Напряжения номинальные разрушения

Результаты испытаний гладких образцов с усталостными трещинами показали, что с увеличением глубины исходной трещины номинальные напряжения, вызывающие разрушение образцов, уменьшаются. В результате испытаний на усталость образцов с надрезом и трещиной было получено, что в отличие от гладких образцов с усталостной трещиной, где при повторных испытаниях не было обнаружено нераспространяющихся усталостных трещин, в образцах с надрезом и образцах с надрезом и исходной трещиной глубиной 0,125 мм такие трещины имели место. Глубина нераспространяющихся усталостных трещин в образцах с надрезом оказалась равной 0,150 мм. В связи с тем, что глубина нераспространяющейся усталостной трещины в образцах с надрезом превышала 0,125 мм, образцы с исходной трещиной глубиной 0,125 мм имели тот же предел [c.112]

Для оценки действительного понижения усталостной прочности в зависимости от концентрации напряжений при переменных нагрузках вводится эффективный (практический) коэффициент концентрации, представляющий собой отношение предельных номинальных напряжений, вызывающих разрушение деталей, не имеющих и имеющих концентраторы напряжений. Эффективный коэффициент концентрации напряжений меньше теоретического (расчетного) коэффициента и только для высокопрочных материалов с малой пластичностью эффективный коэффициент концентрации почти равен теоретическому. Чем выше прочность стали и хуже пластические свойства, тем сильнее влияние надрезов, причем с увеличением размера образца влияние надреза увеличивается. Чем менее пластичен материал, тем выше эффективный коэффициент концентрации напряжений и наоборот. Пластичные материалы обладают способностью сглаживать неблагоприятные для усталостной прочности пики напряжений концентратора. [c.410]

Минимальная величина эффективного коэффициента концентрации напряжений, получаемая из этих уравнений, может быть очень малой. Для определенного типа нагружения, например, для повторяющейся нагрузки, в области концентрации напряжений может иметь место значительная местная текучесть. Это дает в результате величину максимума среднего напряжения фактически меньшую, чем номинальное среднее напряжение, т. е. величина Кт может стать меньше единицы. Разрушение все же могло бы наступать в такой точке, поскольку в ней имеет место наибольшая величина амплитуды напряжения. Все другие формулы, рассмотренные до этого, дают минимум величины эффективного коэффициента концентрации напряжений Кт = К8 при статическом разрушении и, если Ks меньше единицы, эффективный коэффициент концентрации напряжений при разрушении за число циклов больше одного может стать меньше единицы- Однако величины эффективных коэффициентов концентрации напряжений, найденные из уравнений (7.21) и (7.22), могут оказаться даже ниже, чем величина Кз, которая может быть получена для среднего числа циклов. Это хорошо видно из уравнения (7.22) при отрицательном втором члене, т. е. при [c.207]

При необходимости, для количественной оценки сопротивления материала вязкому разрушению, в качестве основных используют критерии разрушения критическое напряжение (номинальное разрушающее напряжение) совокупность критических значений коэффициентов Кс интенсивности напряжений в широком диапазоне размеров дефектов (трещин). [c.116]

Кривые малоцикловой усталости строят различных координатах. Часто используют, например, кривые о/огв — Ы, где а — номинальное циклическое напряжение, вызывающее разрушение через N циклов. Критериями выносливости материала в условиях малоцикловой усталости могут служить ограниченный предел выносливости, усталостная долговечность, величина отношения а/ств, при которой разрушение происходит после заданного числа циклов нагружения. [c.288]

Разрушение сосуда при повышении давления происходит вязко и, как правило, по образующей цилиндра. В этом случае критерием прочности будет предел текучести материала либо временное сопротивление а , а расчетным напряжением — номинальное приведенное напряжение о р, создаваемое внутренним рабочим давлением. [c.76]

При оценке прочности деталей, работающих в условиях статического нагружения, свойства материала детали отождествлялись со свойствами материала образца, при этом не учитывалась разница ни в форме, ни в размерах детали и образца, на котором были получены предельные напряжения, т. е. предполагалось, что при равных номинальных напряжениях опасность разрушения образца и детали, выполненной из такого же материала, как и образец, одинакова. Многочисленные эксперименты показали, что при переменных напряжениях в расчетах на сопротивление усталости необходимо учитывать ряд факторов, которые существенным образом влияют на сопротивление усталости детали в то время, как на статическую прочность они оказывают незначительное влияние. К наиболее существенным факторам относятся концентрация напряжений, абсолютные размеры поперечных сечений детали, состояние поверхности — ее шероховатость, наличие коррозии, окалины и др. Рассмотрим более подробно влияние этих факторов на сопротивление усталости. [c.293]

Усталость характеризуется номинальными напряжениями предела текучести повторное нагружение макроскопически происходит в упругой области, поэтому число циклоп, < > разрушения велико. [c.114]

Однако заостряя внимание на процессах коррозионноусталостного разрушения и коррозионного растрескивания, необходимо коррозионные разрушения рассматривать в связи с кинетикой общей коррозии, приводящей к увеличению уровня номинальной напряженности и опасности коррозионного растрескивания. [c.396]

Малоцикловая усталость характеризуется номинальными напряжениями, большими предела текучести От. При каждом цикле нагружения в теле возникает макроскопическая пластическая деформация. При таком виде нагружения число циклов до разрушения не превышает 10 . [c.320]

В методиках расчета, разработанных Институтом машиноведения АН СССР, сделан ряд допущений и упрощений, позволяющих выполнить расчет прочности и долговечности в рамках инженерных возможностей — с использованием аналитических зависимостей для кривых малоциклового разрушения, базовых статических и циклических свойств материала и схематизированных режимов эксплуатационного нагружения. Расчет местных напряжений и упруго-пластических деформаций проводится на базе коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в упругой области. Эти коэффициенты устанавливаются по теоретическим коэффициентам для заданных уровней номинальных нагружений с учетом сопротивления материалов неупругим деформациям при статическом и циклическом нагружении. Нестационарность режимов нагружения в инженерных расчетах учитывается по правилу линейного суммирования повреждений. Расчеты выполняются для стадии образования трещины в наиболее нагруженных зонах рассматриваемых элементов конструкций. [c.371]

Малоцикловая усталость (иначе повторно-статическое нагружение) характеризуется номинальными напряжениями, большими предела текучести, при каждом цикле нагружения возникает макроскопическая пластическая деформация, число циклов до разрушения сравнительно невелико. [c.18]

Радиус кривизны надреза р, инициирующего разрушение при минимальных значениях Ki , связан с размерами зоны пластической деформации в месте возникновения трещины. При данном номинальном напряжении эта зона тем меньше, чем меньше радиус р. Размер этого радиуса не оказывает влияния на величину Ki , если ..... [c.54]

В связи с этим для мягких малоуглеродистых сталей имеет значение оценка их сопротивления распространению трещин при номинальных напряжениях, достигающих и превышающих предел текучести, т. е. при достижении предельных состояний на стадии общей пластичности. При хрупких состояниях этих сталей, для которых ак<0,8 Стт, используют приближенные выражения (2.16) и (2.19), связывающие критические напряжения и критическое раскрытие трещины для стадии инициирования быстро протекающего разрушения. Для квазихрупкого состояния, для которого критические значения номинальных напряжений приближаются к пределу текучести От, используют более полные выражения (2.20) и (2.21) с учетом ограниченной ширины пластины типа б (см. рис. 3.11), испытываемой на растяжение. Выражения (2.19) и (2.23) позволяют по раскрытию тре- [c.57]

Для определения характеристик сопротивления разрушению стали были проведены статические испытания при комнатной температуре плоских образцов той же толщины, что и сосуд. Образцы имели центрально расположенную трещину длиной 2/= 10 мм. Ширина образцов 2В = А0 мм (рис. 4.3,6). Разрушающие номинальные напряжения при испытаниях по минимальному сечению оказались равными Оп=72 кгс мм . [c.68]

На рис. 7.21 приведены кривые распределения действующих напряжений в области двух уровней концентрации напряжений для элемента с поверхностно упрочненным слоем толщиной Л. На рисунке нанесены также кривые распределения предела выносливости материала (Т-1 и остаточных напряжений От- При более высокой концентрации напряжений, характеризуемых кривой 1, усталостное разрушение должно возникнуть в точке А, так как подслойная область с пределом выносливости ( T-i) p напряжена незначительно. При более умеренной концентрации с распределением по кривой 2 разрушение должно возникнуть в точке В по основному материалу подслойной области, нагруженной растягивающими остаточными напряжениями. В этих случаях в значительной степени устраняется влияние концентрации напряжений на предел выносливости детали (а 1)д в номинальных напряжениях. [c.157]

Статистическая оценка действующих в детали номинальных переменных напряжений и напряжений, характеризующих ее несущую способность (с учетом влияния концентрации, неравномерности распределения напряжений и размеров сечений) позволяет определить запас прочности в зависимости от вероятности разрушения для совокупности одинаковых деталей парка однотипных изделий. Для стационарно нагруженных изделий условие разрушения отдельных из них определяется вероятностью превышения амплитуды переменных напряжений ffa над пределом выносливости (ст-1)д, имея в виду их статистическое распределение, независимое друг от друга. Разность этих величин, если они описываются нормальным распределением [c.168]

Расчет соединяемых деталей (листов). Разрушение деталей по сечению Б — Б (см. рис. 30.5, б), ослабленному отверстиями, может происходить под действием больших статических нагрузок. Номинальное растягивающее напряжение в этом сечении также должно удовлетворять условию прочности по допускаемым напряжениям при растяжении для материала деталей [c.488]

Для учета влияния состояния поверхности (введением величины р) следует значение номинального иапряже-ния умножить на коэффициент 1/р. Этот коэффициент используется для согласования уровня максимального напряжения, определяющего разрушение в зоне концентрации напряжений, с пределом выносливости (T i по данным испытаний лабораторных образцов с тщательно обработанной поверхностью (полированной), обычно приводимым в справочниках. Тогда условие достижения максимальными напряжениями в элементе конструкции указанного предела выносливости можно записать в виде [c.159]

Позднее эти зависимости были даны в виде (1.58) для квазиста-тического типа разрушения и (1.59) для усталостного типа разрушения, где — энергия, накопленная материалом до наступ-.тения нестационарного процесса деформации ощ — напряжение перед нестационарным участком П гзо — энергия статического разрушения, определяемая до начала потери устойчивости пластической деформации (участок под кривой до Оь) О ао — предельное номинальное напряжение статического разрушения перед потерей устойчивости пластической деформации (ошо = < ь) и И /о — общая энергия разрушения соответственно при циклическом жестком нагружении и статическом, Сттах — максимальное напряжение при жестком нагружении О/ — истинное напряжение при статическом разрушении у и у — постоянные, зависящие от свойств материала и определяемые из эксперимента. [c.19]

При упругопластическом деформировании тел с трещинами, когда номинальные напряжения при разрушении находятся в диапазоне От > Опр > 0,7а силовые критерии неприменимы и для решения практических задач могут использоваться энергетические и деформацион- [c.24]

Максимальное напряжение и амплитуду напряжения, полученные с помощью этих двух формул, можно полностью отождествить с этими величинами для гладких образцов и, следовательно, использовать экспериментальные данные испытаний гладких образцов для описания поведения образцов с концентраторами, Фактически известное поведение гладких образцов используется для получения соотношения между величинами номинального среднего напряжения, номинального значения амплитуды напряжения и числа циклов, приводгйцего к разрушению, для образцов с концентраторами. Таким образом, для решения любой проблемы две из этих величин могут считаться известными, а третья находится из этого соотношения. Примеры, демонстрирующие использование уравнений, даны в разд. 7-9. [c.209]

При рассмотрении зависимости прочности от времени нагру-л<ения люжно отметить некоторые другие явления. Так, например, на рис. 183 приведены кривые замедленного разрушения для надрезанных образцов из стали с пределом прочности 190 кПмм -, при различных значениях теоретического коэффициента концентрации напряжения. Замедленное разрушение происходит только при условии понижения номинального напряжения от внешней нагрузки ниже предельного напряжения (а о. уровень которого зависит от концентрации напряжения, что является признаком зависимости процессов, вызывающих замедленное разрушение, от максимального напряжения а ,ах -= асг , а не от номинального напряжения. [c.257]

Положительные эффекты при сварке с РТЦ проявляются и по интехральным показателям сопротивления коррозионномеханическому разрушению (рис. 3.12). При фиксированном номинальном напряжении долговечность сварных соединений, выполненных с принудительным охлаждением, примерно в 2-3 раза превышает долговечность сварных соединеш1Й, выполненных с предварительным нагревом. Образцы с поперечным швом в случае сварки с подогревом (см. рис. 3.12, а -линия 1) разрушаются преимущественно по линии сплавления с характерным для коррозионного растрескивания хрупким изломом, а при сварке с охлаждением (рис. 3.12, а - линия 2) по металлу шва, и разрушение вязкое. В образцах с продольным швом (см. рис. 3.12, б) разрушение начинается с участков подкалки Чем больше (сварка с подогревом на [c.153]

В условиях жесткого нагружения образцов без концентрации напряжений процессы коррозионного и малоциклового (усталостного) разрушения идут практически независимо друг от друга, поскольку заданный цикл деформации при нагружении (рис. 6.5, а и б) сохраняется неизменным. Общее коррозионное растворение даже способствует снижению номинальных деформаций. Однако равномерное коррозионное растворение металла обычно реализуется лишь при воздействии сильно агрессивных сред. В большинстве случаев, в силу гетерогенности свойств поверхности образца, коррозия происходит локализованно. При этом в результате повышения напряжений в ослабленных коррозией участках происходит интенсификация механохимиче-ских эффектов и малоциклового разрушения вследствие повышения местных пластических деформаций. [c.389]

Зависимость (3.50) получена путем статистической обработки опытных данных для широкого класса констру1щион-ных сталей и сплавов. Зная механические характеристики металла шва, по соотношению (3.42), полученному для соединений с дефектом в центре шва, можно оценить несущую способность соединений при квазихрупком разрушении. Для установления допустимых размеров дефектов, не приводящих к квазихрупким разрушениям, необходимо знать уровень номинальных напряжений, действующих в сварном соединении. Из предыдущих разделов было выявлено, что вязкая прочность сварных соединений определяется нетто-сечением сварного шва (без учета эффекта контакт иого упрочнения). То есть для однородных пластин [c.112]

Рис. 12.1. Распределение напряжений перед концом хрупкой трещины I — область номинальных напряжений, II — область справедливости асимптотических формул, III — область больжих нелинейных деформаций и реализации механизма разрушения.

По вязкости разрушения Кс пли Ки (в зависимости от предполагаемой степени стеснепня деформации вдоль фронта трещины) и номинального эксплуатационного (расчетного) напряжения Ота в сеченпн трещины, найти (но критерию Ирвнна (3.9)) критическую длину трещины [c.273]

В качестве примера на рис. 4.1 для малоуглеродистой стали 22К приведены результаты определения сГк, fimax. If), Ki и Fb (доли вязкой части излома), полученные на надрезанных образцах сечением 20X50 мм. Изменение величины бтак характеризует постепенное снижение пластичности и уменьшение роли перераспределения напряжений в зоне трещины при уменьшении температуры. Сопоставление номинальных деформаций, определяемых при испытаниях до разрушения образцов с трещинами, с максимальными деформациями, возникающими в зонах концентрации напряжений в элементе [c.61]

Наблюдавшиеся в эксплуатации разрушения были хрупкими и происходили при номинальном напряжении О1э=9-н10 кгс1мм т. е. близком к полученному в расчете критическому напряжению. [c.74]

Расчет стержня заклепки. Разрушение стержня заклепки нах-лесточпого соединения происходит по сечению, лежащему в плоскости стыка соедгшяемых деталей и показанному волнистой линией (рис. 30.5, я). Номинальные напряжения среза [c.487]

Ртуть. Коррозионное растрескивание ртути при 20°С, по-видимому, связано с эффектом Ребиндера. Ртуть резко пони,жает практически у всех титановых сплавов критический коэффициент интенсивности напряжения. Смачивая поверхность титановых сплавов, ртуть сосредоточивается в щелях и в имеющихся концентраторах напряжения или трещинах и сильно понижает номинальное напряжение разрушения. Поэтому при наличии контакта деталей из титана с ртутью рабочие напряжения в них должны быть резко ограничены (до 0,1 а,, ), а различные концентрации напря-.жения исключены или снижены за счет большого радиуса скругления. [c.56]

Для исключения вероятности появления хрупких разрушений при циклическом нагружении деталей, эксплудтируемых при температуре жидкого гелия, номинальные напряжения должны быть существенно ниже напряжений, при которых появляются первые всплески деформации при статическом нагружении. По этой же причине необходимо устранять на деталях концентраторы напряжений или учитывать их при назначении допустимого уровня номинальных напряжений. [c.113]

Распространение усталостных трещин в любом материале происходит последовательно на разных масштабных уровнях. Принято разделять масштаб реализуемых процессов роста трещины, вводя представления о коротких, малых и длинных треп1инах [1-12]. Короткие трещины изучают при постоянной циклической нагрузке образца, тогда как малые трещины, как правило, изучают в области малоцикловой усталости при постоянной деформации (рис. 3.1). Важно подчеркнуть, что различие коротких и малых трещин состоит в первую очередь в том, что они относятся к разным процессам разрушения материала. Короткие трещины развиваются от поверхности при возможно самых низких уровнях коэффициента интенсивности напряжения, тогда как малые трещины развиваются в области малоцикловой усталости при высоком уровне номинального (или эквивалентного) напряжения (рис. 3.2). Существует предельная граница для уровня номинального напряжения, ниже которой возникающие усталостные (короткие) трещины не распространяются (рис. 3.2б). Переход от коротких к длинным трещинам при увеличении уровня номинальных напряжений сопровождается постепенным уменьшением скорости роста трещин, а далее происходит вновь увеличение скорости (рис. 3.2а). При малых размерах начальные трещины могут останавливаться и не распространяться в материале. После некоторого нарушения монотонности в изменении скорости коротких трещин по мере возрастания длины трещины происходит присое- [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...