Размах деформаций

С целью более полной проверки модели был выполнен расчетный анализ долговечности одноосных образцов при двух режимах нагружения с различными скоростями деформирования на стадиях растяжения и сжатия. В первом режиме скорости деформирования i = lO-s с-, Il2 = с во втором— gi = 10- с-, 2 =10-2 с в обоих режимах нагружения размах деформаций Де = 2%. Результаты расчетов показали, что с увеличением по модулю скорости деформирования 2 (сжимающая часть цикла) при неизменной i (растягивающая часть цикла) долговечность до зарождения межзеренного разрушения уменьшается (рис. 3.12). Такой эффект связан с уменьшением залечивания пор при сжатии (с увеличением Ibl темп уменьшения радиуса пор падает), что достаточно хорошо согласуется с имеющимися экспериментальными данными [240, 273]. [c.185]

При постоянной амплитуде деформаций (жесткое нагружение) когда переменной величиной испытания является размах деформаций. [c.386]

Существуют два различных подхода в описании малых трещин применительно к области малоцикловой усталости материалов применяется расчетная величина /-интеграла [88, 91, 92, 99, 102, 103] и размах деформации, использующийся в управляющем параметре в качестве основной характеристики [87, 90, 100, 101, 104-107]. Величина/-интеграла определяется коэффициентом интенсивности напряжения во второй степени. Поэтому в первом и во втором подходах имеется однозначная связь скорости роста трещины с ее длиной в соответствии с первым уравнением синергетики. Различие состоит лишь в управляющих параметрах. При использовании /-интеграла управляющий параметр может оказаться зависимым от глубины трещины, тогда как при использовании размаха деформации управляющий параметр остается постоянным на всем этапе стабильного роста трещины. Тем не менее, при обоих подходах описание процесса распространения малых трещин осуществляется [c.244]

Как видно из циклограммы, формирование усталостных бороздок шло при реализации в вершине трещины максимальной пластической деформации материала, которая могла быть реализована при данном блоке нагрузок. Поэтому дальнейшую интенсификацию процесса деформирования материала, необходимую для образования усталостной линии, в данном блоке нагрузок можно было получить только путем увеличения размаха деформации при переходе от сжатия стрингера к растяжению, чему на циклограмме отвечает этап между узлами № 24-29. Именно здесь реализовывался максимальный размах деформаций для данного блока нагрузок (см. рис. 14.1). Из сказанного следует, что, во-первых, продвижение трещины шло только на этапе нагружения стрингера, лежащем между узлами циклограммы № 24-48, и, во- [c.734]

Жесткое нагружение — возбуждение динамических нагрузок, при котором заданной величиной является кинематически ограниченное перемещение, постоянное на всем протяжении испытания, включая период уменьшения жесткости образца при развитии трещин усталости (размах деформаций сохраняется постоянным). При жестком нагружении усилие изменяется в зависимости от изменения жесткости нагружаемой системы. [c.18]

Материал Диффузионная сварка в вакууме Заданный размах деформаций для одноосного циклического нагружения Размах напряжений в состоянии насыщения, фунт/дюйм 2 Усталостная долговечность (число циклов) [c.420]

Такая корректировка данных тензометрирования выполнена в работе 1229] при исследовании кинетики деформированного состояния при малоцикловом нагружении сферических оболочек с круговым неподкрепленным отверстием, изготовленных из циклически упрочняющихся алюминиевых сплавов и находящихся под внутренним давлением. Хотя измерения тензорезисторами деформаций на контуре отверстия оболочки показали возрастание показаний датчиков от цикла к циклу, учет фиктивных деформаций, связанных с наличием дрейфа нуля, позволил установить, что нагружение материала оболочки в зоне максимальной концентрации близко к жесткому. Размах деформации или незначительно уменьшается в течение первых десяти циклов нагружения, или остается постоянным. [c.154]

По данным о разрушающих размахах циклических деформаций, выраженных в интенсивностях, построена кривая долговечности компенсаторов (см. рис. 4,1.4). Размах деформаций в интенсивностях рассчитывали по измеренным компонентам и ё2, а третью компоненту бд вычисляли из условия постоянства объема в] Ё2 з = 0. [c.184]

Влияние длительности выдержки в цикле на характер разрушения можно установить лишь в опытах, когда другие параметры (главным образом размах деформаций и температурный режим) остаются неизменными. Неясность в этом вопросе, по-видимому, объясняется несоблюдением указанного условия в большей части известных опытов. Для исключения влияния других факторов опыты проводили при изменении лишь длительности выдержки в цикле Тв. [c.81]

Как видно из рис. 53, алитирование несколько снижает долговечность при термоциклическом нагружении (на 30—50% по числу циклов). Однако существенно то, что эта разница убывает по мере уменьшения размаха деформаций. Это обстоятельство существенно, так как размах деформаций в деталях, подвергаемых алитированию, невелик (0,6—0,8%), и, следовательно, повреждающая роль алитирования (за исключением зон концентрации напряжений) также невелика. [c.92]

В каждой серии испытаний (тв=0 10,7 и 118,7 мин) размах деформаций не изменялся, а эквивалентное напряжение несколько уменьшилось (с 290 до 260 МПа) с увеличением Тв вследствие процесса релаксации при жестком нагружении поэтому предельная линия длительной прочности не вертикальна. [c.143]

Повреждение рабочих лопаток турбины создается повторным действием центробежных сил при наборе и сбросе оборотов и циклическими термическими нагрузками, действующими синхронно с ним. Нагружению лопаток свойствен неизотермический характер с изменением знака напряжений и величины температур в экстремальных точках цикла. Сжатие материала кромок, происходящее при высоких температурах, вызывает повреждения, свойственные высокотемпературному деформированию,— деформацию границ зерен, коагуляцию упрочняющих фаз, выход к границам зерен дислокаций и формирование микротрещин на границах зерен и в углах на стыке трех зерен. Последующее охлаждение и связанные с ним растягивающие напряжения приводят к повреждению тела зерен, вызванному деформацией сдвига по плоскостям скольжения и холодным наклепом материала. При этом в случае жесткого нагружения внешние условия нагружения (размах деформаций) остаются неизменными, но в пределах каждого полуцикла происходит необратимый процесс накопления статического и циклического повреждения. [c.79]

Пример напряженного и деформированного состояния в диске турбины показан на рис. 4.7 [4, 14]. Как упоминалось выше, температурные напряжения на ободе в период запуска и стационарной работы сжимающие суммарные окружные напряжения в этой зоне поэтому оказываются незначительными. Основную нагрузку на обод создают усилия от рабочих лопаток. Как показывает эпюра рис. 4.7, я, наиболее напряженные зоны в диске — у отверстия в ступице и в полотне, где сказывается влияние концентрации напряжений. На рис. 4.7, б показано распределение пластических деформаций по радиусу как видно, наибольшие деформации развиваются на контуре отверстия в ступице. Зоны перехода в полотне также имеют повышенную деформацию. Кинетика напряженного состояния в течение первых семи циклов, установленная авторами [4, 14], показана на рис. 4.7, в. Как видно из этого рисунка, размах деформаций и их величина в экстремальных точках цикла, а также коэффициент асимметрии цикла деформирования существенно изменяются уже в первых циклах деформирования. Очевидно, что для расчета циклической долговечности следует использовать размах деформаций в стабилизированном цикле, если стабилизация вообще происходит. В ином случае необходимо использовать представления о закономерностях суммирования повреждений от нестационарных нагрузок, например, так, как это будет показано ниже на примере расчета диска малоразмерного газотурбинного двигателя. [c.86]

Примечание. В таблице 4.1 п.,С,т,А, В - определяемые экспериментально характеристики материала. Л - размах деформаций [c.49]

Рассчитывают размах деформации в эквивалентном цикле по формуле [c.58]

Большие возможности дают испытания, в которых при заданном интервале температур можно независимо варьировать размах деформации в широких пределах, в том числе с превышением термической деформации и с изменением знака экстремальных деформаций. Схема установки для таких испытаний показана на рис. 13. Образец 2 закреплен в неподвижном фланце /, и перемещающемся возвратно-поступательно плунжере 3. Циклическая механическая деформация образца обусловлена вращением вторичного вала редуктора 4, а ее величина зависит от эксцентриситета Е эксцентрика 5. Выходной вал редуктора связан с синхронизирующим устройством включения нагрева и охлаждения образца, которое позволяет варьировать соотношение между механической и термической деформацией цикла по заданной программе. [c.35]

Размах деформации, 28,% Число циклов до разрушения, N циклов [c.16]

Примерный вид кривой малоцикловой усталости приведен на рис. 20.26а. В некоторых методах расчета эта кривая служит основой соответствующих численных оценок прочности конструкций. В этом случае расчетным путем вычисляют размах деформаций Ае в проектируемом изделии. Затем по кривой усталости АВ на рис. 20.26а находят соответствующее разрушающее число циклов Np (долговечность), после чего определяют допускаемое число циклов [Л/] [c.375]

Важнейшими параметрами прои,есса малоциклового упругопластического деформирования являются размах деформации е, размах напряжений S= aP 4- r = , ширина петли гистерезиса ер, а также Дос, характеризующая интенсивность протекания релаксационных процессов и развития необратимых деформаций ползучести, составляющих в ряде случаев значительную долю в необратимой деформации цикла ер. [c.130]

При использовании метода парных размахов размах деформации считается за цикл, если ему может быть поставлено в соответствие последующее деформирование в противоположном направлении на такую же величину. При сложном процессе деформирования иногда в качестве циклов будут учитываться размахи, во время которых деформация не меняет направления, а некоторые размахи будут прерываться меньшими по величине размахами, которые в свою очередь будут учитываться как циклы. Порядок применения метода парных размахов показан на рис. 8.20. Учитываемые размахи помечены сплошными линиями, а те размахи, которые ставятся в соответствие учитываемым,— штриховыми линиями. [c.280]

Хотя оба способа — и способ учета частоты при оценке долговечности по размаху деформации, и способ разделения размаха деформации — достаточно хороши для оценки долговечности, способ разделения размаха деформации является, по-видимому, единственным средством исследования сложных процессов нагружения, которые характерны для большинства конструкций и их элементов. В сложных ситуациях, когда точно разделить размах деформации не удается, можно предположить, что доминирующей является та часть, которая вносит наибольшую долю поврежденности, при этом будет получена нижняя граница долговечности. [c.466]

Размах деформации пластической 382 [c.618]

Здесь (Tmax (1, L), M 4 (1, L) и D (I, L)—соответственно максимальные напряжения в цикле, эффективный размах деформации и параметр, пропорциональный повреждению материала в первом структурном элементе при длине трещины L Де /п (1, L)—эффективный размах деформации в первом структурном элементе при длине трещины L, рассчитанный, когда этот элемент только попал в зону обратимой упругопластической деформации. [c.217]

Использованные модельные представления в основных чертах не противоречат отмеченным закономерностям. Так, основная особенность строения усталостных изломов — наличие вторичных микротрещин, — как видно, вытекает из принятых представлений (см. подраздел 2.3.2, рис. 2.29). Анализ НДС у вершины трещины показал, что с ростом АК значительно увеличивается размах деформаций и весьма незначительно — максимальные напряжения Отах- Такая ситуация приводит к увеличению критической длины микротрещины If с повышением А/С [см. (2.105)] и, следовательно, к уменьшению области нестабильного роста микротрещин — зоны микроскола, равной d—If (d —диаметр фрагмента субструктуры). В пределе при If = d область микроскола становится равной нулю, что может быть интерпретировано как переход к чисто усталостному излому. [c.221]

В экспериментах использовались тензодатчики больших деформаций с базой 5 и 1 мм (НИИХИММАШ, МИСИ). Размах деформаций фиксировался с помодщю приборов ПДС-021 и АИД-2. Особенности тензометрирования при Циклическом упругопластическом деформировании изложены в работах [18, 38, 229] и в настоящей главе. [c.179]

Такие же результаты, свидетельствующие об изменении характера развития трещин с повышением максимальной температуры при термоциклическом нагружении, получены и для других сплавов — ХН77ТЮР, ХН62ВМКЮ и др. Однако необходимо отметить, что температура — лишь один из трех основных факторов, определяющих как долговечность, так и характер разрушения при термоусталости. Наряду с tmax большое значение имеют нагрузка (амплитуда или размах деформаций) и длительность температурного цикла. Отмеченное выше влияние max относится К случзю, когда ЭТИ два фактора (для каждого рассмотренного материала) оставались неизменными, причем длительность цикла была наименьшей из исследованных (тв —О, пилообразный никл), а размах деформаций — наибольший. Как будет показано ниже, вариация этих двух параметров может изменять характер разрушения, как и максимальная температура цикла. [c.54]

Представление кривых термической усталости в координатах Д Б—N. целесоо1бразио потому, что в условиях жесткого неизотермического нагружения размах деформаций является единственным постоянным в цикле параметром (до начала значительного формоизменения образца). Деформирование происходит обычно в пластической области зависимость между напряжениями и деформациями нелинейная, и разгрузка происходит упруго, но [c.54]

Размах деформации Ае при жестком нагружении является более стабильной величиной (при умеренных скоростях нагрева), если формоизменение образца не значительно. Как показано в гл. II, непосредственное измерение оптическими приборами осевой деформации в наиболее нагретой зоне о1беспечивает достаточную точность. На начальной стадии циклирования деформация даже в условиях жесткого нагружения, при котором выполняется условие А/мех=А ь может изменяться [68]. В дальнейшем она стабилизируется. [c.56]

Размах деформаций, создаваемых в испытуемом образце (или во Зникающих в детали, например в кромке лопатки турбины), определяется жесткостью нагружения, величиной М = тах т]П И физическими свойствами материала (а, Е). При этом в одинаковых условиях нагружения (по жесткости, температурному циклу) величина размахов деформации может существенно различаться. Примером могут служить результаты иопы-тания трех сплавов (рис. 36), из которых изготовляют детал,п камер сгорания. Сплавы ХН60ВТ и ХН50ВМТЮБ одного класса некоторое преимущество последнего сплава объясняется его более высокими характеристиками при нижней температуре цикла (табл. 5). По расположению кривой термической уста- [c.61]

Размах деформации Ае влияет на число очагов разрушения и скорость рашространения трещин. При испытании сплава ЖС6К по режиму 1005 950° С установлено, что при А)е = 0,7% скорость развития трещин, определяемая по щирине усталостных микрополос в изломе, больше, чем при Л8=0,9 и 1,1%, а число трещин больше во втором случае нагружения. Сопутствующие трещины, возникающие при повышенных уровнях нагружения, замедляют развитие первоначальной трещины, что обусловлено условиями испытаний по режиму с заданной деформацией. [c.68]

Нео1бходимо также иметь в виду, что иногда при соблюдении внешних условий жесткого нагружения по схеме Коффина размах деформаций Ае не остается постоянным в течение всего испытания вследствие локализации зоны пластического деформирования и изменения циклических свойств материала. Это означает, что испытание проводят на нестационарном режиме нагружения (по размаху деформаций). В этом случае необходимо в уравнении (5.35) учитывать непостоянство Ле, что можно сделать, например, в виде [c.124]

Таким образом, при существенном формоизменении образца, свидетельствующем о накоплении не только усталостного, но и статического повреждения, размах деформаций в цикле Ае является недостаточной. характеристикой процесса нагружения, и для достоверной оценки долговечности необходимо еще измерять остаточную деформацию за цикл Аенак. Наличие этих двух величин позволяет иопользо вать деформационно-кинетический критерий в виде (5.51) для описания термической усталости. [c.134]

Для малоциклового нагружения, при котором величины действующих нагрузок существенно выше, схема упрочнения — разупрочнения при двухуровневом нагружении также справедлива, что показано, например, в [6]. Однако в ряде случаев малоцикловой высокотемпературной усталости суммарное повреждение оказывается большим, чем это следует из линейного закона. В табл. 4.7 показаны результаты таких испытаний для жаропрочного никелевого сплава ХН56ВМКЮ. Размах деформаций изменялся в блоке нагружения так = 1,75%, = 2,61%, [c.99]

Подходы по определению повреждений на стадии образования макротрещин разработаны при использовании деформационнокинетических критериев разрушения, явный вид которых получен на основе обобщения свойств сталей с учетом их длительной эксплуатации. Для характерного годичного цикла нагружения, включающего основные режимы эксплуатации, определены параметры (размах деформаций, число циклов) простого цикла, эквивалентного по повреждению сложному годичному. Эти параметры определяют процесс исчерпания ресурса наиболее повреждаемых зон роторов и корпусов. [c.18]

Результаты расчетов ресурса роторов, выполняемых в соответствии со схемой (рис. 4.9), наносят на график (рис. 4.10), где по оси абсцисс отложен размах деформации эквивалентного цикла, по оси ординат — накопленное за период эксплуатации ротора число эквивалентных циклов. Неотъемлемой частью теста является обобщение данных, полученных на образцах. Эти результаты позволяют уточнить значение определяющего параметра в критерии разрушения ИМАШ и соотношениях типа Мэйсона — Лангера для системы деталь—условия эксплуатации . В качестве такого параметра может быть использована предельная пластичность поверхностного слоя. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...