Предел выносливости — Определение прочности при растяжении — Определение

Предел прочности при растяжении. На рис. 3.10 и 3.11 представлена зависимость пределов выносливости различных алюминиевых сплавов при симметричном цикле в условиях осевого нагружения, определенных на базе 10 и 10 циклов до [c.75]

Результаты, представленные в долях предела прочности материала при растяжении Ов, показаны на рис. 9.8 для сталей и в абсолютных напряжениях для высокопрочных алюминиевых сплавов — на рис. 9.9. Все приведенные результаты относятся к случаям когда среднее напряжение больше амплитуды напряжений, т. е. когда нет перемены знака в нагрузке. Видно, что для обоих материалов получена исключительно низкая выносливость, показывающая, что ушко весьма чувствительно к действию переменной Нагрузки. Для разрушающего числа циклов, равного 10 типовые значения амплитуды напряжений в поперечном сечении ушка по отверстию для сталей составляют только 47о предела прочности материала при растяжении и для алюминиевых сплавов —около 1,4 кГ/мм (грубо 2,5% предела прочности). Учитывая большой разброс данных, имеющийся всегда при условиях коррозии трения, а также разнообразие конструкций ушков и материала (диаметр болта изменяется от 5 до 70 мм как для стали, так и для дуралюмина), можно сказать, что получено хорошее приведение. Для сравнения с результатами приведения на рис. 9.10 показаны подлинные рассмотренные результаты для алюминиевых сплавов. Имеем очевидное улучшение результатов после приведения. Разброс частично объясняется разными значениями средних напряжений в различных испытаниях. В зависимости от порядка величины среднего напряжения на рисунке приняты различные обозначения точек. Для сталей, несомненно, мало влияние среднего напряжения, тогда как для алюминиевых сплавов определенное, хотя и небольшое, влияние имеется. [c.235]

Механические характеристики предел прочности при растяжении 0 , предел текучести Os, относительное удлинение б, относительное сужение площади поперечного сечения гр, твердость Н, ударная вязкость а , предел выносливости а 1 и другие являются основными механическими характеристиками, величина которых приводится в государственных стандартах (ГОСТ) и Технических условиях (ТУ) на металлы и сплавы. Условия, в которых производится определение этих характеристик (методика проведения испытаний), также обусловлены ГОСТ и ТУ. [c.22]

Состояние поверхности деталей, концентраторы напряжений, окружающая среда, температура и прочие факторы настолько сильно влияют на сопротивление усталости, что сама по себе усталостная прочность металла гладких шлифованных образцов не является сколько-нибудь показательной. Кроме того, между пределом выносливости a i образцов и временным сопротивлением разрыву для сталей существует довольно устойчивая зависимость (рис. 12), которую можно использовать для расчетного определения предела выносливости на основе кратковременных испытаний на растяжение [81]. В большинстве случаев испытания на усталость ведут при напряжениях от изгиба или кручения. Реже применяют осевые (растяжение-сжатие) или сложные нагрузки (изгиб -f кручение и др.). При этом различают испытания при заданных величинах напряжений (мягкая нагрузка) и деформаций (жесткая нагрузка). В последнем случае усталостной характеристикой испытуемого объекта является предельная величина [c.19]

На рис. 2.12 нанесены точками результаты определения предела выносливости при изгибе в зависимости от предела прочности при статическом растяжении. Эти результаты показывают, что усталостный коэффициент несколько больше, чем 0,5, как этого можно было бы ожидать исходя из отмеченного влияния размеров. Так как испытывались образцы различных размеров, то увеличился и разброс, несмотря на большую точность, присущую экспериментальным данным, получаемым на изгибных машинах, по сравнению с данными, получаемыми на машинах осевого нагружения. [c.51]

Рис. 3.13. Влияние отношения условного предела текучести к пределу прочности при статическом растяжении на предел выносливости алюминиевых сплавов, определенные на базе 10 циклов до разрушения при симметричном цикле в условиях осевого

Для сталей, подвергнутых действию нагрузки типа растяжение— сжатие, усталостный предел прочности при отсутствии концентрации напряжений оказывается близким к половине предела прочности при растяжении, т. е. 0а=сТй/2. Это показано на рис. 2.4. В настоящем разделе это соотношение будет считаться справедливым при определении величины коэффициента ослабления концентрации напряжений без учета предела выносливости для материала без концентратора, полученного экспериментально. [c.132]

На рис. 6.3, б коэффициент ослабления концентрации напряжений приведен в зависимости от предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений на основании экспериментальных результатов для цилиндрических образцов с поперечным отверстием, приведенных в табл. 6.1 и 6.2. Сравнение кривых для коэффициента ослабления концентрации напряжений на рис. 6.3, а и б, построенных с помощью предела прочности при растяжении и предела выносливости при отсутствии концентрации напрял<ений, показывает, что оба метода дают примерно одинаковый разброс. Это говорит о том, что преимущества экспериментальных результатов по определению предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений теряются из-за неточности результатов. [c.143]

Рис. 35. Предел выносливости композиционного материала бор-сик — алюминий 6061 при цикле "l растяжение — растяжение в по-перечном направлении. Образцы А п Б были подвергнуты испы-I танию на усталость при указан-о пых напряжениях и числах цпк- лов, а затем испытаны при растяжении для определения предела прочности, показанного при 10° циклов

Испытав четыре метода определения величины. наводороживания стали, основанные на измерении механических характеристик проволочных образцов (определение разрушающей нагрузки при растяжении на машине РМ-50, определение числа перегибов на приборе НГ-1, определение пластичности по числу оборотов П ри скручивании на машине К-2, измерение числа циклов при кручении деформированных по дуге образцов), и метод выносливости полукольцевых образцов, нагруженных на определенную величину, меньшую предела кратковременной прочности (статическая водородная усталость), мы пришли к следующим выводам. [c.38]

Ниже будет рассмотрено наводороживание стали как металла основы при хромировании, никелировании, цинковании, кадмировании и меднении. Наводороживание изучалось в основном путем определения изменения механических свойств металла (временный предел прочности на разрыв при растяжении ств, относительное удлинение 65, относительное сужение 1 з, предел длительной-прочности при статической нагрузке Одл, предел выносливости при знакопеременной циклической. нагрузке 6 i и др.). В небольшом числе работ производилось также определение количества поглощенного водорода и делалась попытка установления связи между концентрацией водорода в стали и снижением ее механических свойств. [c.256]

Расчет деталей вновь проектируемого автомобиля на долговечность начинается с установления параметров, определяющих усталостную прочность. В ряде литературных источников приводятся зависимости для определения предела выносливости материала при изгибе симметричным циклом по пределу прочности при- растяжении. Предел выносливости при изгибе для сталей, у которых = 300 1200.МПа, [c.225]

Ввиду того, что при расчетах на усталостную прочность металлоконструкций применяется несколько иная терминология и методика, ниже приводятся зависимости для определения предела выносливости элементов металлоконструкций при коэффициенте асимметрии цикла г и коэффициенте концентрации напряжений р. При этом учитывается, что предел выносливости при сжатии выше, чем при растяжении. [c.126]

Предел выносливости чаще всего определяют в условиях знакопеременного (симметричного) цикла, при этом число циклов знакопеременных нагружений устанавливают достаточно большим (см. стр. 134). Между пределом прочности, найденным при испытаниях на растяжение, и пределом выносливости существует приблизительная количественная зависимость. Для стали предел выносливости, определенный для гладких образцов, составляет примерно от 0,45 до 0,55 аь или, что более характерно, около [c.132]

К предельным относятся следующие напряжения пределы текучести материала при растяжении и срезе т пределы прочности (или временное сопротивление разрыву) при растяжении а , срезе или кручении Тв, пределы выносливости, определенные при знакопеременном изгибе или кручении т 1 образца. [c.19]

Указанная зависимость показана на рис. 14, где также нанесены экспериментальные значения пределов вьшосливости (растяжение, 7 == 0,1, Л/ = 2-10 циклов) стыковых соединений с различной величиной смещения кромок. При пользовании формулой или графиком (рис. 14) для определения степени снижения вибрационной прочности стыковых соединений в зависимости от величины смещения следует иметь в виду, что для стыковых соединений выполненных автоматической сваркой на формирующей подкладке, значения пределов выносливости могут быть несколько занижены (при смещении до 20%), что объясняется [c.167]

Для определенного инструментального материала и формы режущей части инструмента сколы зависят от предела прочности при одноосном растяжении при непрерывном резании и предела выносливости и ударной вязкости при прерывистом резании. Быстрорежущие стали, обладающие более высокой прочностью и ударной вязкостью, меньше подвержены хрупкому разрушению, чем твердые сплавы. Среди последних предпочтение необходимо отдать однокарбидным сплавам, чьи прочностные характеристики выше, чем у двухкарбидных сплавов. [c.185]

Испытания при повышенных температурах проводятся на статические растяжение, сжатие и кручение, на твердость, на ударную вязкость, а также на выносливость. Все эти испытания могут проводиться по стандартным методам, установленным для испытаний, проводимых при нормальной температуре, с определением пределов пропорциональности, текучести, прочности, выносливости и т. д. [c.249]

При определении выносливости гладких образцов сталей применялось уравнение (2.1) и алюминиевых сплавов — линейное уравнение (3.4) в предположении, чтО предел прочности при растяжении равен 56 кГ/мм . Имея в виду сложность проблемы выносливости ушка, совпадение кривой с нанесенными точками можно считать удовлетворительным. Эти рассчитанные кривые отраясают малое влияние среднего напряжения для сталей и большее влияние его для алюминиевых сплавов. Для сталей несколько лучшая аппроксимация при малом разрушающем числе циклов была бы возможна при увеличении показателя степени при ft. сверх 4 в уравнении (9.6), но для простоты расчетов величина п сохраняется по всей книге. [c.244]

Равномерный наклеп повышает прочность при статических нагружениях и понижает пластичность стали. Поверхностный наклеп изменяет качество стали на очень небольшую глубину по сравнению с размерами детали, поэтому он обычно не влияет на механические характеристики стали, которые получаются при одноосном растяжении, но поверхностный наклеп всегда повышает усталостную прочность металла, если наклеп не перешел определенного предела, после которого наблюдается перенаклеп, снижающий выносливость. [c.133]

Между характеристиками усталости и статической прочности нет определенной зависимости. Наиболее устойчивые соотношения существуют между ст 1 (пределом выносливости на изгиб с симметричным циклом) и ств (пределом прочности), а также Q,2 (условным пределом текучести) при статическом растяжении. [c.283]

На рис. 2 для металлических конструкционных материалов представлены графики, характеризующие влияние частоты симметричного циклического однородного растяжения — сжатия на относительные значения предела выносливости. При этом значения ст 1, взятые на базе 100 млн. циклов на одной из частот циклического нагружения, отнесены к значению предела прочности Ов, определенному при обычной скорости рас-тяигения на стандартных образцах. В таблице даны значения обычных частот в диапазоне 7-о11 по кривым усталости проводилась экстраполяция последних до базы 10 циклов Высокочастотные усталостные испытания велись на базе 10 —10 циклов на образцах с диаметром рабочей части около 6—7 мм в условиях водяного (для черных металлов) или воздушного (для легких сплавов) охлаждения [2]. Критерием усталостного разрушения образца во время обычных низкочастотных испытаний было его окончательное разрушение, а для высокочастотных испытаний — появление достаточно развитой усталостной трещины (глубиной 2—3 мм), вызывающей заметное снижение резонансной частоты продольных колебаний образца. [c.333]

Исследования показали, что в случае, если в месте возможного зарождения усталостной трещины имеются остаточные растягивающие напряжения, то предварительное растяжение (статическая перегрузка) в зависимости от его величины может существенно увеличивать усталостную прочность элемента из сплава АМг61 благодаря тому, что при этом происходит уменьшение остаточных (растягивающих) напряжений. Для определения расчетных значений пределов выносливости о чк с учетом влияния статической перегрузки напряжением Оист может быть использована методика, разработанная для стальных конструкций [4]. [c.142]

В настоящее время получено громадное количество экспериментальных результатов по определению предела выносливости различных материалов. Большая часть произведенных исследований отно-< ится к стали, как наиболее употребительному материалу в машиностроении. Результаты этих исследований показали, что предел выносливости стали всех сортов связан более или менее определенным соотношением лишь с величиной предела прочности при растяжении Og, Для катаного и кованого материала предел выносливости при симметричном цикле в случае изгиба составляет от 0,40 до [c.541]

Разброс результатов для алюминиевых сплавов настолько велик, что использование точных методов для определения предела выносливости практически едва ли оправдывается. Высокопрочные сплавы алюминия типа А1—7п—Mg обычно дают больший разброс, чем сплавы типа А1—Си, так что в отношении первых следует проявлять большую осторожность. Этот разброс отчасти является результатом высокой чувствительности алюминиевых сплавов к среднему напряжению или остаточным напряжениям, случайно появившимся на поверхности при обработке, придании образцу формы и т. п., отчасти результатом чувствительности материала к неоднородностям типа крупных неметаллических включений. Поэтому на практике конструирование деталей с концентраторами из алюминиевых сплавов обычно основывается на предположении об абсолютной чувствительности материала к концентрации напряжений. Так, предел выносливости при наличии концентрации напряжений для нулевого среднего напряжения и числа циклов порядка 10 получается делением предела выносливости при отсутствии концентрации напряжений (для того же числа циклов) на теоретический коэффициент концентрации напряжений, т. е. Ста = = Оа1Кг. Это приводит К решснию, которое учитывает разброс и идет в запас прочности. Предел выносливости. Оа удобно находить из уравнения (3.2) при известном пределе прочности материала при растяжении. [c.164]

Высокий уровень усталостных напряжений, которые выдерживает композиционный материал, обусловлен в первую] очередь высоким пределом выносливости борных волокон. О высоком сопротивлении бора усталостным повреждениям сообщалось Зал-киндом и Патарини [11]. Испытания борных волокон, однако, проводились изгибным методом и не дали необходимых данных для определения свойств волокна при знакопеременных нагрузках, поскольку поведение волокна при циклическом изгибе не чувствительно к наличию трещин, вблизи его сердцевины (нейтральная ось при изгибе). Таким образом, циклическая прочность волокон мон<ет быть совершенно различной при изгибе и при растяжении в осевом направлении. [c.485]

При определении предела выносливости при изгибе а 1 рекомендуется применять следующие зависимости для углеродистых сталей а 1 = 0,43сГв для легированных сталей = 0,350 Ч- 12 кг мм , -где Ста — предел прочности при растяжении в кг/мм . [c.359]

Между пределом прочности на растяжение и пределом выносливости существует приблизительная количественная зависимость. Для стали предел выносливости, определенный при изгибе вращающихся гладких образцов, составляет от 0,45 до 0,55стй, или, что более характерно, около 0,255 . Предел выносливости при кручении составляет 0,5-г-0,6 от предела выносливости при изгибе . Однако этими зависимостями нельзя пользоваться без учета следующих соображений [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...