Диаграммы длительной прочности напряжений

Далее для произвольно выбранных на диаграммах длительной прочности напряжений и соответствующих им длительностей до разрушения определяют значения коэффициентов К по формуле 2.31), записанной в виде [c.53]

Рисунок 4.32 - Параметрическая диаграмма длительной прочности [36] Точка С, отвечающая изменению ведущего механизма разрушения (при достижении ее начальная энергия активации разрушения скачкообразно изменяется с L до L2), характеризует точку бифуркации. В этой связи следует придать фундаментальное значение параметрам Lj и Lj и пороговому напряжению Ос, отвечающему точке С. Такой тип зависимости подтвержден массовыми экспериментами на стали различного уровня прочности, сплавах никеля, титана, алюминия, магния и др. Это позволило разработать систему критериального

Установлено, что при наличии концентраторов напряжений в зависимости от материала образца и температуры длительная прочность, как правило, будет понижаться (рис. 55, 56). В ряде случаев наблюдается пересечение диаграмм длительной прочности гладких образцов и образцов с концентраторами напряжений. [c.122]

Возможность использования обобщенного напряжения по существу предполагает независимость времени до разрушения от первого инварианта тензора напряжения. Вместе с тем имеется большое количество материалов, диаграммы длительной прочности которых расслаиваются в координатах Oi, Ig В качестве примера можно указать на рис. 61, а, б, где представлены диаграммы длительной прочности органического стекла при нормальной температуре в координатах Oi, Ig [c.128]

Расслоение диаграмм длительной прочности при различных значениях х/а оказалось возможным устранить, аппроксимируя результаты единой кривой, взятой в условных осях — эффективное напряжение — эффективное время At (рис. 64). [c.130]

Расслоение диаграмм длительной прочности в координатах (т,-, Ig говорит о влиянии типа напряженного состояния на время до разрушения, Введение эффективного напряжения и времени — один из возможных путей, облегчающий обработку экспериментальных данных. [c.130]

Если начальное напряжение а о больше напряжения а, то диаграмма длительной прочности переходит в прямую а6 если <то < ао, диаграмма длительной прочности представляет собой кривую, описываемую уравнением (6.57), При малых напряжениях все более существенную роль играет трещинообразование и кривая ас асимптотически приближается к прямой t = [c.201]

В случае одноосного напряженного состояния при степенной. i аппроксимации диаграммы длительной прочности . [c.204]

Результаты испытаний на длительную прочность представляют в виде кривых или диаграмм длительной прочности, изображающих в логарифмических или полулогарифмических координатах зависимость между а и т. Известно несколько разных видов (степенная, экспоненциальная) зависимости времени разрушения Тр от напряжения а. Наиболее широкое распространение [222] получила зависимость Ларсона-Миллера в виде 0(lg Тр -I- С) = Р(о), где 0 - абсолютная температура испытания, С - константа материала, Тр - время до разрушения при приложенном напряжении о. По результатам испытаний большого числа сплавов величина С зависит от температуры и изменяется в диапазоне от 15 до 30. [c.354]

Предположим, что произвольно проведенные девять лучей из полюса р с координатами lga = 0, = 0 определяют сходственные точки (эквивалентного разрушения) на диаграммах длительной прочности (рис. 2.22). Такое предположение допустимо, поскольку границы перехода от одного типа разрушения к другому вследствие рассеяния экспериментальных данных не могут быть выражены конкретными характеристиками длительной прочности (напряжением и временем разрушения). Тогда линии У и 2 на рис. 2.21 определяют среднестатистические границы переходных областей, протяженных во времени и напряжении. [c.50]

Посмотрим, как изменяются условия подобия по напряжению в сходственных точках диаграмм длительной прочности по рис. 2.22. Для этого в координатах оь аг отложим значения напряжения для меньшей температуры по оси ординат, а для более высокой — по оси абсцисс в сходственных точках для каждой пары температур (рис. 2.23). Для всех уровней температур (попарно) зависимости между напряжениями в сходственных точках аппроксимируются двумя (а данном случае) прямолинейными отрезками, один из которых пересекает при продлении ось ординат, а другой проходит через начало координат. Это свидетельствует о существовании двух условий подобия для данного материала в указанном интервале температур и долговечностей до разрушения. В общем случае существуют три условия подобия в соответствии с тремя областями разных типов разрушения. [c.51]

Подобие диаграмм длительной прочности рассмотрено по двум координатам ant. При этом сопоставимые с точки зрения эквивалентной поврежденности значения напряжений, вызывающие разрушение за разное время при различных температурах, располагаются в наклонных сечениях, которые могут быть приведены к одному полюсу. [c.255]

Для некоторых полимерных материалов отмечено расслоение диаграмм длительной прочности в координатах 0(—lg что свидетельствует о влиянии вида напряженного состояния на время до разрушения [39]. Введение эффективного напряжения и времени (по методу, предложенному в [39[) —один из возможных путей, облегчающих обработку экспериментальных данных. Наряду с этим часто прибегают к введению только специального эквивалентного напряжения, оставляя временную ось без изменений. [c.286]

Таким образом, получается полная диаграмма длительной прочности материала. Кривые длительной прочности по параметру вероятности разрушения для материала 33—18С представлены на рис. 31. Задавшись необходимой вероятностью, можно определить предел длительной прочности, соответствующий базе т, или долговечность, соответствующую уровню напряжений, с оценкой рассеяния. [c.56]

Каждая из этих областей характеризуется определенным диапазоном температур и напряжений, который удобно рассмотреть на диаграмме рис. 18.2.1. Здесь по оси абсцисс откладывается темпе,ратура Г, по оси ординат — напряжение а. В результате кратковременного испытания па разрыв определяется предел прочности Ов. Верхняя кривая 1 соответствует зависимости предела прочности от температуры, область, лежащая выше этой кривой и обозначенная буквой Р, есть область мгновенного разрушения. Предел прочности Ов зависит от скорости испытания, особенно при высоких температурах, но мы не принимаем во внимание эти эффекты при рассуждениях качественного характера. Штриховая кривая 2 определяет ту границу, ниже которой ползучесть вообще не наблюдается. Эта кривая также довольно условна. Многочисленные попытки определения истинного предела ползучести, т. е. такого напряжения (при данной температуре), ниже которого материал вообще не ползет, не привели пи к каким результатам и в настоящее время оставлены. Под действием постоянного напряжения а образец при данной температуре разорвется по истечении времени t. Наоборот, задаваясь временем t, можно определить напряжение, при котором образец в это время разорвется. Назовем это напряжение длительной прочностью 0(. Очевидно, что величина длительной прочности за-40 [c.615]

На основе этих результатов строят диаграмму напряжение — время до разрушения (в полулогарифмических координатах 0 — lg х), которая для большинства марок конструкционной и жаропрочной стали оказывается линейной (рис. 11, А, В). По этой диагра.мме можно определить искомый предел длительной прочности путем интерполяции или экстраполяции. Для некоторых марок стали. метод экстраполяции на большие длительности может дать ошибочный результат вследствие прямой перелома о — lg т (рис. 11, С). [c.473]

Инженер-конструктор создает продукцию двух видов проект деталей и узлов, представленный чертежами и описательными ведомостями, и прогнозную оценку (расчет) их надежности и работоспособности. Именно второй вид продукции требует самых больших усилий и наиболее активного сотрудничества с разработчиками материалов. Предметом рассмотрения в данном случае является такой аспект работоспособности деталей, как рабочая долговечность. Чтобы предсказать ее, инженер должен определить напряжения, температуру, химический состав рабочей среды и характеристики поведения материала. Для этого он может воспользоваться собственными расчетами, проведением испытаний или консультацией специалистов. Чтобы описать поведение, можно использовать характеристики как связанные, так и не связанные с разрушением. К последней группе характеристик относятся такие свойства, как модули нормальной упругости и сдвига, коэффициент Пуассона, коэффициент линейного расширения, теплопроводность, излучательная способность, плотность. Они нужны для расчета напряжений, деформаций и температур. В числе связанных с разрушением рассматривают коррозионные свойства, характеристики ползучести и длительной прочности, диаграммы много- и малоцикловой усталости, характеристики вязкости разрушения, текучести и предела прочности. Совместное рассмотрение всех этих характеристик приводит к выводу, что механизмы разрушения (в их зависимости от температуры и числа циклов нагружения) представляют наибольший интерес для конструкторов камеры сгорания, а также рабочих и направляющих лопаток. [c.63]

Рассмотренная интерпретация диаграмм длительного малоциклового и неизотермического нагружений является достаточно простой и может быть рекомендована для использования в инженерных расчетах прочности. Однако при использовании деформационной теории для анализа деформированного и напряженного состояний элементов конструкций следует учесть следующее. [c.185]

Предел кратковременной прочности (а ) определяют, как и при обычных испытаниях, но с нагревом образца до заданной температуры. Эта характеристика служит для расчета на прочность деталей, работаюш их весьма непродолжительное время (секунды, минуты) при высоких температурах. Длительную прочность устанавливают для деталей, работающих при высоких температурах. Пределом длительной прочности называется напряжение, вызывающее разрушение образца при данной температуре через конкретный промежуток времени. Например, предел длительной прочности а оо = 250 МПа (25 кгс/мм ) означает, что при температуре 600 С напряжение 250 МПа (25 кгс/мм ) вызывает разрушение образца через 100 ч. Для деталей, работающих при высоких температурах в течение очень длительного времени, устанавливают предел ползучести. Для этого проводят соответствующие испытания, записывая диаграмму ползучести (рис. 2.6). [c.22]

На рис. 5.11 приведены результаты испытаний на ползучесть до разрушения тонкостенных цилиндрических образцов из углеродистой стали с 0,14 % С (часть результатов показана на рис. 4.11) под действием растяжения и внутреннего давления. На этом рисунке показана диаграмма, характеризующая ЮО-часо-вую длительную прочность по отношению к двум главным напряжениям — осевому Oz и тангенциальному стд. Если рассматривать начальные напряжения, то область ае/о = 0-н1 (oe/ r = 0 — простое растяжение) соответствует эквивалентному напряжению Мизеса эта область показана в виде круга сплошной линией. Область = 1ч-2 (Oe/a = 2 — внутреннее давление) соот- [c.140]

Оценка ресурса по фактическим нагрузкам и номинальной долговечности (длительной прочности) сварных соединений. Индивидуальный ресурс при данном методическим подходе определяется из результатов сопоставления фактических эквивалентных напряжений с диаграммами номинальной долговечности (длительной прочности) стали (рис. 4.13) с одновременной оценкой запаса прочности из отношения [c.224]

Базовая диаграмма / исходной долговечности строится по результатам испытаний образцов на длительную прочность или по номинальным допускаемым напряжениям на сталь с учетом запаса прочности л = 1,5 [13]. Диаграмма 2 остаточной долговечности строится по экспериментальным точкам испытанных на длительную прочность образцов основного металла (или сварных соединений) после эксплуатационной наработки. При решении поставленной задачи для сварных соединений диаграммы базовой и остаточной долговечностей строятся только по данным длительной прочности соединений. [c.237]

Рис. 4.19. Определение остаточного ресурса Тд.р элементов паропровода по диаграмме долговечности, полученной по результатам ускоренных испытаний образцов на длительную прочность при постоянном напряжении испытания о , идентичном расчетному уровню эквивалентных рабочих напряжений <Тзк.

Разрушение образца может сопровождаться достаточно боль-. шими деформациями и носить вязкий характер (вязкое разрушение), а может быть хрупким, и происходить Прй маль деформациях (xpyjiKoe разрушение). В случае хрупкого разрушения Б однородном материале начинают образовываться мелкие тре-. щины, эти трещины растут наконец, образуется магистральная трещина, и образец разрушается. В зависимости от уровня напряжения при данной температуре один и тот же материал может -разрушаться или вязко или хрупко. При боЛьших напряжениях и малых временах происходит вязкое разрушение, при низких напряжениях и больших временах — хрупкое. Каждому значению растягивающего напряжения соответствует определенное время до разрушения. Для многих материалов оказывается, что. при различных температурах зависимость времени до разрушения. (долговечности) от величины напряжения такая, что в логарифмических координатах получаем прямую. На рис. Г показаны такие диаграммы длительной прочности. Может оказаться, чтов исследованном временнбм интервале зависимость Ig a(lg i ) представляется одной прямой (рис. 1, а) или ломаной (рис. 1, б). Во втором случае отрезок Л В соответствует вязкому разрушению, отрезок. 5С хрупкому. У многих материалов между участками Л В и ВС имеетея зона плавного перехода, которая соответствует области так называемого смешанного разрушения. [c.6]

Рис. 66. Диаграммы длительной прочности сплава ХН77ТЮР при сложном напряженном состоянии

Рис, 2.23. Зависимость между напряжениями в сходственных точках диаграмм длительной прочности стали 8Х16Н13 [c.51]

При этом важно, чтобы температурный интервал, в котором предполагается проводить прогнозы, определялся единым характером структурных изменений в материале, происходящих при длительном высокотемпературном воздействии. Тогда в этом интервале можно допускать геометрические подобия диаграмм длительной прочности [90, 91]. Указанный метод может быть применен и к полимерным материалам. В [481 исследование длительной прочности ПЭВП проводили при трех температурах (60, 70 и 80° С) в диапазоне напряжений от 30 до 90 кгс/см , что соответственно составляло для Т = 60° С а = (0,30н-0,60) о , для Т = 70° С а = (0,28- 0,62) для Г = 80° С о = (0,30- -0,62) а,. [c.250]

На рис. 7.3 показана интегральная кривая распределения для полиэтилена, полученная Кауш-Блекеном при испытании на длительную прочность в идентичных условиях 500 образцов. Видно, что справедлив логарифмический нормальный закон распределения долговечностей. Полученные нами интегральные кривые распределения длительной прочности для полиэтиленов высокой и низкой плотности на 50 образцах при температуре 60, 70° С и напряжениях 30, 70 кгс/см подтверждают справедливость логарифмически нормального закона распределения долговечностей для этих материалов. Особенности диаграмм длительной прочности ПЭВП можно объяснить, если проанализировать механизм разрушения частично кристаллических полимеров. [c.258]

На рис. 7.16 в координатах Oi— g tltg) построены диаграммы длительной прочности образцов из ПЭВП при различных напряженных состояниях. Опытные данные, соответствующие средним значениям логарифмов долговечностей образцов для заданного уровня а,, образуют две группы точек, которые в пределах 70 55 кгс/см и 55—40 кгс/см могут быть аннроксимиро ваны двумя прямыми. Здесь и далее для удобства регрессионного анализа опытных данных уравнения аппроксимирующих прямых записывались в виде [c.287]

Наличие двух участков на диаграммах длительной прочности ПЭВП при различных напряженных состояниях связано, вероятно, с изменением характера разрушения материала — от смешанного (квазихрупкого), наблюдаемого при средних напряжениях, к хрупкому, имеющему место при малых напряжениях. [c.287]

Рис. 7.16. Диаграммы длительной прочности ПЭВП при различных напряженных состояниях

Аномальный ход ветви диаграммы длительной прочности ПЭВП в области напряжений, близких к тем, при которых происходит пластический разрыв, отмечался выше при анализе опытов по долговечности ПЭВП при одноосном растяжении. Сравнение диаграмм длительной прочности образцов ПЭВП при различных напряженных состояниях дано на рис. 7.19. Обработку опытных данных производили относительно интенсивности напряжений а,-, максимальных нормальных напряжений а1, а также эквивалентных напряжений, вычисленных по критериям Малмейстера и Гольденблата—Копнова в формулировке для изотропного материала с различным сопротивлением растяжению и сжатию [c.291]

Рассмотрим результаты обработки опытных данных раздельно по каждому участку диаграммы длительной прочности ПЭВП. Как следует из рис. 7.19, для участка / опытные точки, соот-ветствующ,ие различным плоским напряженным еостояниям, рас-294 [c.294]

Но по формуле (192.2) IjAna есть время до разрушения, соответствующее постоянно действующему напряжению Од. Зная величину кюжно по диаграмме длительной прочности (рис. 295) найти соответствующее значение времени до разрушения т если a t) есть заданная функция времени, то x i) также представляет собою известную функцию времени. Последнее уравнение перепишется [c.439]

Релаксация напряжений. Напряжение при заданной величине деформации является функцией времени. При этом нелинейность диаграмм деформирования пластмасс ограничивает применение линейной зависимости между напряже-ниямп и деформациями значениями напряжений, не превосходящими 0,5а,. Это значение для разных пластмасс примерно совпадает со значениями пределов длительной прочности. Зависимость между напряжениями в момент времени t и начальными напряжениями принимается в виде [2] [c.315]

На рис. 4.18 в координатах напряжение - время параллельно диаграмме / остаточной длительной прочности стали и ниже нее на 10 % наносится диаграмма 2 начального этапа интенсивной микроповреждаемости и одновременно проводится вектор расчетных приведенных напряжений до пересечения в точке А с диаграммой микроповреждаемости. [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...