Число блоков нагружения до разрушения

Формула (3.68) позволяет рассчитать средний ресурс детали, выраженный числом блоков нагружения до появления усталостного повреждения (тре- ,о-точ щины или разрушения), если исполь- уравнение (3.71) формулу (3.72). зованы соответствующие величины, входящие в правую часть равенства (3.68). [c.179]

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что с уменьшением числа циклов в блоке программы (с возрастанием числа повторений блоков программного нагружения до разрушения) расчетная долговечность уменьшается (около 5 %). Большое влияние числа циклов в блоке программы на усталостную долговечность доказано в испытаниях [6]. Небольшое количество блоков, реализованных до усталостного разрушения (около 10), может быть причиной повышения определенной в программных испытаниях усталостной долговечности на 30 %. С ростом количества блоков значение усталостной долговечности приближается к усталостной долговечности, определенной в испытаниях со случайной нагрузкой. [c.360]

Программные испытания проводились при двухступенчатом блочном нагружении в мягком режиме, причем при высоких напряжениях (о = 55 кгс/мм ) число циклов в блоке варьировалось в диапазоне от 2 до 200, а на малом уровне напряжений (о = 35 кгс/мм ) подбиралось из условий обеспечения до разрушения образца порядка 5 блоков чередования нагрузки и составляло от 2-10 до 6-10 циклов. [c.61]

Варьирование числа циклов нагружения в -пределах программного блока. Диапазон варьирования должен быть таким, чтобы число блоков до разрушения при минимальной долговечности образца (т. е. для верхнего участка кривой усталости) было не менее 20. Это позволит избежать влияния последовательности чередования напряжений. В большинстве случаев такой диапазон составляет 2000—100 000 циклов в зависимости от ожидаемой долговечности. [c.56]

Не зависящее друг от друга варьирование величин напряжений и продолжительности их действия в пределах каждого уровня. Выполнение этого требования упрощает настройку программы, позволяет повысить точность воспроизведения машиной эксплуатационных спектров, расширяет круг исследований и дает возможность сохранять подобие спектров в тех случаях, когда общая интенсивность нагружения должна быть изменена для получения различных долговечностей. Минимальное число циклов одинаковых напряжений в блоке зависит от формы спектра, числа блоков до разрушения и цели опыта. При специальных исследованиях минимальное число циклов может быть не более двух-трех, что существенно затрудняет проведение исследований. [c.57]

Рассмотрим основные явления накопления повреждений и разрушения с позиций их соответствия общим полуэмпирическим моделям, которые были исследованы в предыдущих подразделах. Обсудим также некоторые частные модели, предназначенные для решения задач прогнозирования ресурса. Исходным материалом для построения полуэмпирических моделей служат результаты ресурсных испытаний при однородных режимах нагружения, например при постоянной амплитуде циклических напряжений, постоянной температуре и т. п. Эти результаты, как правило, обнаруживают значительный статистический разброс, связанный со случайной природой явлений. Традиционная форма представления результатов в виде кривых, например усталости и длительной прочности, по существу не отражает этого разброса. В сущности, эти кривые представляют собой линии регрессии между величинами, характеризующими уровень нагруженности, и показателем ресурса, например числом циклов (блоков) до разрушения или продолжительностью испытаний в единицах физического времени. Дополнением к кривым регрессии служат эмпирические оценки для законов распределения ресурса [c.93]

Долговечность детали до появления усталостного разрушения можно охарактеризовать числом блоков нагружения X, или суммарным числом циклов до разрушения Neva, ИЛИ ресурсом L, выраженным в километрах пробега, часах работы и т. п. Очевид (0 [c.510]

Если в процессе нагружения отмечается корреляция между случайными значениями амплитуд нагрузки и средними значениями ее, то результаты статистической обработки процесса удобно представлять в виде корреляционной таблицы. Программирование такого процесса на испытательной машине сводится к последовательному воспроизведению режимов, заключенных в каждой клетке корреляционной таблицы. Наиболее удобны для воспроизведения таких процессов испытательные машины с резонансным приводом, например PVTO, РНТО фирмы Шенк и др. (см. гл. V), для которых режим задается двумя параметрами максимальной и минимальной нагрузками цикла, что обусловливает определенное значение статической составляющей. На заданном таким образом режиме машина обрабатывает число циклов, указанное в соответствующей клетке таблицы, после чего перестраивается на режим последующей клетки и т. д., до тех пор пока не будет воспроизведена вся таблица, представляющая в данном случае один программный блок. В дальнейшем блоки повторяются до разрушения детали. В некоторых случаях удобно перестраивать корреляционную таблицу в координатах амплитуда — среднее напряжение. Тогда программирование может быть проведено путем воспроизведения всех ступеней изменения амплитуды напряжений при каждом, последовательно меняющемся значении среднего уровня. [c.190]

Точное воспроизведение эксплуатационных нагрузок, хотя и желательно, но не является обязательным [10]. Достаточно надежные результаты испытаний могут быть получены при реализации схематизированной (не статистического типа) программы изменения на-прузок, эквивалентных по степени вызываемого ими усталостного повреждения эксплуатационному режиму нагружения. Для удовлетворительного осреднения число блоков последовательного чередования различных амплитуд напряжений до разрушения образца должно быть яе менее 15. [c.177]

Периодический характер структурных изменений, впервые выявленный в работе [76], затем был зафиксирован в целом ряде работ для различных условий трения [26, 77, 78]. Большинство авторов связывают такой вид зависимости с периодическим разрушением поверхностного слоя и отмечают зависимость времени (числа циклов, пути трения), за которое материал проходит всю стадию от упрочнения до разрушения, от внешних условий трения. Проявление периодического характера процесса обнаружено но изменению микро- [76] и макронапряжений [77], электросопротивления [103], величины блоков [78], микротвердости [26, 122]. Соответственно и внешние характеристики трения, такие, как коэффициент трения и интенсивность износа, также могут периодически изменяться. Для тяжелых условий трения периодический характер изменения износа может быть выявлен обычным весовым методом [26, 136], для более легких режимов выявление периодического характера изменения силы трения стало возможным только путем прецизионных измерений [79]. Сказанное выше в равной степени относится как к основному материалу (большинство исследований выполнено на сталях), так и к пленкам вторичных структур, обра-зуюш ихся в процессе трения. При тяжелых режимах работы, связанных с повышением температуры на контакте (например, при нестационарном тепловом нагружении), наблюдается периодическое изменение структуры, обусловленное не только действием повторного циклического нагружения, но и циклическим изменением температуры трения, приводяш им к фазовым превращениям на контакте, которые также носят циклический характер. В результате наблюдается четко выраженная периодичность изменения износа от числа торможения [136]. [c.104]

При вероятностном моделировании процесса повреждения материала с использованием модели линейного суммирования усталостных повреждений определялась функция распределения числа циклов до разрушения при блочном и случайном нагружениях по заданным характеристикам распределения долговечности при регулярном нагружении и статистическим характеристикам блока или спшгтра случайного нагружения. [c.65]

На рис. 2, б приведено сопоставление кривой усталости с семейством линий, пресекающих абсциссу координат в точке Ы г, а на рис. 2, а представлен восьмиступеичатый блок программы напряжений. Приняты следующие обозначения г — номер повторения блока программы напряжения / — номер уровня напряжений к —число уровней напряжений т — показатель степенной зависимости для кривой усталости — число циклов в блоке номер Ц П1и — число циклов на уровне напряжения номер / в блоке номер г N — число циклов до разрушения п — число циклов нагружения — усталостная долговечность, N — предельное число циклов для малоцикловой усталости N 4 11 — число циклов, соответствующее переходу по линии постоянных повреждений с уровня / — 1 на уровень / в блоке номер г — предел усталости Я, — число повтореиит б.лока программы напряжений до разру- [c.357]

Поступая точно так же, как и при получении соотношения (8.66), и применяя (8.70), Кортен и Долан получили следующее выражение для оценки числа циклов до разрушения в случае нагружения повто-ряюш,имися блоками, в которых чередуются напряжения нескольких различных амплитуд [c.260]

Величины Де измеряли в ходе эксперимента на каждой ступени нагружения режимов А, Б н В вплоть до разрушения образца. Различные периоды процесса неупругого деформирования (разупрочнение, упрочнение), имеющие место при нагружении с постоянными амплитудами напряжения (см. рис. 39), проявляются и при программном нагружении. Поэтому значения неупругой деформации, соответствующие одним и тем же напряжениям в различных блоках, изменяются в зависимости от числа блоков. При этом будут меняться и соответствующие значения N , огфеделяемые по уравнению (11.25), а следовательно, и значения относительного повреждения, вносимые различными блоками. Последнее означает, что в процессе нагружения непрерывно изменяется положение кривой усталости в координатах — N. Описанные выше изменения значения в процессе программного нагружения имеют место в каждом образце, но в различных образцах они происходят по-разному. Поэтому используемый подход позволяет одновременно учитывать и историю нагружения и рассеяния характеристик усталостной прочности отдельных образцов. [c.75]

В соответствии с др. теориями, физич. природа процесса усталости отлична от природы статич. наклепа. Образование микроскопич. трещин при циклич. нагрузках рассматривается в этом случае как процесс постепенного ослабления межатомных связей и развития необратимых повреждений в определенных участках структуры (напр., на границах мозаичных блоков). Модель неоднородного упруго-пластич. деформирования конгломерата случайно ориентированных кристаллов послужила основой для теорий усталостного процесса как в детерминированной, так и в вероятностной трактовке. При напряжениях, не превосходящих предела текучести металла, усталостные процессы связаны лишь с явлениями местной пластич. деформации, не проявляющейся макроскопически, и рассматриваются как квази-упругие. Числа циклов, необходимые для усталостного разрушения при таких уровнях напряженности, измеряются сотнями тыс. и млн. При напряжениях, превосходящих предел текучести, явления усталости сопровождаются макросконическими пластич. деформациями и рассматриваются как упруго-пластические. Число циклов, необходимое для разрушения в этой области, измеряется сотнями и тысячами. В зависимости от условий протекания процесс У. может также сопровождаться фазовыми превращениями в металлах. Так, при новы-шенных темп-рах происходит выделение и перераспределение упрочняющих фаз при переменном нагружении, что иногда приводит к ускоренному ослаблению границ зерен, и при длительной работе трещины усталостного разрушения возникают в этом случае на границах зерен. Физико-химич. превращения в структуре наблюдались также и при комнатной темп-ре при циклич. напряжениях выше предела У. Стадия усталостного разрушения, связанная с развитием трещины, возникает на разных этапах действия переменных напряжений. При большой структурной неоднородности, свойственной, например, чугунам, в местах включений графита система микротрещин возникает задолго до развития магистральной трещины, приводящей к окончательному усталостному разрушению. Для структурно более- однородных металлов, напр, конструкционных сталей, образованию отдельных микро-, а потом макротрещин предшествуют длительно накапливающиеся изменения, и трещины возникают на относительно поздних стадиях, развиваясь с нарастающей скоростью. [c.383]

Блочное нагружение осуш,ествляется ступенчатыми 1 или непрерывными 2 блоками, которые периодически повторяются вплоть до разрушения (рис. 26). Под ступенью Л ст в этом случае понимается фиксирование числа циклов действуюш.их напряжений с постоянной амплитудой и средним напряжением блок iVon — сочетание нагрузок (ступенчатое или непрерывное), периодически повторяюш.ихся вплоть до разрушения. [c.38]

Геометрически зона разрушения по верхней полке имела ступенчатый характер, что соответствует изменению в форме колебания лопатки по мере развития в ней усталостного разрушения. При этом рельеф излома на длине около половины сечения по направлению развития трещины однороден и на нем едва заметны усталостные линии, которые свидетельствуют о смене режима нагружения лопатки, например, за счет изменения скорости обтекания лопатки воздушным потоком. Лишь на длине трещины более 15 мм в зоне перехода от 3-го к 4-му участку имели место регулярные мезолинии усталости (рис. 11.6). На границе перехода ко второй переориентировке плоскости трещины также сформированы отчетливые усталостные макролинии. Они видны и на последующих участках роста трещины вплоть до долома. Между усталостными линиями наиболее грубой формы можно наблюдать блоки из более мелких усталостных линий. Число этих мелких линий колеблется от 2 до 5. Отдельные, едва различимые усталостные линии можно наблюдать и в дальнейшем по мере роста трещины. Общее число усталостных линий в этой зоне разрушения не превышает 30 штук. [c.577]

На рис. 5.4 показаны в двойных логарифмических координатах кривые усталости при регулярном нагружении, соответствующие вероятности разрушения 50%. По оси ординат на рис. 5.4 в случае программного нагружения отложены значения максимальной амплитуды программного блока = сгдиах. по оси абсцисс — суммарное число циклов до появления трещины [c.175]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...