Мел, разрушение при кручении

Часть образцов каждого сплава доводили до разрушения кручением в одном направлении, соответствующую степень деформации сдвига до разрушения обозначили Лр,. Кручению в одну сторону соответствует для симметричного цикла N = 0,25 и для пульсирующего N = 0,5. [c.58]

Стрела прогиба при изгибе, угол закручивания до разрушения при кручении. [c.79]

Для определения прочности при статических нагрузках образцы испытывают на растяжение, сжатие, изгиб и кручение. Испытания на растяжение — обязательны. Прочность при статических нагрузках оценивается временным сопротивлением а и пределом текучести СГ - о — это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца — напряжение, при котором начинается пластическое течение металла. На рис, 1.4 представлен типовой образец прямоугольного сечепия для испытаний на растяжение. [c.9]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ПРИ КРУЧЕНИИ [c.194]

Из сказанного следует, что при кручении во всех площадках стержня, кроме оси, имеет место двухосное, неоднородное напряженное состояние. Наиболее напряженными являются точки, расположенные на поверхности цилиндра. Характер разрушения при кручении зависит от способности материала стержня сопротивляться воздействию нормальных и касательных напряжений. [c.194]

Хрупкие материалы, напротив, весьма чувствительны к концентрации напряжений. Например, разрушение при кручении ступенчатого вала, изготовленного из закаленной стали, может произойти и при статической нагрузке, так как вследствие концентрации напряжений в местах перехода двух смежных диаметров возможно появление трещин. Поэтому 3 расчетах на статическую прочность деталей из хрупких и малопластичных материалов учитывать концентрацию напряжений необходимо, причем для таких материалов эф( ктивный коэффициент концентрации весьма близок по своему значению к теоретическому. [c.219]

Под действием приложенных сил у осей появляются деформации изгиба, а у валов деформации изгиба и кручения. Чрезмерный изгиб осей и валов нарушает нормальную работу подшипниковых узлов, зубчатых зацеплений, фрикционных механизмов. Поэтому величина деформаций валов и осей ограничивается, а их жесткость является одним йз основных критериев работоспособности. Чрезмерно большие деформации и, как следствие, разрушения валов и осей могут возникнуть вследствие колебательных процессов, особенно при резонансе. Поэтому валы быстроходных машин (центрифуги, турбины и др.) дополнительно проверяют на отсут- [c.420]

Расчет цилиндрических винтовых пружин выполняют по условию прочности витков на кручение. Материал выбирают в зависимости от назначения пружины, условий работы и требований к ее качеству. Обычно пружины изготовляют из стальной углеродистой проволоки круглого сечения (ГОСТ 9389—60). По технологии производства пружины из этой проволоки не подвергают термической обработке. Пружины ответственного назначения изготовляют из сталей с более высокими упругими свойствами. Проволока из этих материалов (ГОСТ 1071—67) допускает большее число перегибов и скручиваний до разрушения. Пружины, изготовленные из этой проволоки, подвергают закалке. [c.464]

S4. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ПРИ КРУЧЕНИИ [c.213]

Дерево, как известно, обладает ярко выраженной анизотропией упру их и прочностных свойств. Древесина имеет сравнительно низкую прочность на скалывание вдоль волокон. Поэтому разрушение деревянного образца при кручении начинается с образования продольных трещин (рис. 84). [c.86]

Разрущение детали при деформации сдвига называют срезом. Подобное разрушение можно наблюдать, например, в болтовых и заклепочных соединениях (рис. 12.2) и при деформации кручения валов. Условие прочности детали, работающей на срез, имеет вид [c.143]

Объясните, почему разрушение круглого деревянного стержня при кручении происходит по продольным площадкам, а стального стержня - по площадкам, совпадающим с поперечным сечением Какие напряжения ответственны за разрушение в том и другом случае [c.55]

Можно, так как чугун является хрупким материалом и при разрушении путем отрыва, которое имеет место при кручении чугунных валов, результаты первой гипотезы хорошо согласуются с экспериментальными данными. [c.140]

Если конструкцию из металлического материала защитить от воздействия агрессивных сред, необходимо длительное время для того, чтобы такая ненагруженная конструкция самопроизвольно разрушилась. Время до разрушения может исчисляться сотнями лет. Создание же любой промышленной конструкции предполагает, что она должна будет нести определенную нагрузку опоры моста испытывают сжатие, трос подъемного крана - растяжение, вал двигателя - кручение. Таким образом, материал конструкций постоянно или периодически подвергается внешним воздействиям. При этом в материал происходит накачка энергии извне, и он вводится в неравновесное состояние. В его структуре начинают происходить постепенные перестройки. Они ведут к усилению границ раздела между отдельными структурными элементами, составляющими материал, и в конечном итоге - к появлению и развитию микротрещин. [c.100]

Для конструкционных материалов диссипация подводимой энергии позволяет противостоять явлению разрушения, которое аналогично явлению смерти для биологических систем. Подвод энергии к конструкционным материалам осуществляется в процессе их эксплуатации в виде различных нагрузок сжатия, растяжения, изгиба, кручения, циклических нагрузок, совместного действия всех вышеперечисленных факторов. Эта энергия называется энергией деформации. Она носит потенциальный характер и приводит к деформации - изменению первоначальной формы и размеров образца материала. При этом также изменяются его прочностные свойства. [c.104]

Естественно, лучший способ создать такие же напряжения в образце, и, пропорционально увеличивая их, довести образец до разрушения и тем самым непосредственно из испытания определить предельные напряжения. Но, если хотя бы одно из напряжений изменится, то результатами предыдущего эксперимента уже воспользоваться нельзя, так как новому соотношению напряжений изгиба и кручения будут соответствовать свои диаграммы испытания, другими словами, свои предельные напряжения. Таким образом, возникает задача оценки прочности при сложном напряженном состоянии. Прежде, чем перейти к решению этой задачи, необходимо ознакомиться с некоторыми понятиями, изложенными в следующих параграфах. [c.314]

В зависимости от вида нагружения (растяжение, сжатие, изгиб, кручение, срез) и условий воздействия (температура, скорость, периодичность и время приложения) материалы принято характеризовать различными мерами сопротивления их деформации и разрушению — характеристиками механических свойств. [c.46]

Стержни, работающие на кручение, обычно называют валами. Рассматривая кручение вала (например, по схеме, приведенной на рис. 206), легко установить, что под действием скручивающего момента, приложенного к свободному концу, любое сечение на расстоянии X от заделки поворачивается относительно закрепленного сечения на некоторый угол ф — угол закручивания. При этом чем больше скручивающий момент Мк, тем больше и угол закручивания. Зависимости ф = /Шк), называемые диаграммами кручения, можно получить экспериментально на соответствующих испытательных машинах с помощью специального записывающего устройства. Примерный вид такой диаграммы (полученной при постепенном увеличении нагрузки вплоть до разрушения) для вала длиной I, изготовленного из пластичного материала, показан на рис. 207. [c.227]

Рассматривая диаграмму кручения, нетрудно убедиться, что она до некоторой степени подобна диаграмме растяжения характерные участки и точки аналогичны тем, которые наблюдаются на диаграмме растяжения Мпц — момент, до которого сохраняется прямолинейная зависимость между нагрузкой и деформацией Mr — момент, соответствующий началу текучести Me. — крутящий момент, вызывающий разрушение. [c.227]

Анализ напряженного состояния и разрушения при кручении [c.232]

Таким образом, при кручении круглых валов опасными могут стать как касательные напряжения, возникающие в поперечных и в продольных сечениях вала, так и нормальные напряжения, возникающие в площадках под углом 45" к первым. В связи с этим характер разрушения вала будет зависеть от способности материала сопротивляться действию касательных и нормальных напряжений. [c.232]

Так, если материал плохо сопротивляется касательным напряжениям (действию сдвига), то первые трещины разрушения возникают по образующим в местах действия наибольших касательных напряжений. Например, в случае кручения деревянных валов с продольным расположением волокон трещины разрушения ориентированы вдоль образующей (рис. 213), поскольку древесина плохо сопротивляется действию касательных напряжений вдоль волокон. Если же материал плохо сопротивляется растягивающим напряжениям, как например чугун, то трещины разрушения при кручении пройдут по линиям, нормальным к действию главных растягивающих напряжений (рис. 214), т. е. по винтовым линиям, касательные к которым образуют угол 45" с осью стержня. Стальные валы на практике часто разрушаются по поперечному сечению, перпендикулярному к оси вала. Этот вид разрушения обусловлен действием в поперечном сечении касательных напряжений. [c.233]

Поэтому разрушение деревянного образца при кручении начинается с образования продольных трещин (рис. 2.16). [c.116]

Наглядной иллюстрацией этого может служить характер разрушения хрупких образцов при кручении. Хрупкие материалы разрушаются обычно по поверхности наибольших растягивающих напряжений. Если подвергнуть испытанию на кручение образец из хрупкого материала, например чугуна, то разрушение произойдет по сложной винтовой поверхности, соответствующей максимальным растягивающим напряжениям (рис. 2.18). [c.117]

Пластическое разрушение сопровождается пластической деформацией, о чем свидетельствуют утонение образца и т-ровная волокнистая поверхность излома. При пластическ( ivi разрыве кроме нормальных напряжений в разрушении учас -вуют и касательные, так как пластическая деформация вызы вается действием только касательных напряжений. В т( х слу чаях, когда разрушение происходит под действием только нормальных или только касательных напряжений, внешним признаком может служить вид разрушения разная ориентация излома относительно направления главных напряжений ь образце. Наглядно это проявляется при разрушении кручением пластичной и хрупкой сталей. [c.112]

При знакопеременной нагрузке разрушение может происходить постепенно нри напряженнях меньших, чем предел прочности. Этот процесс постепенного разрушения (усталость) заключается в том, что поверхность, как наиболее нагруженная часть сечения (при изгибе, кручении), претерпевает микроде-формацню, а затем в наклепанной (упрочненной деформацией) зоне возникает трещина, которая постепенно развивается. Пораженная трещинами часть сеченпя не несет нагрузки, а оставшаяся часть сечения непрерывно уменьшается, пока не выдержит нагрузки и произойдет мгновенное разрушение. [c.82]

Второй возможный механизм развития трещины базируется на следующих представлениях. После объединения микротрещины с макротрещиной идет непрерывное динамическое развитие макротрещины по тем же законам, по которым развивалась и микротрещина отсутствие заметного пластического деформирования у верщины быстро развивающейся трещины (недостаточно времени на реализацию релаксационных процессов в вершине) рост трещины по плоскостям спайности с преодолением различных барьеров типа границ зерен, фрагментов, блоков (см. раздел 2.1). При реализации второго механизма энергия, необходимая для старта трещины, будет отличаться от энергии, идущей на ее рост. Энергия зарождения хрупкого разрушения обусловлена пластическим деформированием, необходимым как для зарождения микротрещин, так и для реализации деформационного упрочнения, обеспечивающего рост напряжений до величины S . Для распространения трещины от одного зерна к другому необходима эффективная энергия не только для образования новых поверхностей, но и для компенсации дополнительной работы разрушения, идущей на образование ступенек и вязких перемычек при распространении трещин скола [121, 327]. Образование ступенек на поверхности скола, как известно, связано с различной ориентацией зерен. При переходе трещины скола через границу зерна в новом зерне из-за различий в ориентации происходит разделение трещины на ряд отдельных трещин, которые распространяются параллельно по кристаллографическим плоскостям спайности и прп объединении образуют ступеньки скола. При распространении макротрещины через отдельные неблагоприятно расположенные зерна, для которых плоскости спайности сильно отклонены от направления магистральной трещины, могут наблюдаться вязкие ямочные дорывы (перемычки) [114, 327]. Учитывая, что для старта макротрещины требуется пластическое деформирование, по крайней мере в масштабе, не меньшем, чем диаметр зерна, а для ее развития масштаб пластического деформирования ограничен размером перемычек между микротрещинами, можно заключить энергия G , необходимая для старта трещины, выше, чем энергия ур, требующаяся на ее развитие. Эксперименты для большинства конструкционных металлических материалов подтверждают сделанное заключение [253]. Следовательно, динамическое развитие трещины при хрупком разрушении наиболее вероятно происходит по второму механизму. Кроме того, в пользу второго механизма говорят имеющиеся фрактографические наблюдения (рис. 4.19), которые иллюстрируют переход трещины скола через границу зерна со значительной составляющей кручения и расщепление зерна рядом параллельных друг другу трещин. Если бы развитие трещины [c.240]

Для уменьшения трения скольжения и износа трущихся поверхностей лучше принимать произвольное направление неровностей. Для деталей, подверженных усталостному разрушению, наименее благоприятным является расположение неровностей, перпендикулярное оси изгиба или кручения. При выборе параметров Ra и Rz предиочтенпе следует отдавать Ra, так как этот параметр дает более полную оценку шероховатости. Выбор численных значений параметров должен быть тщательно обоснован в техническом и экономическом отношениях. Например, увеличение относительной опорной длины /р способствует повышению контактной прочности и износостойкости, но достигается с помощью трудоемких отделочных операцпй . [c.98]

Дерево, как известно, обладает ярко выраженной анизотропией упругих и прочностных свойств. Древесина имеет сравнительно низкую прочность на скалывание вдоль волокон Поэтому разрушение деревянного стержня при кручении начинается с образования продольных трещин от действия касательных напря.жений, возникающих на продольных площадках. Стальной стержень разрушается по поперечному сечению от действия возникающих там касательных напряжений. [c.55]

Расчеты на прочность при совместном изгибе и кручении. Если стальной вал работает на изгиб и крученне, то коэффициент запаса по разрушению [c.268]

Смену элементарного механизма, контролирующего разрушение при переходе к условиям на1ружения, запрещающим развитие пластической деформации, экспериментально показали Н.Н. Демиховская, И.Е. Куров и В.А. Степанов. В данном случае опыты проводили на алюминии высокой частоты (99,96%) при растяжении и кручении, причем образцы подвергали предварительной низкотемпературной (при глубоком охлаждении) деформации. Для сравнения испытывали также алюминий без предварительной деформации и с предварительной деформацией без глубокого охлаждения. Полученные экспериментальные данные по энергии активации Uq процесса разрушения приведены в таблице 4.1 совместно с данными по то и у. [c.266]

Лабораторные работы. Желательно выполнить работу на определение модуля сдвига при испытании на кручение (см. ра(5оту 2.9 в пособии [27]). Определенный интерес представляет работа по испытанию стального и чугунного образцов на кручение с доведением их до разрушения. Но эта работа имеет смысл только в случае, если учащимся будут сообщены данные о напряженном состоянии в точках скручиваемого бруса, о главных напряжениях при кручении, так как в противном случае результат работы будет воспринят чисто формально и проку от нее будет мало. [c.108]

Наиболее наглядно с минимальной затратой времени эти вопросы могут быть разъяснены показом кинофрагмента Напряженное состояние при кручении . Этот фрагмент, безусловно, имеет смысл показывать не только как дополнение к лабораторной работе, но и если ее выполнение не предусмотрено, так как средствами кино очень выразительно показан характер разрушения при кручении брусьев из различных материалов. [c.108]

Общие сведения. Термин напряженное состояние иногда в учебной, а чаще в специальной литературе относят не только к точке тела, но и к телу в целом. Второго случая словоупотребления в учебном курсе сопротивления материалов следует по возможности избегать, хотя в отдельных случаях приходится говорить об однородном или неоднородном напряженнном состоянии тела. С понятием о напряженном состоянии в рассматриваемой теме учаш,иеся встречаются не впервые — в вводной части предмета мы обращаем их внимание, что нельзя говорить о напряжении в точке тела, не указывая положения площадки, на которой оно возникает далее исследуется напряженное состояние в точках растянутого (сжатого) бруса наконец, при изучении чистого сдвига и кручения некоторые преподаватели считают уместным рассказать о главных напряжениях и о характере разрушения при кручении . Следует ли из сказанного делать вывод, что учащимся достаточно знакомо это понятие (кстати, для краткости речи считаем возможным при изложении данной темы пользоваться сокращенным обозначением Н. С.), что можно излагать основы Н. С., не разъясняя вновь самого [c.152]

Затрата времени на изложение этого вопроса резко сократится, а эффективность восприятия повысится, если использовать кинофрагмент Напряженное состояние при кручении . В этом фрагменте показано испытание на кручение до разрушения брусьев из различных материалов, затем показан характер напряженного состояния в точках скручиваемого бруса и на этой основе разъяснен наблюдавшийся характер разрушения (Прим, автора). [c.152]

Для пластичных материалов опыт на сжатие не годится, потому что не удается перевести материал в состояние разрушение . Поэтому ставят опыт при чистом сдвиге, осуществляемый либо путем кручения трубчатого короткого образца, либо путем перерезывания (см. выше). В этом случае ai = t, 02 = О, Стз = -т, где т — максимальное касательное напряжение. Внося это в условие (6.31), запип[ем [c.148]

Анализ напряженного состонния н разрушения при кручении [c.233]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...