Образец коэффициенты концентрации напряжений

Эскизы использованных в работе образцов приведены на рис. 1. Теоретический коэффициент концентрации напряжений на образцах с надрезом Kt = 6,3 [Kt= a.lr)J где а — половина расстояния между вершинами надрезов, г — радиус в вершине надреза]. Перед испытанием каждый образец контролировали визуальным осмотром и замеряли площадь его поперечного сечения. [c.269]

В работе [34] рассматривался также цилиндрический образец с кольцевым вырезом, обычно использующийся при испытании на усталость. Дискретизация МГЭ показана на рис. 6.14 в случае большого количества элементов, использованных для получения детальной картины концентрации напряжений в окрестности выреза. Номинальный коэффициент концентрации напряжений Кт быстро меняется при изменении радиуса выреза, и поэтому требуется высокая точность вблизи вершины выреза. [c.188]

Чем выше хрупкость матрицы в ПКМ, тем больше коэффициент концентрации напряжений при растяжении (см. образец № 4 в табл. 5.15). [c.227]

Фактическое снижение прочности детали из-за концентрации напряжений не определяется, однако, величиной коэффициента а оно зависит не только от формы надреза, но и от свойств материала детали, проявляющихся по-разному в зависимости от режима нагружения, и оценивается эффективным коэффициентом концентрации напряжения к, под которым понимают отношение предельных напряжений при одинаковых видах нагружения гладкого образца и образца с концентратором напряжений, имеющего такие же абсолютные размеры, как и гладкий образец. [c.21]

Нагрузка на образец при измерении прогибов с учетом возможной точности отсчета показаний по шкале испытательной машины, а также упругости материала и ориентировочных коэффициентов концентрации напряжений была принята 2 кГ/мм , т. е. для указанных образцов 120 кГ. Замеры прогибов производились с помощью индикаторов после каждого очередного нагружения образца трижды при одном и том же положении измерительных наконечников на образце. Одновременно на аналогичных образцах замерялись прогибы с помощью укрепленной на специальном штативе головки инструментального микроскопа. Для этого на торцовые поверхности образца наносили риски у края шва, а также в 10, 20, 30 и 40 мм от шва, пе- [c.141]

В заключение остановимся на вопросе о влиянии концентраторов напряжений на прочность армированных пластиков. Напомним, что теоретическим коэффициентом концентрации называется отношение наибольшего нормального напряжения в некоторой точке к величине среднего напряжения, которое при растяжении, например, получается путем деления силы на ослабленную площадь поперечного сечения. Эффективный коэффициент концентрации — это отношение нагрузки, разрушающей гладкий образец, к нагрузке, разрушающей образец с концентратором, при условии, что минимальная площадь сечения в том и другом случае одинакова. Очевидно, что теоретический коэффициент концентрации и эффективный коэффициент не должны совпадать, вовсе не обязательно, чтобы разрушение происходило в результате достижения нормальным напряжением предельного значения в одной только точке. У металлов образование пластических зон перераспределяет напряжения и, [c.710]

В случае остроугольных V-образных надрезов, используемых на практике для различных образцов, не всегда возможно построить простые поля линий скольжения для локальных зон текучести, однако образец с V-образным надрезом с углом при вершине 45° и радиусом основания надреза 0,25 мм (образец Шарпи и Изода) был подвергнут детальному изучению. Достаточно простое приближение [181 начинается с расчета коэффициента концентрации упругих напряжений у надреза для определения нагрузки, при которой начинается течение. Затем предполагают, что пластическая зона распространяется от основания надреза, причем линий поля скольжения идут по логарифмической спирали. В конечном счете, с увеличением приложенной нагрузки крайние линии достигают прямых берегов надреза. Хотя зона и растет при дальнейшем нагружении, угол, образованный линиями скольжения, остается постоянным, так что не наблюдается соответствующего увеличения ац(тах)- Эта схема представлена на рис. 24. Наибольшее значение 0ц (max), вне сомнений, идентично таковому, определяемому полем линий [c.44]

Надрез усугубляет вредное влияние перекоса, особенно, если образец изготовлен из материала, чувствительного к концентрации напряжений. Таким образом, перекос нагружающей цепочки приводит к занижению значений коэффициента прочности в надрезе. [c.112]

Коэффициент Холла легко находится экспериментально из измерения напряжения Холла на клеммах Л и S на установке типа изображенной на рис. 13.11.1. Это позволяет легко установить, является ли образец полупроводником п- или р-типа, и определить концентрацию носителей заряда. [c.337]

С увеличением размеров второго образца предел усталости его будет уменьшаться. Отношение предела усталости при симметричном цикле гладкого лабораторг ного образца к пределу усталости при симметричном цикле большого образца (или детали) с концентрацией напряжений назовем аффективным коэффициентом концентрации напряжений и обозначим его через Величина эффективного коэффициента концентрации зависит не только от величины коэффициента концентрации а, но также от материала и абсолютных размеров, образца или детали. С повышением прочности стали, с увеличением абсолютных размеров детали величина эффективного коэффициента концентрации повышается. Для деталей больших размеров, изготовленных из прочной стали (легированной или углеродистой с термической обработкой), эффективный коэффициент концентрации напряжений близок к теоретическому коэффициенту концентрации напряжений, т. е. если предел усталости при симметричном цикле гладкого небольшого диаметра образца из прочной стали был равен a i =5100к/ /сж , то образец больших размеров из той же стали с поперечным небольшим сверлением, с коэффициентом концентрации а = 3 будет иметь предел усталости, близкий к 7Q0кГ/см . Таким образом, при выборе материала для деталей, работающих при переменных нагрузках надо иметь в виду, что чем более прочна сталь, тем она более чувствительна к концентрации напряжений. Поэтому стали с высоким пределом прочности требуют и более тщательной обработки поверхности. [c.356]

Экспериментальная проверка приведенной гипотезы султ1миро-ваиия усталостных повреждений приведена на образцах, изготовленных из стали 45 в условиях случайных и программированных напряжений с разными последовательностями уровней напрянсений. Круглый образец с надрезом в диаметре 5 мм имел теоретический коэффициент концентрации напряжений 1,65. Материал образцов обладал следующими Л1еханическими свойствами прочность иа разрыв Оц = 780 МПа, предел текучести сто,2 = 390 МПа. Кривая усталости была представлена в координатах lg о — lg IV зависимостью [c.359]

Для испытаний были приняты круглые тонкостенные образцы (см. рис. 25), рабочая часть которых оставалась неизменной при кручении и растяжении — сжатии. Выбор таких образцов позволил обеспечить практически однородное напряженное состояние при кручении и получить полностью сопоставимые результаты при кручении и растяжении — сжатии. Концентратор наносился на образец в виде сверления на рабочей части диаметром 1,3 мм. Как известно, такой концентратор соответствует теоретическому коэффициенту концентрации напряжений а = 4 (при кручении) и а = 3 (при растяжении — сжатии). Зарождение и распространение магистральных трещин на ранних стадиях исследовалось на сталях 45, I2XH3A и 40Х [16П. Состояние и механические свойства исследованных сталей приведены в табл. 4, [c.46]

Образец с центральным надрезом для растяжения под углом к направлению армирования показан на рис. 4.62. Этот образец имитирует межслойное разрушение однонаправленного композита. Хотя нагружение осуществляется в плоскости образца, разрушение происходит путем распространения трещины между волокнами, т. е. представляет собой межслойное разрушение, затрагивающее в основном матрицу [56]. Изменяя угол ориентации трещины относительно оси нагружения, можно реализовать разные соотношения между вкладами деформирования типов I и II. Если обозначить через удаленное от надреза осевое напряжение, приложенное к бесконечной среде, то коэффициенты концентрации напряжений и [c.277]

Склонность к растрескиванию зависит от способа нагружения образца. Если образец сначала нагружали и прогиб его стабилизировался, а затем в ячейку заливали электролит, то образец проявлял высокую стойкость к растрескиванию. Если образец нагружали после того, как он был залит электролитом, то очень быстро наступало растрескивание. На рис. 4.39 й 4,40 представлены результаты подобных экспериментов. Склонность к коррозионному растрескиванию оценивали по отношению коэффициента концентрации напряжения, необходимого для разрушения в исследуемой среде (Kis ), к коэффициенту критической концентрации напряжения, необходимому для разрушения на воздухе (Ki ). [c.172]

В других случаях, не поддающихся даже численному решеншо задачи, дпя определения коэффициента а и закона распределения напряжений применяются экспериментальные методы фотоупругости, голографической интерферометрии, тензометрии, муаровых полос и др. В частности, при использовании оптического метода из специального материала изготовляют образец, который подвергается пpo вeчивiaнию поляризованным светом. Например, на рис. 18.6 показана картина изохром для растянутой пластин1>1 с отверстием. Расшифровка картины полос позволяет установить наиболее напряженные точки и с достаточно высокой степенью точности определить коэффициент концентрации напряжений. [c.493]

Грубое значение коэффициентов концентрации напряжений можно получить, если образец или модель конструкции нагружать до начала текучести в наиболее напряженных точках. Эту текучесть можно ясно видеть на полированных поверхностях образцов из мягкой стали. Рис. 5 представляет фотографию линий текучести на полосе из мягкой стали. Эти линии текучести (называемые линиями Людерса, см. главу 10) впервые появляются в местах, соответствующих наибольшим напряжениям. Распределение этих линий дает весьма ценные указания относительно напряжений в местах резких из1иенений попе речных сечений ). [c.273]

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]

При напряжениях, близких к верхнему пределу текучести, локальное изменение скорости (величины) деформации ведет к понижению нагрузки, необходимой для дальнейшего деформирования в этой области (обычно в области концентрации напряжений у головки образца). Вследствие этого нагрузка на образец снижается, а деформация сосредоточивается в узкой области. Процесс локального течения и спада нагрузки продолжается до тех пор, пока в результате упрочнения материала с ростом деформации и возрастания коэффициента концентрации на границе с прилегающим участком образца не будут созданы условия, благоприятные для распространения деформации на близлежащую область. Распространение волны деформации на всю длину образца восстанавливает его цилиндрическую форму — дальнейшее деформирование идет равномерно (модуль М=да1дг положителен) до достижения предела прочности сгв, после чего локализация деформации с образованием шейки вновь нарушает устойчивость равномерного деформирования. [c.87]

В настоящее время величиной 5к пользуются редко. Значительно более широкое раснростарнение получили предложенные Ирвином и Орованом в качестве констант разрушения для нехрупких материалов критический коэффициент интенсивности напряжений Кю или вязкость разрушения Ою, связанная с Кгс соотношением 01с=Ки 1Е. Величина /Сю по существу характеризует Концентрацию напряжений в вершине развивающейся трещины в момент перехода к неконтролируемому разрушению за счет упругой энергии, накопленной в системе образец — испытательная машина . [c.31]

Отметим, что в отдельных сл /чаях, например, если образец выполнен из хрупкого материала однородной структуры, сохраняющего свои упругие сво11ства при очень высоких напряжениях (например, если материал образца — твердозакаленная высокоуглеродистая или инструментальная сталь), эффективный коэффициент концентрации, вычисленный по формуле (25), весьма близок к теоретическому. [c.630]

Усталостная прочность в сильной степени зависит от состояния поверхности обычно образцы для определения предела выносливости полируются. Если образец сохванил на поверхности следы токарной обработки, предел выносливости его будет ниже. Таким образом, шероховатость поверхности играет ту же роль, что и концентрация напряжений. Для количественной оценки этого влияния можно ввести коэффициент, аналогичный коэффициенту концентрации. Для поверхности, обработанной резцом, соответствующий коэффициент может достигать значения 1,25. С другой стороны, упрочнение поверхности путем создания поверхностного наклепа (обкатка, дробеструйная обработка), цианирования и поверхностной закалки повышает предел выносливости. [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...