Нагрузки по разрушению

Предельные нагрузки по разрушению детали определяются по зависимости между напряжениями, при которых происходит разрушение, и соответствующими нагрузками с учетом возможного перераспределения напряжений в детали за счет пластического деформирования ее. [c.439]

Предельные нагрузки по разрушению определяются, если установлена связь между напряжениями, вызывающими разрушение, и соответствующими нагрузками, с учетом возможного перераспределения напряжений за счет пластического деформирования. Ограничение статической несущей способности по разрушению имеет место для деталей из материалов со значительным упрочнением и ограниченной способностью к пластическому деформированию (например, легированных сталей при низком отпуске). [c.72]

Если материал разрушается без пластических деформаций, то От = 1 и — < вр- Если же материал перед разрушением может пластически деформироваться, то за счет перераспределения напряжений предельная нагрузка по разрушению (относительная) несколько увеличивается. [c.73]

В зависимости от условий эксплуатации деталей, механических свойств материала и типа напряженного состояния наблюдаются различные соотношения между предельными нагрузками по разрушению, перемещениям или деформациям и между запасами прочности, определенными по этим нагрузкам. [c.74]

Предельные нагрузки по разрушению определяются условием достижения накопленного повреждения, равного единице, для заданного числа циклов до разрушения. Запас прочности по нагрузкам в этом случае составит [c.118]

Разрушающая нагрузка по разрушению втулки [c.293]

Предел выносливости обозначается (R — коэффициент асимметрии цикла), а ири симметричном цикле ст . Предел выносливости определяют на вращающемся образце (гладком или с надрезом) с приложением изгибающей нагрузки по симметричному циклу. Для определения используют не менее десяти образцов. Каждый образец испытывают только на одном уровне напряжений до разрушения или до базового числа циклов. По результатам испытания отдельных образцов строят кривые усталости в полулогарифмических или логарифмических координатах (рис. 48), а иногда в координатах а,пах — [c.72]

Для изучения свойств материалов и установления значения предельных напряжений (по разрушению или по пластическим деформациям) производят испытания образцов материала вплоть до разрушения. Испытания производят при нагрузках следующих категорий статической, ударной и циклической (испытание на усталость или выносливость). [c.30]

В связи со сказанным в некоторых случаях используется метой расчета по разрушенным нагрузкам. В этом методе путем расчета [c.28]

Образцы с трещиной (надрезом) испытывают растягивающей нагрузкой до разрушения. По результатам испытаний определяют следующие величины [c.290]

Для обеспечения требуемой жесткости вала выполняют его расчет на изгибную или крутильную жесткость. Требуемая изгибная жесткость валов определяется условиями правильной работы зубчатых передач и подшипников. Под действием нагрузок возникают прогибы валов и повороты их сечений под зубчатыми колесами и в подшипниках (рис. 3.139). Прогиб вала /2 и его поворот 02 под зубчатым колесом приводит к увеличению межосевого расстояния передачи, вызывает перекос колеса, повышенную концентрацию нагрузки по ширине зубчатого венца и, как следствие, усиленный износ и даже излом зубьев. Поворот вала (угол наклона цапф 0) в подшипниках вызывает неравномерное распределение нагрузки по их ширине и особенно по длине роликов, что может вызвать защемление тел качения и кромочное разрушение роликов. [c.405]

При испытаниях фиксируют нагрузку, вызвавшую разрушение образца, ширину и толщину образца по месту излома с точностью [c.190]

Пределом прочности ов (или временным сопротивлением) называется напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца (для Ст. 3 ов 400 МПа). Оно вычисляется по формуле [c.53]

При квазистатическом разрушении после небольшого числа циклов поле деформации мало отличается от поля при статической нагрузке. По мере увеличения числа циклов и уменьшения накопленной деформации при образовании разрушения форма и размеры зон пластической деформации отличаются от тех, которые получаются при статическом растяжении. Так как разрушение при малом числе циклов в основном определяется достигнутыми деформациями, то для оценки прочности в зоне концентрации используют представления о концентрации деформаций и их перераспределении при повторном нагружении. [c.90]

Поломка зубьев — наиболее опасный вид разрушения (рис. 16.1, а). Она происходит вследствие возникающих в зубьях повторно-переменных напряжений при деформации изгиба. Поломка зубьев происходит также в результате больших перегрузок ударного и даже статического действия, а также усталостного разрушения от действия переменных напряжений в течение длительного срока службы. Трещины усталости возникают у основания зуба из-за неучтенных расчетом перегрузок. Перенапряжение зубьев может вызывать концентрацию нагрузки по длине зуба вследствие неправильного монтажа (чаще всего непараллельности валов), а также из-за грубой обработки поверхности впадин зубьев, заклинивания зубьев при нагреве передачи и недостаточной величины боковых зазоров. Практика показывает, что чаще всего наблюдаются отколы углов зубьев, связанные с концентрацией нагрузки. Важные меры повышения работоспособности — увеличение модуля, повышение твердости, поверхностное упрочнение, уменьшение нагрузок по краям зуба, применение жестких валов, бочкообразные зубья и др. [c.296]

Нормальная работа подшипников возможна нри условии равномерного распределения нагрузки по длине вкладыша. Однако при значительном расстоянии между двумя подшипниками вала вследствие деформации вала или монтажных погрешностей возможен перекос цапф в подшипниках (рис. 23.1, в). В этом случае на кромках вкладыша возникнут повышенные удельные давления, которые могут стать причиной так называемого заедания поверхностей вкладыша и цапфы и их разрушения. Влияние перекоса вала на распределение нагрузки может быть снижено путем уменьшения длины вкладыша I по отношению к его диаметру d. Учитывая это, при проектировании подшипников скольжения обычно назначают Hd = 0,7- 1,2. Устранение влияния перекоса валов достигается применением самоустанавливающихся подшипников. [c.399]

Независимо от уже имевшихся количественных оценок некоторые исследователи указывали, что свойства композитных материалов должны зависеть от того, насколько поверхности раздела отличаются по свойствам от матрицы и волокна. Купер и Келли [13], например, делят характеристики композитного материала на те, которые определяются в основном прочностью поверхности раздела при растяжении о , и те, которые определяются сдвиговой прочностью Тг. В числе характеристик, определяемых прочностью поверхности раздела при растяжении, авторы называют поперечную прочность, прочность на сжатие и сопротивление распространению трещины в процессе расслаивания при испытании на растяжение. К характеристикам, которые определяются в основном сдвиговой прочностью, относятся критическая длина волокна (длина передачи нагрузки), характер разрушения при вытягивании волокон и деформация матрицы в изломе. Теория Купера и Келли будет рассмотрена ниже. [c.19]

Отмечено, что вычисленная прочность увеличивается с увеличением расстояния между частицами хрупкой фазы. Как упомянуто ранее, полностью связанный агрегат разрушается при разрушении наиболее слабого объемного элемента. В случае пучка волокон перед его разрывом должно разрушиться некоторое количество волокон. Колеман показал, что прочность пучка волокон меньше средней прочности волокон, но имеет тот же самый порядок. Отмечено, что отдельное волокно в пучке может разорваться только один раз и что разорванное моноволокно не несет никакой нагрузки по всей его длине. В случае заключенных в матрицу частиц или волокон композитное тело разрушается путем статистического накопления разрушений элементов. Причем условие разрушения представляет собой критическое число разрушенных элементов в одном поперечном слое. В случае заключенных в матрицу волокон отдельное волокно может разрушиться больше одного раза, так как напряжение перераспределяется по его неразрушенной части при помош и матрицы. Фактически прочность моделей увеличивается в некоторой зависимости от количества элементов объема, разрыв которых происходит перед разрушением тела. [c.101]

Вязкое разрушение при ползучести по структурным признакам аналогично вязкому разрушению пластичных материалов при непрерывно возрастающих нагрузках (кратковременные испытания). Так же как и при непрерывно возрастающей нагрузке, вязкому разрушению при ползучести всегда предшествует большая макроскопическая пластическая деформация с образованием шейки на образце или выпучивания на трубе. [c.13]

Усталость — это полная потеря свойств (или разрушение) элемента конструкции, наступившая после действия на него переменной нагрузки, максимальная амплитуда которой по величине меньше статической, монотонно прикладываемой нагрузки, вызывающей разрушение этого элемента. Процесс разрушения и усталости металлов зависит от состава, особенностей металлургического процесса, геометрии образца (элемента конструкции), вида нагрузки, времени и условий внешней среды. Для композитов число влияющих параметров необходимо увеличить по крайней мере вдвое из-за наличия в материале двух фаз. Более того, необходимо также учесть и влияние поверхности раздела, что приведет к еще большему усложнению задачи. Конечно, ни одна приемлемая модель для предсказания процесса разрушения не мол<ет одновременно включить все вышеупомянутые параметры. Действительно, невозможно себе представить систему черного ящика , у которого на входе — весь комплекс переменных параметров, а на выходе — только скорость роста разрушения и время достижения предельного состояния. Поэтому не существует единого подхода для определения усталостного разрушения для металлов (которые по крайней мере при макроскопическом подходе рассматриваются как однородные). Для композитов проблема тем более усложняется вследствие присущей им неоднородности. Усталости композитов посвящены многочисленные работы. Достижения и современные тенденции в этой области обобщены в работах [49, 50]. [c.84]

Другую исходную характеристику (пластичность е/) определяли в опытах с возрастающей нагрузкой до разрушения скорость нагружения изменяли в различных опытах так, что время до разрушения составило 10—200 ч. Температуру в процессе каждого испытания изменяли циклически по режиму 2005= = 5 860° С в соответствии с режимом термоусталостных испытаний. Полученная кривая длительной пластичности показана на рис. 72,6. [c.131]

Степень ускорения МКК зависит от приложенных извне механических напряжений. Наиболее опасны растягивающие напряжения по величине, близкие или превышающие предел текучести материала. Высокие растягивающие напряжения настолько понижают устойчивость к МКК сенсибилизированных сталей и сплавов, что они могут разрушаться в средах, где без растягивающих напряжений практически не подвергаются МКК. Сжимающие напряжения практически не оказывают влияния на характер и скорость межкристаллитного разрушения. Знакопеременные нагрузки ускоряют разрушение аустенитных коррозионно-стойких сталей от МКК. [c.56]

Около 20% разрушений приходится на заднюю стенку, которая в процессе работы испытывает наименьшие нагрузки по сравнению с другими деталями ковша (исключение составляют боковые стенки). Применяемый в этом случае материал не обеспечивает необходимого запаса вязких свойств, что приводит к хрупкому разрушению. [c.90]

Звено разрушается в самых разнообразных сечениях, поэтому требуется его тщательная конструктивная проработка и соответствующие стендовые исследования. Разрушение данной детали происходит по отверстиям под болты, которыми крепится звено к башмаку, или же по отверстию под палец. Эти отверстия — концентраторы напряжений, и при работе на мерзлом грунте, когда повышаются динамические нагрузки, происходит разрушение звена по слабому сечению. Основная масса разрушений данной детали наблюдается при температурах от —20 до —25°С, т. е. в том, температурном интервале, когда ударная вязкость материала детали [c.100]

В качестве показателя долговечности, например бульдозера, при ускоренных испытаниях можно принять число циклов при заданной дальности перемещения с максимальной нагрузкой на отвал. Такой показатель может оказаться более точным, чем число часов работы иод нагрузкой. По числу циклов можно определить долговечность и установить коэффициент ускорения для сопоставления результатов ускоренных испытаний с эксплуата ционными до появления одинаковых видов разрушения деталей сборочных единиц и агрегатов. [c.81]

Следящая система прибора состоит из привода 7, рычага 8 и бесконтактного датчика И. При включении привода 7 рычаг 8 поворачивается и освобождает фигурный рычаг 9. В дальнейшем по мере деформирования образца между рычагами автоматически поддерживается небольшой зазор, что исключает динамические нагрузки при разрушении образца и падении грузов 12. Следящая система обеспечивает также возврат рычага 9 в исходное положение. [c.89]

Расчетное сочетание нагрузок. При испытании конструкции нагружали равномерно распределенными по всей поверхности и односторонними нагрузками, а также сосредоточенными нагрузками по диафрагмам в виде арок большого пролета и в местах пересечения ребер панелей. Первоначально все нагружения осуществляли в пределах упругой работы покрытия. До разрушения конструкция была доведена пропорциональным увеличением расчетного сочетания нагрузок (равномерно распределенная — постоянная и снеговая, снеговая с учетом перераспределения по покрытию, сосредоточенная нагрузка от крана по средней диафрагме). При этом нагрузка, равномерно распределенная по покрытию, составляла 6650 Н/м , нагрузка в пределах снегового мешка (в зоне сопряжения оболочек) — 8820 Н/м и сосредоточенная, приложенная к средней диафрагме, 196 кН (рис. 3.48). Конструкция разрушилась от нарушения анкеровки арматуры затяжек 12-метрового пролета в двух опорных узлах. При этом она опустилась на страховочные леса. Наметилось также разрушение оболочки в месте приложения сосредоточенной силы к промежуточной диафрагме — отрыв участка верхнего пояса средней диафрагмы от примыкающих к ней оболочек (рис. 3.48, б). [c.268]

Несущая способность деталей из хрупких материалов определяется предельными нагрузками по разрушению, если к конструкции детали не предъявляется повышенных требований по жесткости. Следовательно, для деталей из хрупких материалов следует определять запас прочности по разрушению. Для малопластичных материалов (низ-коотпущенных высоколегированных сталей), претерпевающих перед разрушением некоторую пластическую деформацию, в ряде случаев приходится определять предельные нагрузки как по перемещениям, так и по разрушению и судить о надежности детали по двум запасам прочности. [c.74]

При высоком для данной температуры уровне нагружения процесс разрушения сопровождается пластическим деформированием, а на образцах, подвергнутых испытанию, образуется шейка. При низких для данных температур уровнях нагрузки процесс разрушения идет путем накопления микротрещин и охрупчивания материала. Поэтому процесс разрушения во времени нужно рассматривать с учетом характера разрушения и использовать соответствующ,ие этому случаю соотношения. Кривая длительной прочности может быть построена по результатам экспериментов на цилиндрических образцах, гсоторые выдерживают под постоянной растягивающей нагрузкой до наступления разрушения. Отложив по оси ординат напряжение, а по оси абсцисс — время до разрушения для данного напряжения, получим кривую длительной прочности (рис. 8.28). [c.177]

Для контроля графического метода и проверки справедливости выражения (4.10) в области больших деформаций кривые 2 и 3 (рис. 4.15) строили (аналогично изложенному в разделе 4.1) по результатам испытания пятишести образцов, из которых первые два доводили до разрушения, их диаграммы нагружения перестраивали в координатах 5 — е для определения параметров выражения (4.10) и разрушающего напряжения 5 , деформирование остальных образцов прекращалось на участке снижения нагрузки. По величине нагрузки и диаметру образца в шейке определялись значения 5 и с, которые показаны точками на расчетных кривых 2 и 3 для деформации при 100 °С. [c.178]

Покрытие из интерметаллических порошков, нанесенное на плоскую металлическую поверхность струйно-плазменным методом, толщиной 0,3—1,0 мм отделяется от основы механически благодаря малой прочности соединения с полированной поверхностью плоского металлического образца. Предварительно, до отделения покрытия, из образца вырезается электроэрозионным методом призма сечением 4x20 мм. Отделенные от основы пластинки покрытий помещаются на опорные призмы установки и нагружаются сосредоточенной нагрузкой до разрушения. Определяется Овизг — предел прочности при изгибе и / — прогиб, характеризующий величину упругой деформации покрытия. Этот метод имеет, по нашему мнению, преимущества перед более универсальными испытаниями на растяжение, описанными выше. Он исключает опасные перекосы, неизбежные при закреплении образцов в захватах машины, и обеспечивает надежные результаты, удобные для сравнцтельных оценок качества различных [c.54]

Лопасти несущих винтов вертолетов являются основным силовым элементом конструкции, разрушение которого в воздухе приводит к драматическим последствиям. Лонжероны лопастей изготавливают из алюминиевого сплава АВТ-1 и стали ЗОХГСА и 40ХН2МА. Подавляющее число не-силошностей лопастей, наблюдавшееся на вертолетах Ми-2, Ми-4 и Ми-8, было связано с возникновением и распространением усталостных трещин в лонжероне, изготавливаемом из алюминиевого сплава АВТ-1, который воспринимает основную внешнюю нагрузку. По химическому составу и механическим характеристикам Gq2 — (340-360) МПа и Q2 (420-550) МПа, материал всех исследованных лонжеронов соответствовал требованиям чертежа на алюминиевый сплав АВТ-1. [c.629]

Можно ожидать, что разрушение по поверхности раздела легче происходит при определенных условиях нагружения. Обычно механические испытания композитов начинают с продольного растяжения, но такие условия испытания могут не быть наиболее чувствительными к свойствам поверхности раздела. Под действием продольных напряжений передача нагрузок между волокном и матрицей может осуществляться на больших длинах, и поэтому напряжения сдвига на поверхности раздела могут быть невелики. С другой стороны, поперечное нагружение неблагоприятно для передачи нагрузки по длине волокна, и условия нагружения поверхности раздела в этом случае могут быть более жесткими. Приложение к композиту внеосных напряжений может создать еще более жесткое напряженное состояние на поверхности разде--ла оно зависит от относительной прочности поверхности раздела [c.24]

После описания реакции матрицы на разрушение одной нити в работе [46] изучался многоволокнистый композит с эпоксидной матрицей, содержащей пять параллельных волокон бора. Даже в этом случае объемное содержание волокон очень мало ( 0,1%) и результаты не могут непосредственно быть перенесены на композиты, используемые на практике. Результаты опыта на образцах с пятью нитями при низкой (0,008 мин ) и высокой (0,8 мин ) скоростях деформации показали, что при низкой скорости деформации происходит гораздо большее число разрывов волокна, а напряжения и деформации при разрушении выше, чем при большой скорости, а именно при малой скорости было 5 разрывов на каждое волокно, разрушающее напряжение 2180 фунт/дюйм , деформация 0,075 при высокой скорости — менее чем по одному разрыву на волокно, разрушающее напряжение 1150 фунт/дюйм , а деформация 0,0125. По-видимому, при более низкой скорости нагружение вызывает постепенное перераспределение нагрузки и разрушение нитей происходит в соответствии с их вариацией прочности от точки к точке. При более высокой скорости деформации разрушение одного волокна быстрее распространяется через матрицу и быстрее создает в соседних волокнах разрушающие напряжения. [c.317]

Выше уже упоминалась работа Аутуотера с соавторами о балансе энергии, определяющем условия возможности вытаскивания волокон из блоков матрицы (см. разд. III, А). Когда вытаскивание волокон возможно, работа по разрушению связи волокна с матрицей дает прямой вклад в энергию разрушения. Работа по отслоению волокна на длине х равна произведению нагрузки в начале отслоения на перемещение нагруженного конца волокна, т. е. [c.468]

После разрушения слабейших волокон поведение системы остается устойчивым, но диаграмма разгрузки не совпадает с диаграммой нагружения, хотя остаточные деформации отсутствуют. В системах без связующего, как, например, в случае троса или ткани с очень большим количеством параллельных волокон малого диаметра, соседние волокна почти квазистатически воспринимают нагрузку с разрушенных волокон ничего существенного не происходит, пока не достигается предельная нагрузка. Когда будет разрушено 10% общего числа волокон, причем считается, что все они одинакового сечения и длины, кажущийся модуль упругости при растяжении составит еще 90% своей начальной величины. При этом зависимость нагрузка — удлинение не очень сильно отклонится от прямой. Это отклонение намного меньше, если волокна заключены в матрицу, и при этом модуль упругости матрицы очень мал, мала ее объемная доля и волокна разрушаются н нескольких местах по длине. [c.18]

В ряде случаев в типично усталостных изломах микрополоски группируются в колонии. Изломы повторно-статического нагружения имеют в этом отношении более однородное строение. Наблюдаемое ветвление трещины при высокочастотном нагружении и отсутствие, как правило, такого ветвления при низкочастотном нагружении согласуются с результатами исследования микростроения изломов [28]. Более глобальный характер разрушения при нагружении повторными малочастотными нагрузками по сравнению с высокочастотными, по-видимому, является одной из причин понижения сопротивления возникновению и развитию усталостной трещины. [c.100]

Характер разрушения в ряде случаев зависит от последовательности приложения нагрузок. Так, на стали 12Х18Н10Т было показано [65], что при последовательном нагружении термоцик-лнрование (600° г 300С) плюс длительное статическое растяжение (600°С) или при тех же температурных режимах длительное статическое нагружение плюс термоциклирование, а также попеременное приложение термоциклического и статического напряжения — разрушение всегда проходило по границам зерен, в то время как при чистых испытаниях на тех же температурных режимах возможно было смешанное, а при высоких уровнях нагрузки — внутризеренное разрушение. [c.164]

Отличительной особенностью процесса сопротивления материалов малоцикловому нагружению является непостоянство с числом циклов и во времени диаграммьг деформирования. Следствием отмеченного оказывается перераспределение в общем случае напряжений и деформаций в процессе циклического нагружения за пределами упругости элемента конструкции. При этом возникает явление нестационарности условий деформирования даже при повторном нагружении конструкции постоянными нагрузками (механическими и термическими). С другой стороны, условия циклического деформирования за пределами упругости определяют величины циклических и односторонне накоп.ленных деформаций на стадии образования макротрещины и особенности достижения предельного состояния по разрушению. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...