масштабного фактора в данном случае еще более значительно. [c.366]

Испытания на растяжение образцов различных размеров с одним и тем же коэффициентом концентрации напряжения а - 10 позволяют оценить влияние масштабного фактора (см. рис. 198, а). В области А наблюдается вязкое разрушение образцов малых размеров при напряжении, превышающем предел прочности материала. С понижением температуры это превышение разрушающего напряжения над пределом прочности становится более заметным благодаря уменьшению бокового сужения образца. В области В прочность образцов понижена из-за влияния абсолютных размеров образца при наличии концентрации напряжения. Состояние неустойчивости пластической деформации у дна надреза достигается прежде, чем успевает развиться значительная пластическая деформация образца в целом, и прежде, чем произойдет слияние трещин малых размеров в объеме материала. Трещина рас-370 [c.370]

Предел выносливости падает с увеличением абсолютных размеров дета-л е й, при этом масштабный фактор сказывается значительно слабее, если эти размеры превышают 50 мм. При наличии резких переходов сечения влияние масштабного фактора усиливается. [c.67]

Для неоднородных материалов, имеющих большое число дефектов, влияние масштабного фактора на предел выносливости выражено сильнее, чем для однородных материалов с существенно меньшим числом дефектов. [c.511]

Влияние размеров деталей на величину предела выносливости учитывается коэффициентом е, представляющим собой отношение предела выносливости детали заданных размеров (диаметром к пределу выносливости лабораторного образца подобной конфигурации, имеющего малые размеры ( о = 7 н- 10 мм). Это отношение называют коэффициентом влияния абсолютных размеров сечения или масштабным фактором. Применительно к нормальным напряжениям [c.228]

Влияние размеров детали. Размеры детали существенно влияют на предел выносливости детали. Для учета снижения сопротивления усталости при увеличении размеров вводится коэффициент влияния размеров сечения Ез. Это масштабный фактор, он представляет собой отношение предела выносливости детали размером й к пределу выносливости лабораторного образца размером й, .J [c.155]

В расчетах влияние поперечных размеров детали учитывают, вводя коэффициент, который называется масштабным фактором е, и представляет собой отношение предела выносливости образца данного диа- [c.266]

Уменьшение предела выносливости с ростом абсолютных размеров детали носит название масштабного эффекта. Его влияние на величину предела выносливости оценивают так называемым масштабным фактором (или масштабным коэффициентом), представляющим собой отношение предела выносливости образца, имеющего заданный диаметр, к пределу выносливости геометрически подобного малого (диаметром 7 мм) лабораторного образца [c.334]

Опыты Драгомирова [81], Дочерти [83], Витмана [82], проведенные при статическом изгибе надрезанных стальных образцов, показывают наличие влияния масштабного фактора на результаты испытаний. Исследованиями масштабного фактора при статическом изгибе и растяжении занимались Е. М. Шевандин и Ш. С. Маневич [84]. Опыты показали, что с увеличением размеров образцов, снижается предел прочности. [c.89]

Влияние масштабного фактора на усталостную прочность сплава ВТЗ-1 в отожженном состоянии было изучено на образцах диаметром 5 7,5 и 10 мм при 20° С. Результаты испытаний приведены в табл. 121. Изменение предела выносливости сплава ВТЗ-1 в зависимости от диаметра образца показано на рис. 132. При уменьшении диаметра образца в два раза (с 10 до 5 мм) предел выносливости сплава ВТЗ-1 иовьииается с 46 до 53 кгс/мм , т. е. на 15%. [c.282]

При исследовании влияния масштабного фактора-на сопротивление усталости гладких образцов в условиях коррозии в работе [87 ] было получено снижение пределов коррозионной выносливости на 15—20% при увеличении диаметра образцов с 12 до 60 мм. Однако в работах [21, 31] было получено увеличение предела выносливости в условиях коррозии на 26% при увеличении диаметра образцов с 16 до 40 мм. В других работах получалось как снижение, так и повышение пределов коррозионной выносливости образцов с увеличением размеров. Так, в работе Г. 3. Зайцева и др. [12] для стали 0Х12НДЛ получено более резкое проявление масштабного фактора в условиях коррозии, чем на воз-6 кгс1мм Духе, в то время как для стали [c.123]

Уместно отметить, что масштабный фактор практически не сказывается на пределе выносливости при кручении деталей из алюминиевых сплавов, низколегированных и термически обработанных сталей. Только для сталей средней твердости по данным Донстона, испытавшего на кручение образцы валов диа-,метром от 2,54 до 165 мм, было установлено ощутимое влияние масштабного фактора на предел выносливости. [c.129]

Рис. 165. Влияние масштабного фактора и надреза на изменение предела усталости сплава АЛ27-1 при испытании на изгиб

Сравнивая значения предела прочности прп изгибе образцов диаметром 10 и 25 мм, изготовленных из одной и той же стали, подвергавшихся нитроцементации одновременно в печг. и по одному и тому же режиму, можно сделать вывод, что у образцов большего диаметра (25 мм) предел прочности при изгибе меньше, чем у образцов диаметром 10 мм. В этом случае ока зывает свое влияние масштабный фактор. Как известно, с увеличением абсолютных размеров образцов мехаг1ические свойства — предел прочности при изгибе и предел усталости — понижаются. [c.141]

Для выяснения влияния масштабного фактора при работе деталей машин, находящихся под циклическим напряжением в жидких средах, А. В. Карлашов в нашей лаборатории провел опыты с целью определить предел усталости стали в нейтральной (воздушной) и адсорбционно-активных средах и условного предела усталости в коррозионной среде [79]. Критерием для оценки масштабного фактора был взят коэффи- [c.168]

Для выяснения влияния масштабного фактора при работе деталей машин, находящихся под циклическим напряжением в жидких средах, А. В. Карлашов в лаборатории Г. В. Карпенко провел опыты для определения предела усталости стали в нейтральной (воздушной) среде и в адсорбционно-активных средах и условного предела усталости в коррозионной среде [74]. Критерием для оценки масштабного фактора был взят коэффициент [X = (а а )-100%, где —предел усталости образца диаметром I мм, определенный в данной среде, а — предел усталости эталонного образца диаметром 16 мм, определенный в той же среде. [c.132]

Влияние абсолютных размеров. Как показали опыты, предел выносливости данного материала для образцов больших размеров всегда меньше, чем для малых. Хотя влияние масштабного фактора в настоящее время изучено недостаточно, указанное снижение усталостной прочности материала для образцов больших размеров можно объяснить следующими обстоятельствами в большом объеме вероятность наличия внутренних концентраторов напряжений больше, чем в малом в больилих образцах влияние поверхностного наклепа меньше, чем в малых в больших образцах неоднородность напряженного состояния менее интенсивна, чем в малых. [c.495]

Фиг. 67. Влияние масштабного фактора на предел выносливости стали 18Х2Н4ВА. Азотирование при 520° С, 30 час.

Размеры образцов для оценки пределов выносливости металла различных зон сварного соединения можно назначать в соответствии с рекомедациями для однородного металла. Однако из соображений учета влияния масштабного фактора, а также действия остаточных напряжений нередко сечения образцов увеличивают, приближая их к размерам реальных изделий. [c.173]

Циклическая прочность геометрически подобных деталей снижается с увеличением их абсолютных размеров.. Влияние размеров характеризуют размерным коэффициентомЕк (иначе к о э ф ф и ц и е н т. масштабного фактора), представляющим собой отношение-предела выносливости, а образца данных размеров к пределу выносливости Оо лабораторного образца малых размеров ( = 5 ч-10 мм) из того же материала [c.303]

В случае симметричного цикла растяжения — сжатия в формулу (3.7) вместо о 1 — предела выносливости при симметричном цикле изгиба надо подставить a ip — предел выносливости при симметричном цикле осевого нагружения. Остальные величины, входящие в формулу (3.7), имеют следующие значения Као = — общий коэффициент снижения предела выносливости при симметричном цикле kg — эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений е — масштабный фактор р — коэффициент влияния состояния поверхности [п] — требуемый коэффициент запаса прочности. [c.333]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...