Критерии деформационно-кинетические малоцикловой прочности

Оценка прочности таких конструкций может быть предпринята с позиций деформационно-кинетического подхода к накоплению повреждений, оказывающегося достаточно эффективным при формулировке критериев малоцикловой прочности в области нормальных, повышенных и высоких температур. [c.44]

Возможность применения деформационно-кинетических критериев малоцикловой и длительной циклической прочности в условиях неизотермического нагружения должна быть экспериментально обоснована с учетом особенностей, сопровождающих процесс циклического нагружения при переменных температурах. Эти особенности прежде всего связаны с характером изменения во времени и с числом циклов нагружения располагаемой пластичности материала, а также односторонне накопленных и циклических необратимых деформаций. [c.44]

Учитывая отмеченную специфику деформирования нри термоусталостном нагружении, в работе [103] предлагается метод оценки термической прочности с позиций деформационно-кинетического критерия малоциклового разрушения [129, 162], экспериментально обоснованного в области повышенных и высоких температур при изотермических испытаниях материалов. Названный критерий, как отмечалось выше, описывает условия достижения предельного состояния по разрушению квазистатического и усталостного типов как для мягкого и жесткого, так и промежуточного между мягким и жестким характера нагружения, что охватывает особенности нестационарного циклического деформирования, свойственные термоусталостным испытаниям. [c.49]

Важным методическим моментом расчета повреждений в форме деформационно-кинетического критерия малоцикловой прочности является вопрос о возможности использования известных корреляционных зависимостей характеристик сопротивления усталостному разрушению от статической и длительной пластичности материала. В исследовательских работах, связанных с обоснованием применимости критерия, необходимо получать прямые опытные данные путем постановки базовых экспериментов в соответствующем диапазоне условий (температурный режим, частота и скорость деформирования, предельные базовые числа циклов и общая продолжительность статических и циклических испытаний). При наличии [c.53]

Выше деформационно-кинетические критерии малоциклового разрушения рассмотрены и обоснованы для весьма различных условий изотермического и неизотермического нагружения как в области умеренных, так и высоких температур, в том числе при программном изменении напряжений и деформаций. Вместе с тем наиболее общим случаем является нерегулярное нагружение, и проверка применимости деформационно-кинетических подходов к оценке прочности в таких условиях представляет существенный интерес. [c.57]

В случае справедливости деформационно-кинетического критерия, а также метода расчетного определения напряженно-деформированного состояния при длительном циклическом нагружении гофрированной оболочки кривая длительной малоцикловой прочности компенсаторов при стационарном режиме нагружения, выраженная через величины циклических деформаций в наиболее нагруженной зоне изделия, должна совпадать [c.207]

Наиболее универсальный метод оценки прочности, основанный на использовании деформационно-кинетического критерия прочности [2, 17], пригоден при малоцикловой усталости, (при ползучести и релаксации), в том числе при изменении механических свойств материала (деформационном старении и т. п.). [c.4]

Базовыми экспериментами при использовании деформационно-кинетического критерия прочности являются испытания на малоцикловую усталость при одноосном напряженном состоянии в жестком режиме нагружения и испытания на статический разрыв переменной длительности, проводимые с целью определения предельной пластической де-формации материала. [c.6]

Долговечность оценивают, используя правило суммирования повреждений в соответствии с деформационно-кинетическим критерием прочности. Базовые данные и расчетные характеристики получают при термомеханическом режиме нагружения, соответствующем эксплуатационному или эквивалентному ему по деформациям, температурам и длительностям. При этом определяют кривые малоцикловой усталости (при жестком нагружении) и располагаемой пластичности (при монотонном статическом разрыве или испытании на длительную прочность и пластичность). [c.23]

Деформационно-кинетическое критериальное соотношение в линейной форме принципиально отличается от других критериальных зависимостей, в том числе нелинейных или линейных во временной форме. Применение критериев прочности во временной форме ограничено, поскольку они не учитывают в полной мере особенностей режимов неизотермического малоциклового нагружения [2, 3]. [c.44]

Важным методическим моментом оценки повреждений с помощью деформационно-кинетического критерия является вопрос о возможности использования известных корреляционных зависимостей характеристик сопротивления малоцикловой усталости, статической и длительной пластичности и прочности материала. [c.46]

Полученный таким образом комплекс данных по расчету высоко-нагруженных элементов при высокой температуре подтверждает эффективность и надежность метода оценки малоцикловой прочности на базе деформационно-кинетического критерия. [c.150]

КОЙ долговечности исследуемых конструктивных элементов в режиме стендовых термоциклических испытаний в соответствии с деформационно-кинетическим критерием прочности (см. гл. 2). Малоцикловую долговечность цилиндрического оболочечного корпуса в первом приближении можно оценить по базовой кривой малоцикловой усталости (см. рис. 5.1) и кинетическим кривым деформаций, приведенным на рис. 4.59. [c.249]

В соответствии с принятым деформационно-кинетическим критерием прочности при малоцикловом неизотермическом нагружении (см. гл. 1) оценим накопление усталостных и квазистатических повреждений в наиболее опасной точке внутренней поверхности сферического корпуса и малоцикловую долговечность в режиме стендовых термоциклических испытаний. [c.253]

При малоцикловом нагружении используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности [17, 18], подтвержденный достаточно большим количеством экспериментальных данных по ряду конструкционных материалов [c.161]

Анализ прочности и ресурса конструкций и машин осуш ест-вляется на последней, четвертой стадии исследования по величинам вычисленных выше деформаций для различных номеров времени с использованием деформационно-кинетических критериев малоциклового разрушения или условных упругих напряжений и расчетных уравнений кривых малоцикловой усталости, В последнем случае оценке прочности и ресурса должна предшествовать обработка напряжений в соответствии с принятой классификацией для мембранных 0 , изгибных o и пиковых 0д, напряжений, определенных с учетом концентрации 0к (см. г л. 2 и 11). Поскольку нормы [2] основываются на расчетах сосудов давления и трубопроводов по теории оболочек, распределение 0(обол) напряжений 0 и 0и в любом из сечений получается непосредственно из расчета (см. рис. 12.1, а). [c.257]

В соответствии с деформационно-кинетическими критериями малоцикловой прочности достижение предельного состояния определяется суммой усталостного и квазистатического повреждений, критическое значение которых принимается равным единице. Оценка накопленных квазистатических и усталостных повреждений производится на основе линейного закона суммирования. [c.4]

Важным является то обстоятельство, что деформационно-кинетические критерии малоцикловой прочности оказываются применимыми при нормальной, повышенных и высоких температурах, в том числе и в условиях неизотермического нагружения. При этом, естественно, необходимо использование корректно полученных базовых данных. [c.4]

Деформационно-кинетический критерий прочности при длительном малоцикловом и неизотермическом нагружении [c.95]

Таким образом, для широкого диапазона условий нагружения [15, 49] суммарное повреждение, определенное в соответствии с уравнением (2.39) или (2.41), укладывается, как правило, в полосе разброса 0,5... 1,5. Это свидетельствует о возможности использования деформационно-кинетического критерия для расчета прочности при малоцикловом и длительном малоцикловом нагружении. Однако необходимо использовать результаты только корректно поставленных экспериментов, обеспечивающих получение полной информации о параметрах процесса деформирования и характере изменения с числом циклов и -во времени нагрузок (напряжений), деформаций и температур в зоне достижения предельного состояния по условиям малоциклового разрушения, а также систему базовых данных и расчетных характеристик, необходимых для правильной оценки повреждений, накопленных в ходе повторных нагружений. [c.101]

Деформационно-кинетическая трактовка малоцикловой, длительной малоцикловой и неизотермической прочности выполняется в линейной трактовке, принципиально отличаясь, как правило, от нелинейных интерпретаций повреждений во временной форме. Пересчет одних и тех же экспериментальных данных в соответствии с деформационно-кинетическим критерием (2.42) и во временном выражении (2.34) подтверждает линейность в первом и нелинейность во втором случае суммирования повреждения (рис. 2.49), [c.111]

В такой трактовке деформационно-кинетический критерий малоцикловой прочности имеет вид [c.123]

Рассмотренные выше закономерности длительного малоциклового и неизотермического разрушения позволили сформулировать критериальные зависимости (2.39), (2.41), (2.42) прочности. Наибольшей общностью обладает деформационно-кинетический критерий разрушения, подтверждающийся с достаточной для инженерных расчетов точностью. [c.125]

Долговечность оценивают на основе суммирования повреждений в соответствии с деформационно-кинетическим критерием длительной малоцикловой и неизотермической прочности. [c.189]

Малоцикловую прочность телескопического кольца оценивали по деформационно-кинетическому критерию [уравнение (2.42)] [15, 19, 85]. Исходя из конструктив ных особенностей элемента и специфики высокотемпературного нагружения, напряженно-деформированное состояние в напряженных зонах (рис. 5.11) рассчитывали с использованием метода конечных элементов либо расчетно-экспериментальным методом с применением модифицированного соотношения Нейбера (4.12) и (4.13) (67, 85]. [c.213]

Метод расчета длительной малоцикловой прочности сильфонных компенсаторов с учетом влияния высоких температур и времени нахождения под нагрузкой 19] основан на использовании деформационно-кинетических критериев длительной малоцикловой прочности и решения задачи о напряженно-деформированном состоянии сильфонного компенсатора при длительном циклическом нагружении, а также данных о механических свойствах материалов в указанных условиях. [c.219]

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

Как показывают экспериментальные данные (см. рис. 1.2.4), при наличии в цикле выдержек наблюдается весьма существенное изменение напряжений и деформаций, причем накопленная деформация может превышать заданный размах в 2—3 раза и более. Расчет длительной малоцикловой прочности в соответствии с кинетическими деформационными критериями в форме уравнений (1.2.8), (1.2.9) дает для рассматриваемого случая нагружения хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных (таблица 1.2.1). На рис. 1.2.2, б показаны величины накопленного повреждения для режимов нагружения с выдержками при растяжении и сжатии, а также только при сжатии (точки 4). Характерно, что новые данные укладываются в поле рассеяния точек, соответствующих испытаниям, проведенным в условиях мягкого и жесткого нагружений без выдержек и с выдержками при постоянном напряжении (точки 2). Для расчета величины повреждения использована зависимость распо.пагаемой пластичности от времени, где ( ) — пластическая деформация при статическом разры- [c.27]

Расчет суммарного повреждения для режимов неизотермического нагружения типов, показанных на рис. 1.3.1, а — а, в форме деформационно-кинетического критерия (уравнение 1.3.1) показывает вполне удовлетворительное соответствие данных деформационно-кинетическому кр итерию длительной малоцикловой неизотермической прочности (рис. 1.3.3). Величина суммарного повреждения укладывается в полосе разброса от 0,5 до 1,5, что свидетельствует о возможности использования для расчета прочности при неизотермическом нагружении предлагаемого критерия. [c.47]

Видно, что суммарное повреждение у испытанного материала ЭП-693ВД находится в пределах от 0,75 до 1,3. Результат подтверждает и для термоусталостных условий нагружения хорошее соответствие эксперимента деформационно-кинетическому критерию малоцикловой прочности. Указанный диапазон суммарных повреждений соответствует весьма малому (не более 1,5 раза) рассеянию данных по долговечности. [c.54]

В работе [123] предлагается метод расчета длительной малоцикловой прочности сильфонных компенсаторов с учетом влияния высоких температур и времени нахождения под нагрузкой. Расчет основан на использовании разработанных в Институте машиноведения деформационно-кинетических критериев длительной малоцикловой прочности [232, 241] и метода решения задачи о напряженно-деформированном состоянии сильфонного компенсатора при длительном циклическом нагружении [140], а также данных о механических свойствах материалов в указанных условиях. Осущест- [c.198]

Последнее обстоятельство позволяет распространить указанные подходы на расчетное определение прочности и ресурса других типов элементов конструкций. Расчет выполняется на основе деформационно-кинетических критериев малоцикловой и длительной циклической прочности, базируется на расчетных и экспериментальных данных о местной напряженности конструкции с учетом поцикловой и во времени кинетики деформаций, проводится [c.275]

Расчеты на прочность при неизотермическом малоцикловом нагружении (как и при изотермическом) можно вьшолнить на основании деформационно-кинетического критерия, используя правило линейного суммирования повреждений в критериальной зависимосги. Принципиальное отличие этих расчетов — учет особенностей неизотермических воздействий. [c.12]

Вьювленные закономерности длительного неизотермического малоциклового деформирования и разрушения свидетельствуют о сложности происходящих при этом явлений. Ор)ш из возможных подходов к расчету долговечности — получение зависимостей, инвариантных к рассматриваемым факторам. Такую инвариантную зависимость можно получить на основании деформационно-кинетического критерия прочности при неизотермическом нагружении в форме [c.36]

На примере конструкционных жаропрочных сплавов с различными прочностными и деформативными свойствами показано [1, 2, 8], что особенности формирования предельного состояния при термомеханическом и термоусталостном малоцикловом нагружении наиболее полно учитьшает деформационно-кинетический критерий прочности, перспективность которого для режима неизотермического малоциклового нагружения показана в ряде работ [ 2 — 4,11, 20, 39 ]. [c.43]

Для указанных условий деформирования и разрушения долговечность определяют на основании деформационно-кинетических критериев прочности. При расчете учитьшают кинетику циклических и односторонне накопленных деформаций в различных зонах конструктивных элементов, а также изменение механических свойств материала при высокотемпературном малоцикловом нагружении. Определим долговечность элементов конструкций с зонами концентрации напряжений и мембранными зонами при различных режимах длительного малоциклового нагружения, приводящих к усталостным и квазиста-тическим повреждениям. В качестве модельного элемента выберем оболочечную конструкцию с фланцами, работающую при повторном нагружении внутренним давлением при высоких температурах. Предположим, что конструктивный элемент изготовлен из аустенитной стали ее характеристики при статическом и длительном нагружении [c.122]

Расчетная оценка малоцикловой долговечносга. На базе полученной информации о циклических деформаций в опасной точке детали и кривых малоцикловой усталости оценим долговечность телескопического кольца, используя деформационно- кинетический критерий прочности при постоянных температурах [см. соотношение (1.3)]. Разрушения детали (см. рис. 3.2) в условиях эксплуатации, а также модели при стендовых испытаниях в условиях высокотемпературного малоциклового нагружения имеют преимущественно усталостный характер (наличие сетки мелких трещин, инициирующих магистральное разрушение, без признаков накопления односторонних деформаций), поэтому расчетное критериальное уравнение, описьшающее предельное состояние материала, обусловленное накоплением усталостных повреждений, принимаем в виде [c.144]

Малоцикловую долговечность согласно деформационно-кинетическому критерию прочности определяют на ошовании оценки накопленных повреждений, используя данные о сопротивлении малоцикловой усталости и длительной пластичности конструкционных материалов. [c.246]

Другой расчетной характеристикой прочности при длительном малоцикловом нагружении является предельная пластическая деформация материала. Эту характеристику, используемую для расчета ква-зистатических повреждений на основании деформационно-кинетического критерия прочности при малоцикловом неизотермическом нагружении, изучали при длительных статических испьтганиях образцов из сплава ХНбОВ 1. Для этого высоко пластичного 50%) сплава харак- [c.246]

Использование деформационно-кинетического критерия высокотемпературной малоцикловой прочности [4, 18] сопряжено с необходимостью поциклового расчета циклических и односторонних пластических деформаций, трудно реализуемого для сложных конструкций. [c.38]

Деформационно-кинетический критерий малоцикловой прочности при неизотермическом нагружении. Учитывая характерные особенности процессов циклического деформирования и разрушения при переменных температурах, перспективна деформационно-кинетическая трактовка условий достижения предельного состояния материала по возникновению макротрещины и для иеизотермиче-ского малоциклового нагрул<ения. При этом интегрально учитываются основные закономерности малоциклового неизотермического деформирования в заданном диапазоне температур. [c.106]

Расчет суммарного повреждения для режимов (см. рис. 2.46, а.... ..г) неизотермического нагружения [17] (в том числе при испытаниях, когда возможно. накопление больших поврен<де шй как усталостных, так и квазистатических, а также для режимов с максимальным повреждаюш,им эффектом) показывает удовлетворительное соответствие экспериментальных данных (расчетным, полученным по деформационно-кинетическому критерию длительной малоцикловой неизотерм ической прочности (рис. 2.47). [c.109]

Результаты исследований по использованию деформационно-кинетического критерия малоцикловой прочности в условиях сложного нагружения приведены в работе [46]. Эксперименты выполнялись на образцах из стали 15Х2МФА при нормальной и повышенной (400° С) температурах. Испытывали тонкостенные трубчатые образцы при знакопеременном кручении с наложением одноосного или двуосного растяжения. Применяли стенд, созданный на базе [c.122]

Сопоставление расчетных и экспериментальных чисел циклов показывает удовлетворительное их соответствие. Это говорит о надежности используемого критерия малоцикловой прочности. Таким образом, полученный комплекс данных по расчету высоконагру-женного элемента при высокой температуре подтверждает эффективность метода оценки малоцикловой прочности с использованием деформационно-кинетического критерия. [c.219]

Изложенный в книге анализ законом ериостей деформирования и разрушения позволяет сделать заключение о возможности использования деформационно-кинетических критериев разрушения в условиях длительного малоциклового и неизотермического нагружения. При этом долговечность элементов конструкций оценивают на базе данных о напряженно-деформированном состоянии с учетом кинетики по числу циклов и во времени), а также системы расчетных характеристик малоцикловой прочности конструкционного материала (принимая во внимание изменения механических свойств в процессе длительного высокотемпературного нагружения за пределами упругости). [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...