Уравнение малоцикловое усталостное

Расчет малоцикловых усталостных повреждений может проводиться по тому же плану, как и описанный в предыдущих пунктах расчет на многоцикловую усталость, с той разницей, что уравнение механических состояний элемента материала должно описывать не процесс микропластических деформаций, связанный с упругими несовершенствами материала, а контролируемый процесс макропластического деформирования. Параметры уравнения механических состояний должны отвечать соответствующим экспериментальным кривым Stj (etj) при учете деформационной анизотропии материала, циклической нестабильности и ползучести. [c.173]

На рис. 7.14 приведены результаты ресурсных испытаний (до появления трещин) сосудов и образцов с надрезами (точки), а также кривые малоциклового усталостного разрушения, построенные в соответствии с уравнением (7.1). Верхняя кривая (1) соответствует коэффициенту асимметрии Гд = —1, а нижняя (2) — Гд = = —0,45 (минимальному, полученному при испытании исследованных объектов). Коэффициент асимметрии цикла по напряжениям Гд в зоне концентрации напряжений вычисляли по формуле [6] [c.148]

Результаты экспериментов представляются в этом случае в равномерном, полулогарифмическом или двойном логарифмическом масштабе, как это делается при построении кривых многоцикловой усталости. Для описания области малоциклового усталостного разрушения используются те же уравнения, что и при многоцикловой усталости. [c.293]

Как отмечалось выше, для расчета усталостного повреждения при длительном малоцикловом нагружении необходимо располагать наряду с уточненными значениями параметра т данными о величине константы в правой части уравнения (1.2.1). [c.35]

Сакса И Сф совпадают достаточно хорошо. Вместе с тем в общем случае возможно отклонение расчетных и экспериментальных величин, приводящее к оценкам усталостного повреждения по уравнению (1.2.1) с завышением или занижением до нескольких раз. В силу изложенного для корректной оценки накопленного повреждения следует, так же как и при умеренных температурах, использовать параметры фактической кривой усталости, полученной с учетом указанных выше для случая длительного малоциклового нагружения частотных и временных особенностей. [c.36]

Предельные числа циклов на стадии образования трещин определяются на основе деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического разрушения (уравнение (1.2.8)) линейным суммированием квазистатических и усталостных повреждений с учетом изменения циклических и односторонне накопленных деформаций по числу циклов и времени, а также изменения во времени располагаемой пластичности материала. [c.44]

Таким образом, в случае измерения циклических деформаций в зоне выраженной концентрации нагружений при стационарном нагружении, когда характер нагружения оказывается близким к жесткому, расчет по величинам деформаций в цикле с учетом изменения с числом циклов нагружения исходного сопротивления тензорезистора по уравнениям (3.2.1) позволяет внести поправку в данные тензометрирования с целью определения действительной истории нагружения элемента конструкции. Одновременно свойство тензорезисторов увеличивать исходное сопротивление при малоцикловом нагружении используется для оценки накопления усталостных повреждений. Величиной прироста исходного сопротивления тензорезисторов, устанавливаемых в зонах концентрации, определяется степень исчерпания ресурса изделий. Вместе с тем интегральная оценка прироста сопротивления тензорезистора не позволяет выполнять покомпонентную оценку накопления усталостных и квазистатических малоцикловых повреждений, что существенно для расчета прочности, и требуется разработка и экспериментальное обоснование указанной процедуры. [c.268]

Роль взаимодействия усталостного и длительного статического повреждения при малоцикловом нагружении с выдержками существенно зависит от температуры, С ее повышением быстрее убывает сопротивление длительному статическому разрушению,чем усталостному. В соответствии с этим, при таком нагружении с ро стом температуры происходит переход от преобладающей роли усталостного повреждения к длительному статическому, и только в некотором интервале температур их роль сопоставима. В качестве примера на рис. 7 приведена температурная зависимость разрушающего числа циклов при малоцикловом нагружении с частотой 18 циклов/мин для кобальтового сплава [8], чувствительного к тем-пературно-временным влияниям. На графике нанесены кривые, определяющие разрушение усталостное по уравнению типа (4) и разрушение длительное статическое по уравнению типа (6) с пересчетом на число циклов согласно зависимости jVp = tpv. При температурах до 600° С определяющим оказывается усталостное разрушение (участок /), для температур выше 650° С — длительное статическое (участок III), т. е. область взаимодействия повреждений двух типов (участок II) ограничивается в данном случае 50°. Об ограниченности области такого взаимодействия свидетельствуют и другие данные. [c.12]

В следующем блоке происходит вычисление параметров уравнения усталостных кривых сопротивления малоцикловому нагружению при заданных амплитудах деформаций и напряжений. [c.259]

Попытки прогнозировать долговечность при высокотемпературной малоцикловой усталости с учетом выдержки при постоянной деформации осуществляются довольно интенсивно (65, 73— 75], однако до настоящего времени точных методов расчета не разработано. Например, в случае прогнозирования на основе указанного выше правила 10 % с помощью метода общего наклона [см. уравнение (6.19)] в некоторых случаях расчетная величина долговечности оказывается завышенной [66], что приводит к недостаточной надежности конструкции. В случае прогнозирования с помощью закона скорректированной по частоте усталостной долговечности [см. уравнение (6.22)1 принимают [60], выключая и время выдержки, v = 1 ( с + th), однако невозможно объяснить > различие результатов при выдержке при растяжении и выдержке при сжатии или при двусторонней выдержке. [c.238]

Равенство (IV.12), в отличие от формулы (IV.11), учитывает влияние асимметрии цикла на скорость роста усталостной трещины. Однако это уравнение неудовлетворительно описывает диапазоны малоцикловой усталости. [c.87]

На основании уравнения кривой малоцикловой усталости при циклическом кручении 1>аЛГ = С j или — f определяли долю усталостного повреждения [c.106]

Малоцикловое усталостное разрушение. До сих пор всюду предполагалось выполнение условия тонкой структуры. При достаточно высоком уровне напряжений это условие может иногда не выполняться, и разрушение может происходить за сравнительно небольшое число циклов нагружения. Концепция Y, позволяет рассмотреть и этот случай, исходя из точного решения упруго-пластической задачи. Наиболее простр производятся расчеты в рамках схемы Дагдейла вначале составляется уравнение энергии (см., например, уравнение (5.194) для аналога задачи Гриффитса), которое при условии у = onst и для любой заданной нагрузки будет дифференциальным уравнением первого порядка относительно длины трещины, затем это уравнение численно интегрируется в предположении dlldt O. В работах [ таким способом были рассмотрены случаи одной ттрещины И- периодической системы трещин (вдоль одной и той же прямой), находящихся в однородном поле циклического растяжения. [c.329]

Важно подчеркнуть, что пороговая величина скорости роста усталостной трещины получена равной Vis 2,5-10 м/цикл, что близко к статистически среднему размеру ячейки дислокационной структуры на границе перехода в процессе пластической деформации от мезоуровня I к мезо-уровню II (см. главу 3). Указанные данные по монотонному растяжению образцов подтверждаются результатами экспериментальных исследований сталей в области малоцикловой усталости при постоянном уровне пластической деформации [61]. В испытанных образцах исследовали дислокационную структуру, оказалось, что фрагментированная дислокационная структура представляет собой ячейки и стенки дислокаций. Выполненный статистический анализ размеров фрагментов показал, что при всех уровнях циклической пластической деформации размер ячейки (1,5-2,0) 10 м встречается наиболее часто (см. рис. 3.13). Важно подчеркнуть, что с возрастанием длительности нагружения до разрушения относительная частота формирования ячеек или стенок с указанным размером также возрастает. Это дает основание полагать, что прирост усталостной трещины в пределах указанного размера контролируется одним механизмом разрушения, а далее происходит усложнение механизма разрушения, что должно иметь отражение в кинетическом процессе и описывающих этот процесс кинетических уравнениях. [c.193]

Показатель деформационного упрочнения п, определяющий интенсивность протекания процесса пластической деформации материала, рассчитывают в соответствии с уравнением Коф-фина-Мэнсона (5.37). Он является основной константой, от которой зависит скорость роста усталостных трещин в области малоцикловой усталости при фиксированном уровне размаха пластических деформаций Ле ,/. Испытания, например, сплава 800Н при 700 °С со скоростью деформации 4-10 с показали, что соотношение (5.35) достаточно точно позволяет оценить распространение усталостных трещин [112]. В результате обобщения экспериментальных данных по различным маркам нержавеющих сталей (8 марок) и жаропрочным сплавам (6 марок) установлено, что показатель степени при размахе пластической деформации изменяется в интервале 1-2 [110]. [c.246]

Усталостные повреждения характеризуются при этом уравнением типа (1.1.11) с отражением частотно-временных эффектов. В случае, когда кривая длительной малоцикловой усталости описывается на основе зависимости Мэнсона — Коффина [254, 255, 281, 282] [c.20]

Вероятно, следствием усталостного разрушения тензонитей под действием повторных упругопластических деформаций является увеличение исходного сопротивления датчиков, накапливающееся с числом циклов нагружения. Рост в процессе малоциклового деформирования исходного сопротивления тензорезисторов зависит от размаха циклической деформации, а также числа циклов нагружения и может быть выражен уравнениями (3.2.1). [c.268]

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]

Уравнение (2.10) по существу показывает соотношение предельно накопленных усталостных (первое слагаемое) и квазистатиче-ских (второе слагаемое) повреждений, а также описывает кинетику накопления повреждений при произвольном режиме малоциклового деформирования. [c.68]

Как и при изотермическом малоцикловом нагружении, при неизотермических условиях в соответствии с критериальным уравнением (2.42) выполняется линейное суммирование усталостных и квазистатических повреждений. Учитывается кинетика односторонне накопленных и циклических деформаций по циклам и во Bipe-мени, а также изменение механических свойств материала в процессе неизотермического малоциклового деформирования за пределами упругости. [c.106]

Рис. 2.50. Схема постановки экспериментов в целях определения характеристик предельной пластичности в уравнении (2.43) при оценке усталостного (а) и длительного статического (б, в) повреждений при термоусталостном режиме малоциклового нагрумсения

Помимо описанных выше метода общего наклона и правила 10 % для оценки зависимости долговечности от скорости деформации при высокотемпературной малоцикловой усталости Коффин [56, 57] предложил ввести понятие об усталостной долговечности, скорректированной по частоте нагружения. С этой целью второй член уравнения (6.19), т. е. уравнения Мзнсона—Коффина [58, 59] [c.233]

Рис. 7.11. Оценка ДанМь1х По высокотемпературной малоцикловой усталости различных материалов с помощью уравнений усталостной долговечности с разделением на четыре амплитуды деформации [13]

Уравнения (20) и (22) определяют условия достижения предельного состояния по моменту образования трещины малоцикловой усталости. Выполнена широкая экспериментальная проверка (20) и (22) для многих конструкционных материалов. Программа испытаний охватывала различные типы нагружения (мягкое, жесткое с симметрией и асимметрией по напряжениям и деформациям, блочное, случайное), что позволило дозировать долю усталостного повреждения и повреждения от накопления односторонних деформаций (квазистатнческое повреждение) вследствие циклической анизотропии свойств, асимметрии и т. п. На рис. 28 приведены экспериментальные данные, полученные при мягком и жестко,м режимах нагружения. Разброс накопленного сум1йарного повреждения d для всех рассмотренных режимов нагружения находится в пределах 0.5— 1,5, что соответствует разбросу экспериментальных данных в малоцикловрм диапазоне чисел циклов до разрушения. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...