Сопротивление Влияние длины образцов

Влиянием длины образца на сопротивление усталости можно пренебречь, так как оно невелико. В большинстве случаев детали имеют концентрацию напряжений, приводящую к локализации места разрушения и исключению влияния длины вследствие этого. [c.58]

Неравномерность деформирования по длине образца ведет к тому, что регистрируемое усилие (предполагаем, что усилие регистрируется без искажения) характеризует не поведение определенного объема материала под нагрузкой (в соответствии с основным условием получения корректных результатов при квазистатических испытаниях), а сопротивление деформированию конкретного образца как конструктивного элемента. Полученная при испытании информация должна быть проанализирована с учетом влияния относительной длины образца. [c.112]

Результаты показали, что влияние статической скорости в исследованном диапазоне несуш,ественно для одной длины образца индивидуальные кривые нагрузка — удлинение совпадают в пределах разброса данных. Изменение длины рабочей части образца не влияет на характеристики прочности — верхний и нижний пределы текучести, предел прочности и сопротивление при отрыве. Относительное удлинение возрастает с уменьшением длины рабочей части образца (развитое течение в области шейки вносит возрастающий вклад в общую величину деформации образца), относительное, сужение в шейке практически не изменяется (рис. 43) и, следовательно, более полно характеризует предельную пластичность материала при растяжении, чем относительное удлинение. [c.113]

Кривые, показанные на рис. 2.1, иллюстрируют влияние скорости деформации на вид диаграмм напряжение—деформация, полученных при испытаниях на растяжение при комнатной и высокой температурах. Скорость деформации растяжением на рабочей длине образца во время испытаний автоматически поддерживали постоянной. Из приведенных данных следует, что даже при комнатной температуре предел текучести и напряжение течения увеличиваются по мере увеличения скорости деформации. При высокой температуре эта закономерность постепенно становится все более ярко выраженной. Временное сопротивление повышается на 30 МН/м , если скорость деформации уве- личивается в 10 раз. Изменение взаимного положения кривых напряжение — деформация при 450 °С при увеличении скорости деформации позволяет предположить, что при еще большем увеличении скорости деформации (больше максимально исследованной скорости 85 %/мин) указанные кривые приблизятся к соответствующим кривым при комнатной [c.40]

Влияние расплава на прочность паяемого материала оценивают по изменению величины временного сопротивления (Tg и относительного удлинения материала в контакте с припоем и без припоя. Конечную расчетную длину образца после разрыва следует определять по методике ГОСТ 1497—73, значения временного сопротивления Од и относительного удлинения вычислять [c.191]

Конструкция ПНУ (рис. 4.1) состоит из полюсов 2 и сердечника 3 с обмоткой 4. В процессе измерений электромагнит устанавливают на образец 1, который в.месте с магнитопроводом электромагнита образует замкнутую магнитную цепь. Для упрощения расчета длина образца принята равной длине полюсов ПНУ. Это позволяет не учитывать влияния бокового рассеяния на магнитное сопротивление образца и считать индукцию одинаковой по всему сечению и.зделия. [c.112]

Рис. 4.1.11. Суммарный эффект влияния толщины образца и длины надреза на сопротивление раздиру.

Масштабный фактор. Многочисленными испытаниями установлено, что усталостная прочность образцов при всех прочих равных условиях снижается с увеличением их площади поперечного сечения. Как правило, зависимость между пределом выносливости материала и размерами поперечного сечения имеет асимптотический характер, из чего следует, что для очень больших образцов предел выносливости оказывается неизменным. На сопротивление усталости оказывает влияние также длина образцов, хотя оно менее ярко проявляется по сравнению с влиянием размеров поперечного сечения. [c.510]

Следует отметить, что полностью избавиться от упругой деформации элементов машины не представляется возможным. Ее вклад будет тем больше, чем выше сопротивление образца пластической деформации, поэтому необходимо учитывать жесткость системы машина — образец при точном определении механических характеристик металла. Например, для уменьшения влияния жесткости машины на погрешность определения удлинения образца по диаграмме растяжения используют датчик удлинения, укрепленный на образце и фиксирующий изменение длины только расчетной части образца. [c.33]

Рис. 49. Влияние скорости деформации на характеристики сопротивления деформации стали 45 но результатам испытания коротких образцов с диаметром рабочей части 4 мм, длиной 10 мм без динамометрической части [52].

Несколько небольших серий испытаний образцов с фланговыми швами позволили получить сравнительные данные, показывающие влияние на сопротивление усталости соотношения ширины накладки (или расстояния между фланговыми швами) и длины шва (табл. 14). [c.88]

Следует указать, что на временное сопротивление разрыву Од размер и форма образцов влияния не оказывает. Относительное же удлинение б резко изменяется с изменением соотношения между поперечным сечением образца и его длиной, поэтому обязательно следует выдерживать стандартный размер образца, расчетная длина которого 1 определяется (при 10-кратном образце) по формуле /о, = 11,3 / о = 11,3 j/60%, а при 5-кратном образце по формуле [c.23]

Величина сопротивления срезу Тср, определяемая по результатам испытания на срез, в известной мере условна [10] кроме среза, образец подвергается изгибу и смятию, доля которых зависит от условий испытания (соотношения диаметра образца и толщины срезающих ножей, плотности посадки образца в отверстие приспособления, наличия зазоров между ножами приспособления, степени затупления кромок рабочего отверстия и т. п.), а также свойств материала образца. Испытание на двойной срез предпочтительнее, так как снижает влияние изгиба. На одинарный срез испытывают детали крепления, длина которых не позволяет провести испытания двойным срезом, а испытание удлиненных образцов (деталей)-свидетелей недопустимо по технологическим соображениям. Уменьшение толщины срезающих ножей увеличивает смятие образца, увеличение зазоров — изгиб. Практикой установлены оптимальные условия испытания на срез толщина срезающего ножа равна приблизительно-диаметру образца, между ножами приспособления должна обеспечиваться скользящая посадка, посадка с натягом образца в отверстие ножа не допускается. [c.45]

Практически о сопротивлении термической усталости (т е р-м о с т о й к о с т и) судят исключительно по результатам качественных испытаний, а именно по числу циклов (нагреваний и охлаждений) до появления трещин на испытуемом образце [9]. Для этой цели применяются образцы разной формы, преимущественно из листового металла, которые нагреваются в течение заданного короткого времени (от нескольких секунд до нескольких минут) до температуры, определяемой условиями службы металла, и затем охлаждаются на воздухе или в струе воздуха, иногда в воде. Часто образцы снабжаются отверстиями и надрезами с целью ускорения самих испытаний и проверки влияния, которое оказывают на термическую усталость концентраторы напряжений. Нагревания и охлаждения образцов повторяются до появления первых трещин обусловленной длины (например, 0,5 мм). [c.317]

Образцы для испытания на изгиб представляют собой бруски длиной от 100 до 250 мм, чаще круглого или квадратного сечения с поперечными размерами от 3 до 10 мм. Цилиндрические образцы, предназначаемые для испытания на двух опорах, иногда снабжают головками (галтелями). При выборе образцов того или иного вида необходимо учитывать неодинаковое сопротивление ползучести под изгибающей нагрузкой образцов с различной формой сечения (влияние момента инерции). [c.229]

Усталостные испытания сварных соединений с фланговыми швами, общим числом более 200, показали, что одними из главных факторов, определяющих прочность соединения при переменных напряжениях, являются относительные размеры и взаимное расположение элементов соединения. Исчерпывающее сравнение различных соединений выполнить затруднительно из-за изменения в широких пределах размеров соединений, длины сварных швов и данных материала. Однако несколько небольших серий испытаний позволили получить сравнительные данные, показывающие влияние на сопротивление усталостному разрушению отношения ширины соединяемых элементов или расстояния между фланговыми швами к длине швов. Результаты испытаний соединений со сварными швами длиной 102 мм (рис. 8.1, а) и различной шириной внешних пластин образца приведены в табл. 8.2. Из этих данных следует, что при неизменном уровне переменного напряжения во внешних пластинах число циклов до разрушения уменьшается при увеличении ширины этих пластин. Это отчасти объясняется тем, что при данной толщине пластины и данном значении переменного напряжения увеличение ширины пластины приводит к увеличению силы, передаваемой через сварные швы, и, следовательно, к повышению местных напряжений в основном материале у концов угловых швов, где происходит разрушение образца. [c.175]

В действительности к моменту достижения нагрузкой своего наибольшего значения площадь поперечного сечения образца будет иная, чем до начала испытаний. Следовательно, определяться будет не значение действительного сопротивления разрушению (называемое иногда истинной прочностью), а некоторое условное ее значение, которое связано с вполне определенной заданной формой образца. Изменение площади поперечного сечения в процессе испытания образца связано с процессом образования шейки и с величиной возможного при этом поперечного сужения. При испытании образцов достаточной длины процесс образования шейки может быть осуществлен в полной мере. При испытании коротких образцов он может быть сильно ограничен. Элементы реальной конструкции очень часто обладают такими размерами, при которых процесс образования шейки бывает ограничен (это может быть, например, для коротких и широких элементов). Таким образом, только разница между формой элемента реальной конструкции и формой стандартного образца может быть достаточной для того, чтобы для одного и того же материала получить различные значения предела прочности. При этом, конечно, сказывается влияние формы на прочность, но условность определения предела прочности будет мешать выявлению его действительного значения. [c.59]

Вторым важным фактором, влияющим на условия образования шейки, являются граничные условия, в частности связанные с устройством захватов испытательной машины и с изменением формы образца в продольном направлении. Влияние этого фактора определяется тем, что для полного развития шейки необходимо, чтобы на достаточно длинном участке образца имело место монотонное сужение нагруженного сечения. На рис. 151 показаны результаты экспериментального и теоретического исследования напряженного состояния в месте образования н ейки на образце. Максимальное увеличение сопротивления разрушению, обусловленное объемным напряженным состоянием, связанным с неравномерным распределением напряжений в су- [c.201]

При исследовании влияния режимов ВТМО на сопротивление усталости испытанию подвергали образцы-ролики с шириной дорожки качения 5 мм, вырезанные из заготовок диаметром 20 и длиной 400 мм, обработанных по режимам обычной закалки и ВТМО (см. табл. 2.26). Испытание проводили на специальной установке [54]. [c.116]

Сплавы для нагревателей составляют обособленную группу в семействе жаростойких сплавов. Эта обособленность определилась, когда был разработан специальный метод ускоренного испытания проволочных образцов с нагревом их электрическим током. Такой способ испытания в большей степени учитывал условия эксплуатации электронагревателей (нагрев электрическим током, неоднородность электрического сопротивления по длине проводника, провисание нагревателей), чем ранее применявшиеся методы оценки жаростойкости. Метод позволял быстро изучать влияние легирования сплавов на стойкость образцов и поэтому получил широкое распространение. В результате применения этого метода обнаружено чрезвычайно эффективное влияние микродобавок редкоземельных и щелочноземельных элементов на термостойкость окалины (данные Хессенбруха). Использование специальных микродобавок привело к резкому повышению уровня эксплуатационных свойств промышленных сплавов. [c.4]

Наиболее фундаментальным проявлением сопротивления металла деформированию является соотношение напряжение — деформация. А как получают соотношение напряжение — деформация при ударе Многие исследователи пытались обеспечить получение таких данных, которые позволили бы установить это соотношение. До недавних пор все эти попытки давали сомнительные результаты. Такие результаты теряют свою силу, так как в процессе их получения не принимался во внимание феномен распространения волн, который играет преобладающую роль при ударе. Опыты проводились с замерами силы, действующей на одном конце образца, и соответствующей деформации на некоторой выделенной длине образца. В силу сказанного здесь относительно распространения деформации должно быть ясно теперь, что результаты ударных опытов, в которых не учитывается влияние распространения волн, будут давать лишь средние значения и не позволяют установить истинное соотношение между напряжениями и деформациями в течение ударного опыта ( lark [1954, 1], стр. 38—39). [c.217]

Под влиянием серьезных вопросов, поднятых Кэмпбеллом ( ampbell [1951, 1], [1952, 1]) ) относительно использования электро-тензометрических датчиков сопротивления в исследовании динамической пластичности, я затратил значительные усилия, чтобы сделать длинные образцы, упругая зона ( остров ) которых находилась бы в середине, так что максимальная деформация в этой части образца, где располагались датчики, не превосходила бы значения, соответствующего пределу упругости. Последующие экспериментаторы не смогли полностью исследовать этот аспект эксперимента в своих работах, и этим объясняется то, что прошло 10—15 лет, прежде чем появились надежные измерения деталей нарастающей волны нагружения. [c.240]

Кроме классических образцов в виде двойной консольной балки в работе [31] для изучения влияния геометрии образца на энергию разрушения была использована усиленная двойная консольная балка. Схема такого образца показана на рис. 4.30. Он представляет собой образец в виде двойной консольной балки, к наружным поверхностям которого после изготовления приклеивают алюминиевые пластины, используя связующее холодного отверждения. Чтобы избежать пластической деформации перед фронтом инициирующей трещины, которая обусловлена наличием полимерного кармана у обреза вкладыша, формирующего эту трещину, перед проведением испытания искусственно вызывают рост инициирующей трещины. На рис. 4.31 и 4.32 представлены результаты, полученные на образцах графито-эпоксидного (As-4/3502) и графито-полиэфирэфиркетонного (АРС-2/РЕЕК) однонаправленных композитов. Отметим наличие поведения типа кривой сопротивления, которое связано с возрастанием при увеличении длины трещины. Исследование поверхности разрушения обнаруживает, однако, наличие большого количества мостиков из волокон, которые и обусловливают рост G, . Данные, обозначенные зачерненными значками на рис. 4.31 и 4.32, получены с помощью эмпирического балочного подхода [уравнение (49)], тогда как обозначенные светлыми значками — методом измерения площади [уравнение (54)]. Хотя длина трещины, при которой G, перестает изменяться, зависит от геометрии образца, условие начала разрушения (величина G, , соответствующая началу роста трещины) не зависит от геометрии образца. Это пороговое значение и представляет, по-видимому, искомую характеристику материала. Как показано в разд. 4.4.7, полученные пороговые значения Gj оказываются равными величинам, измеренным на образцах с тонким адгезионным слоем из чистого связующего. [c.234]

Теплоизолирующие свойства напыленных на уран окиси алюминия и окиси циркония исследовались на приборах для измерения контактного термического сопротивления. Принцип измерения основан на определении поля температур в наборе деталей, пронизываемых постоянным тепловым потоком. Устройство для измерения содержит источник тепла — электронаггева-тельный элемент, набор прослоек — эталонов из материалов с известными теплопроводящими свойствами, образцы материалов, между которыми определяется коэффициент теплопередачи, и, наконец, источник холо да — водоохлаждаемый контакт. Изменение температуры по длине набора образцов регистрируется с помощью термопар. Боковые утечки исключаются необ .о ДИМОЙ тепловой защитой, а также тем, что измеряемые образцы размещаются в вакуумируемой камере. Использованная установка позволяла изменять следующие параметры температуру в месте контакта образцов до 600° С, тепловой поток до 25 вт1см , давление в контакте между образцами, а также определять влияние окружающей образцы атмосферы (вакуум, различные газы). [c.65]

Более совершенный гальванометр (например, гальванометр типа H.S. фирмы Лидс и Нортроп ) имеет чувствительность, равную - 3-10 в мм, и время установления 5 сек. В нашем случае он обеспечит точность измерения сопротивления порядка 5%. Очевидно, что в задачах рассматриваемого типа ток, протекающий через гальванометр при практически достижимом приближенном равновесии ( 10 а), не может оказывать прямого влияния па разность потенциалов между концами образца. Чувствительность можно улучшить путем увеличения длины светового указателя. Действительно, в таком гальванометре легко использовать световой указатель длиной 3 м (вместо обычного метрового). Другим путем увеличения чувствительности является применение остроумного и простого оптического умножителя, предложенного недавно Дофини [57] (фиг. 14). Вместо простого однократного отражения светового луча зеркалом гальванометра, которое отбрасывает луч на отсчетную шкалу, в умножителе применено многократное отражение от дополнительного неподвижного зеркала, расположенного вблизи поверхности зеркала гальванометра и примерно параллельного ей. Световой луч испытывает в умножителе ряд последовательных отражений от зеркала гальванометра прежде чем попадает на шкалу, и благодаря этому угловое отклонение зайчика соответственно увеличивается. Дофини получил удовлетворительные результаты, пользуясь гальванометром, который давал с его приспособлением шестикратное увеличение yrjroBoro отклонения. Количество отражений, естественно, зависит от размера зеркала гальванометра. При малых зеркалах обычно используется трех- или четырехкратное увеличение углового отклонения. [c.173]

Для того чтобы проследить влияние обкатки на статическую прочность, были испытаны образцы, половину длины рабочей части которых подвергали обкатке при усилии Р= 1000Н, а половина оставалась в исходном состоянии. После разрушения на участке образца с исходным состоянием поверхности наблюдался четко выраженный деформационный рельеф, связанный с выходом на поверхность пластических сдвигов, в то время как наклепанная часть образца оставалась гладкой, без следов деформации (рис. 123). Аналогичный образец был растянут до уровня 0,98 Од, при этом он получил среднюю деформацию около 4 %. Измерение деформаций различных участков образца на его рабочей длине показало, что на части образца с исходным состоянием поверхности величина относительного удлинения составила 7 %, а на обкатанном участке 1 %. Таким образом, результаты статических испытаний однозначно показали, что участки с обкатанной поверхностью имеют более высокое сопротивление деформированию, чем металл с исходным состоянием поверхности. [c.194]

Исследования коррозионной усталости металлов проводят с использованием образцов различных геометрических форм, а во многих случаях— моделей или реальных деталей или узлов машин и i аппаратов. Для получения сравнительной оценки влйяния структуры, химического состава металла, агрессивности среды,окружающей температуры, параметров циклического нагружения и других факторов используют обычно образцы диаметром или толщиной 5—12 мм. Влияние масштабного и геометрического факторов изучают на нестандартных образцах диам- тром или толщиной поперечного сечения от 0,1 до 200 мм и более — гладких цилиндрических, призматических, плоских с различным отношением сечения к длине рабочей части, а также с концентраторами напряжений в виде выточек, отверстий, уступов и пр. Оценку влияния прессовых, шпоночных, резьбовых, сварных, клеевых и тому подобных соединений металлов на их сопротивление усталости проводят на моделях таких соединений уменьшенных размеров, реже — на натурных соединениях (элементы судовых ва-лопроводов, бурильной колонны, сосудов высокого давления, лопатки турбин, колеса насосов и вентиляторов, стальные канаты, цепи, глубиннонасосные штанги и др.). [c.22]

С целью получения более достоверных экспериментальных данных о влиянии масштабного фактора на сопротивление усталости металлов, необходимых для расчета крупногабаритных деталей, нами разработана уникальная установка УФМИ-200 [82], предназначенная для испытания образцов диаметром до 200—300 мм и общей длиной до 3000 мм (рис. 10). Она работает при мягком виде нагружения, т.е. при постоянной нагрузке. [c.27]

Известно, что с уменьшением толщины проката сопротивление материалов инициированию разрушения повышается. Это связано с переходом в области трещины от условий плоской деформации к плоскому напряженному состоянию, С целью оценки влияния толщины материала на его трещиностойкость, определяемую величиной критического раскрытия вершины трещины б , были проведены следующие опыты. Из трубной стали 10Г2Ф толщиной 17,5 мм изготавливались основные образцы сечением t X t а длиной 80 мм. Уменьшение толщины некоторых образцов до 10 7,5 4 и 2 мм осуществлялось механическим сострагиванием. Другие размеры при этом оставлялись без изменения. Результаты испытаний, проведенных при комнатной температуре, показывают, что с уменьшением толщины пластины примерно до 6—7 мм величина б медленно повышается, а затем возрастает весьма существенно, превышая 0,57 мм при t = [c.283]

Дальнейшее увеличение размерной стабильности композиции было достигнуто отжигом при 1100° С. Образец, отожженный 4 час при 1100° С, после 1000 термоциклов по режиму 1000 570° С испытал небольшое формоизменение. Сопротивление композиции формоизменению путем предварительной термической обработки повышалось и на коротких образцах, термоциклированных по режимам с относительно медленной сменой температур. Аналогичные результаты получены и на композиции с молибденовым волокном, которая при термоциклировании по сходным режимам показала более высокую размерную стабильность, чем композиция с вольфрамом. Данные о влиянии предварительного отжига при 1200° С в течение 7 час на изменение длины композиции с вольфрамовыми и молибденовыми волокнами при термоциклировании по режиму 1000 [c.196]

Увеличение глубины кольцевой трещины сопровождается изменением жесткости напряженного состояния в ее вершине, и это оказывает существенное влияние на характеристики разрушения. Переход от однородного одноосного растяжения к объемному напряженному состоянию при трехосном неоднородном растяжении в зоне трещин приводит к тому, что напряжения в нетто-сечении и о" сначала падают в области малых длин трещин, а затем возрастают с увеличением / (рис. 7.15, 7.16). Их падение соответствует большим, а возрастание — малым й / О. Значения и ст при I = 0 определяются как сопротивление разрыву 3, гладкого образца, а и а — как предел прочности ад. Разница напряжений ст и по брут-то-сечению (см. рис. 7.16) больше при малых длинах трещин и сильнее выражена у пластичных сплавов (Д1, Д16, АК6), что связано с увеличением доли пластических деформаций на конечной стадии разрушения, чем у хрупких (В95пч). С уменьшением диаметра П естественно уменьшается диапазон длин трещин и кривые для напря- [c.205]

Приведем теперь экспериментальные данные о влиянии потери устойчивости на прочность образца с трещиной при растяжении. Испытаны две партии одинаковых образцов толщиной 0,1 и гиириной 30 мм = 0,007) с трещиной длиной 15 мм = 0,5) из стали ВНС-9. На образцах постоянно наблюдалось значительное выпучивание до эазругиения. Одну партию испытывали в смазанных пластинах, которые не позволяли кромкам трещины выходить из плоскости образца и в то же время не оказывали какого-либо влияния на сопротивление эазругиению. Принимается, что в данном случае потери устойчивости не происходит, и разругиение идет при плоском напряженном состоянии. В этой партии образцов оценивали прочность (нетто) образца с трещиной без потери устойчивости, которая оказалась равной 76 кг/мм . [c.247]

Для дисковых образцов с надрезом трудно установить влияние толщины из-за разброса результатов (Винн и Вундт, 1958 г. Сэнки, 1960 г.). Однако наиболее удобным является размер — 50 мм. В одном случае сопротивление хрупкому разрушению сечения ротора длиной —2 м было одного порядка с сопротивлением дискового образца толщиной 75 мм. [c.116]

Процесс полигонизации может приводить к некоторому упрочнению. Так, например, в работе [82, с. 160] было показано, что после полигонизации чистого железа (деформация 16% -Ь отпуск 550°С) образцы оказались более твердыми по сравнению с образцами, только деформированными, имеющими ту же плотность дислокаций. Образование большеугловых границ на начальных стадиях рекристаллизации при незначительном уменьшении плотности дислокаций может также упрочнять металл. Влияние процесса полигонизации и начальных стадий процесса рекристаллизации на изменение свойств должно усиливаться загрязнением границ атомами углерода. Сегрегация углерода на образовавшихся границах увеличивает сопротивление пластической деформации за счет повышения сопротивления движению дислокаций при передаче деформации от зерна к зерну, а также за счет затруднения возникновения новых дислокаций на границах. Задержка в падении или некоторый рост величины а также длины площадки текучести (см, рис. 62) может в некоторой степени характеризовать затруднение возникновения дислокаций на границах зерен и субзерен. При исследовании отжига деформированного молибдена авторами работы [408. с. 710] было обнаружено, что при развитии процессов полигонизации и рекристаллизации микротвердость в сверхчистом молибдене непрерывно снижается, а при наличии небольшого количества атомов внедрения наблюдается повышение микротвердости. [c.207]

Рис. 18. Влияние температуры отпуска на сопротивление отрыву закаленной стали 0,46 / С н 2,71"/ 8 . Испытания гладких цилиндрических образцов диаметр 4 мм, длина 28 мм) на статическое растяжение пои —196° (С. Бокштойи),

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...