Трещина усталостная — Вероятность появления

Предельное состояние металла с усталостной трещиной следует оценивать из различных условий. Может быть использован критерий несущей способности, когда при максимальной нагрузке вероятность появления которой в процессе эксплуатации весьма мала, функционирование элемента конструкции не должно меняться. Это существенно ограничивает предельный размер допустимой трещины, который может быть во много раз [c.20]

По имевшим место к моменту исследования случаям обнаружения трещин на верхних поясах шпангоута № 18 хвостовых балок вертолетов Ми-6 была выполнена вероятностная оценка величины наработки, до которой появление подобных трещин на других вертолетах маловероятно [17]. Начиная с этой наработки, необходимо было вводить контроль стыка по шпангоуту № 18 в процессе ремонта для выявления в нем трещин. Оценка нижней границы разброса наработок при достижении предельного состояния стыка по шпангоуту № 18 проведена по методике, в которой использованы представления о линейном накоплении усталостных повреждений, логарифмически нормальном законе распределения усталостной долговечности [18], а кинетика развития усталостных трещин рассмотрена как линейная зависимость прироста усталостных трещин за полет по ее длине [19]. В результате было получено, что до наработки 10000 ч вероятность появления указанных трещин не превышает 5 %. [c.729]

Благодаря высокой чистоте механической обработки боковых граней образцов трещины усталости при испытаниях зарождались на прокатной поверхности металла. Это дало возможность получить данные, отвечающие условиям разрушения металла в реальных конструкциях. Результаты выполненных испытаний показаны на рис. 1. Сопоставление сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в многослойных пакетах не выявило преимуш,еств тонколистового металла. Долговечность монолитных и многослойных образцов при соответствующих уровнях напряжений оказалась практически одинаковой. Основные причины, обусловившие нивелирование сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в пакетах, следует, по-видимому, связывать со статистической теорией усталостного разрушения [2], в соответствии с которой вероятность появления дефектов, определяющих сопротивляемость металла усталостным разрушениям, зависит не только от толщины металла, но и от абсолютных размеров образцов или элементов конструкций. [c.258]

П. Н. Афанасьев в своей статистической теории прочности поли-кристаллических материалов объясняет это явление тем, что при увеличении размеров образца увеличивается его поверхность, находящаяся под действием наибольших напряжений при изгибе [2]. Благодаря этому растет вероятность появления на этой поверхности усталостных трещин при более низких напряжениях. [c.442]

Следовательно, при изучении проблемы хрупкого разрушения фактору усталости отводится второстепенная роль. Неэкономично проектировать каждую деталь в конструкции судна так, чтобы полностью исключить усталостные трещины, но при улучшении конструкции детали для снижения до минимума опасности хрупкого разрушения должна также уменьшаться и вероятность появления усталостных треш,ин. [c.364]

Трещина усталостная — Вероятность появления 364 [c.458]

Расчет на прочность при нерегулярном переменном нагружении по коэффициентам запаса прочности не учитывает рассеяние характеристик сопротивления усталости и эксплуатационной нагруженности и не дает представления о связи циклической долговечности с вероятностью безотказной работы. Расчет функции распределения ресурса по усталости, т.е. зависимости между ресурсом вала (наработкой в часах, пробегом в километрах и т.п.) и вероятностью появления усталостной трещины, приведен в работах [9,10, 19]. [c.103]

Следует избегать скученности швов. В конструкциях, работающих в условиях переменного во времени нагружения, минимальное расстояние между швами должно составлять более 50 мм. Более близкое расположение швов друг к другу вызывает увеличение сварочных остаточных напряжений и жесткости напряженно-деформированного состояния в районе сварных швов. Это увеличивает вероятность появления усталостных трещин в околошовных зонах сварных швов. При температурах ниже -20 °С возрастает опасность хрупкого разрушения. [c.408]

Сварные конструкции рам и балок, работающие в условиях циклически изменяемых во времени напряжений, при существующей вероятности появления в них усталостных трещин должны проектироваться с учетом следующих требований [12]. [c.413]

Наиболее вероятной причиной подобных разрушений является накопление повреждений и развитие исходных дефектов, приводящие к появлению и распространению усталостных трещин от повторных воздействий внутреннего давления в процессе эксплуатации. Так, по данным работ [3, 134], некоторые участки магистральных нефтепроводов могут испытывать в среднем 300—350 циклов повторных нагружений в год, вызванных различными технологическими и эксплуатационными факторами (отключение НПО из-за отказов электрооборудования, автоматики, отказов механического оборудования, изменение режимов перекачки и т. д.). [c.137]

По-видимому, можно было бы достичь значительного повышения чувствительности способа, если бы удалось скомпенсировать начальный сигнал, возбуждаемый при циклическом нагружении образца без трещины. В отдельных случаях это частично удается сделать. Так, при циклическом растяжении — сжатии цилиндрических образцов наиболее вероятными местами зарождения усталостных трещин являются места у галтелей. Поэтому, располагая две одинаковые измерительные катушки у верхней и нижней галтелей и включая их последовательно-встречно, удалось уменьшить начальный сигнал на два порядка и перейти на более чувствительные пределы усиления осциллографа. Эффективное значение результирующего сигнала измерялось ламповым вольтметром. При такой схеме измерения по появлению изломов на резуль- [c.138]

Вид закона распределения времени безотказной работы в основном определяется физической природой отказов. Если установлено, что под действием внешних сил в деталях, изготовленных из определенного материала, появляются внезапные и усталостные трещины, то дяя деталей, изготовленных из другого материала или несколько измененных конструктивно, можно ожидать появления таких же по физической природе трещин, но соотношение их может измениться. Для расчетного прогнозирования надежности изделий используют различные законы распределения вероятности безотказной работы. [c.367]

Расчетная величина Л,. = 21 Дб была использована для дальнейшего разделения сигналов АЭ следующим образом. Были рассмотрены три интервала по уровню сигналов, для которых имело место принципиальное различие в вероятности их появлехшя. Первый интервал (10-20 Дб) с вероятностью появления 10 отражает в основном процессы пластической деформации за счет трансляций. Второй диапазон (20-30 Дб) с вероятностью появления сигналов АЭ 10 отражает доминирование ротаций объемов материала. Доминирование сигналов АЭ указанного уровня в процессе распространения усталостной трещины было выявлено применительно к среднепрочной стали [147]. Сигналы относились к той части цикла нагружения, которая составила около (0,7-1) от максимального напряжения в цикле. Третья область сигналов АЭ с уровнем амплитуд более 30 Дб отвечает шумам [c.172]

В этом отношении остряки, изготавливаемые из остряковых рельсов нового профиля (см. рис. 7, а) должны быть более долговечными, поскольку у них не потребуется острожка головки и подошвы со стороны ра.много рельса и, следовательно, менее вероятно появление трещин в этой зоне по контактно-усталостным процессам. [c.102]

Для получения достоверных сведений по усталостной прочности титановых сплавов конкретной структуры не(обходима количественная оценка разброса результатов циклических испытаний. При этом предел выносливости определяют с заданной вероятностью неразрушения, т.е. оценивают его надежность. Уже первьге статистические обработки результатов усталостных испытаний титановых сплавов показали высокие значения коэффициента вариации условного предела выносливости [96— 98]. Учитывая большой разброс, наиболее правильно для анализа усталостных свойств титановых сплавов применять методы математической статистики и теории вероятности. Для этого строят полные вероятностные диаграммы, например по системе, предложенной Институтом машиностроения АН СССР [99, 100]. Эта система основана ра разделении процесса усталостного разрушения на две стадии до появления макротрещины и развитие трещины до разделения образца на части. При анализе предела выносливости гладких образцов это разделение не имеет принципиального значения, так как долговечность до появления трещины Л/ и общая долговечность до разрушения образца Л/р близки. Часто Jртя построения полных вероятностных диаграмм усталости за основу берут наиболее простой метод, предложенный В. Вейбуллом [ 101 102, с. 58 — 64]. Для построения полной вероятностной кривой необходимо испытать достаточно большие партии образцов (30—70 шт.) на нескольких уровнях амплитуды напряжений, которые должны быть выше предела выносливости (см., например, рис. 92). На каждом из этих уровней по гистограмме определяют вероятность разрушения при данной амплитуде напряжений. Далее ст ят кривую Веллера по средним значениям долговечности. По гистограммам строят кривые равной вероятности в тех же координатах (а — 1дЛ/). Затем строят семейство кривых, определяющих не только зависимость долговечности от амплитуды напряжений, но и вероятности разрушения от заданных амплитуды напряженйй и долговечности. Далее, принимая математическую форму распределения вероятности, на данном уровне напряжений можно строить кривые зависимости либо от амплитуды напряжений при заданной базе испытаний Л/, [c.141]

РТспытапия до разрушения для определения остаточной прочности проводились затем при температуре 176° С. Кривая нагрузка — деформация была линейной до значения нагрузки, равной 85% максимальной, при которой отмечалось появление трещины во внешнем облицовочном листе обшивки, работающем на сжатие и расположенном над задним лонжероном и средней нервюрой. Конструкция продолжала нести нагрузку до 90% максимальной расчетной, затем произошло разрушение работающей на сжатие обшивки над передней средней балкой. Эти данные и результаты усталостных испытаний на сжатие элементов обшивки указывают на снижение показателей прочности при сжатии при воздействии температуры и циклического нагружения. Для обшивок, работающих на растяжение, эквивалентного ухудшения свойств не обнаружено. Отмеченное снижение прочности при сжатии, вероятно, обусловлено растягивающими напряжениями, возникающими в матрице слоистого материала, подвергнутого действию сжимающих нагрузок, особенно при повышенных температурах. [c.150]

Метод накопления повреждений fail — safe допускает появление с определенной вероятностью частичных повреждений с устойчивым и контролируемым во времени развитием. Применение этого метода требует знания условий зарождения и развития усталостных трещин, возникаюпщх от конструктивных и технологических концентраторов, особенно от сварочных дефектов. [c.271]

Живучесть конструкции зависит в значительной мере от последовательности усталостного разрушения ее силовых элементов. Та конструкция, в которой усталостные трещины возникают на многих силовых элементах в интервале одного межосмотрового периода, может и не обладать свойствами живучести. Последовательный характер разрушения конструкции, обусловленный рассеянием усталости силовых элементов и различием их напряженного состояния, способствует обеспечению живучести. Вероятность одновременного появления трещин в нескольких элементах (многоочаговость повреждений) увеличивается с уменьшением рассеяния усталости или при увеличении длительности эксплуатации этих элементов. [c.418]

Опыт эксплуатации и результаты испытания на усталость значительных партий изделий и их деталей свидетель-ствуюто значительном рассеяннисроков их службы до появления трещин или усталостного разрушения. Поэтому методы расчета на прочность должны базироваться на методах теории вероятности и математической статистики. [c.280]

В реальных сопряжениях трущихся пар наряду с микроповреждениями, обусловливающими изнашивание и постоянные накапливающиеся отказы, возможны и макроповреждения, вызывающие внезапные отказы. Макроповреждения происходят в тех случаях, когда силы, действующие в сопряжении, превосходят запас его прочности. Это может произойти, с одной стороны, из-за внезапного возрастания силы по эксплуатационным причинам (наезд на препятствие, перегрузка и т. д.) и, с другой, — из-за внезапного снижения прочности сопряжения по производственным причинам (наличие трещин, раковин, усталостных напряжений). В период приработки макроповреждения (отказы) более вероятны при установившемся изнашивании они возникают относительно редко, подчиняясь экспоненциальному закону распределения. В период прогрессивного изнашивания, когда запас прочности исчезает, вероятность отказов снова возрастает, а закономерность их появления изменяется. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...