Напряжения в образцах с средние

Эти условия могут быть записаны с помощью среднего напряжения (см. рис. 7.5). Номинальное среднее напряжение ° тп детали с концентратором представляется отрезком ОЛ, а из-за концентрации напряжений среднее напряжение возрастает локально до некоторого максимального значения, представляемого отрезком ОВ. Эту величину максимального напряжения можно перенести на диаграмму для гладкого образца по диаграмме видно, что соответствующая величина амплитуды напряжения составляет отрезок ВС или а . Если максимальное напряжение в образце с концентратором равно среднему напряжению в гладком образце, то отношение максимального напряжения к номинальному значению амплитуды напряжения предполагается постоянным. Это и показывает [c.199]

Влияние амплитуды цикла нагружения на закономерности роста трещин проявляется еще и в том, что с уменьшением амплитуды цикла нераспространяющиеся трещины в образцах с резкими концентраторами напряжений могут образовываться не только при нагружении со средними напряжениями сжатия, но и при симметричном и даже асимметричном циклах нагружения со средним напряжением растяжения. [c.92]

На рис. 95 представлены в схематизированном виДе некоторые из реализуемых режимов нагружения стационарный с по стоянными величинами амплитуды а и среднего напряжения От циклов (рис. 95, а) с программируемой по величине амплитудой = иФ) и постоянным средним напряжением От (рис. 95, б) с программным изменением величин амплитуды o = fi N) и среднего значения am = f2(N) напряжений (рис. 95, в). Соответствующие осциллограммы изменения напряжений в образце приведены на рис. 96. [c.156]

На основе полученных кривых ползучести строят диаграммы зависимости между напряжением и относительным удлинением (или средней скоростью ползучести на прямолинейном участке первичных кривых) обычно в логарифмических координатах. По этим диаграммам находят искомое напряжение — условный предел ползучести (условность найденного предела ползучести связана с тем, что напряжения в образце при испытаниях на ползучесть определяют, относя нагрузку к начальной площади его поперечного сечения). [c.472]

Машины для испытаний при растяжении — сжатии резонансного типа представляют собой обычно систему двух колеблющихся масс, соединенных пружиной. Испытываемый на усталость образец по.ме-щается в узловой точке системы. Схематично такая система показана на рис. 7.11. Возбуждение одной из масс на собственной частоте приводит к резонансным колебаниям системы. Управляя соответствующим образом амплитудой колебаний, можно добиться возникновения в образце напряжений с любой требуемой амплитудой. Располагая параллельно с образцом дополнительную пружину, можно создать в нем напряжения с отличным от нуля средним значением, однако при этом возникают трудности, связанные с замером и управлением величиной напряжений в образце. Такую машину [c.180]

При применении этой формулы случается, что нам желательно получить решение для неизвестного среднего напряжения Отп В образце с концентратором- Так как это напряжение входит в обе части уравнения, то решение можно получить, подбирая величину среднего напряжения до получения равенства правой и левой частей уравнения. Этот способ иллюстрируется примером в разд. 7.9. [c.201]

Влияние абсолютных размеров поперечного сечения на эффект упрочнения образцов с концентрацией напряжений зависит от расположения очага зарождения трещины усталости. Если трещина зарождается у поверхности (например, в образцах с повышенной концентрацией напряжений), то эффект упрочнения, очевидно, не зависит от относительной толщины упрочненного слоя и, следовательно, от размеров образца. При средних же уровнях концентрации напряжений эффект упрочнения определяется взаимным расположением эпюр распределения пределов выносливости по сечению (с учетом влияния остаточных напряжений) и распределения рабочих напряжений. [c.132]

Для регистрации линейного перемещения штока и соответственно деформации испытуемого образца на внешней стенке нижнего цилиндра и на нагрузочной гайке нанесены деления с нониусом. Данная измерительная схема позволяет регистрировать изменение усилия на образец при заданной деформации растяжения в процессе опыта, т. е. учитывать реализацию средних напряжений в образце при различных условиях эксперимента. [c.209]

В этой главе рассмотрено поведение образцов из низко- и среднеуглеродистых сталей средней и низкой прочности, содержащих надрезы, а не острые трещины. Причина выбора этих материалов заключается в том, что в них легче прослеживается микроскопическая картина разрушения по сравнению с высокопрочными сталями. Выбор же образцов с надрезами обоснован тем, что в них распределение упруго-пластических напряжений, связанное с механизмами разрушения, изучено лучше, чем в образцах с трещинами. Анализ разрушения образцов с надрезом может быть использован для разделения механических и микроструктурных эффектов, а также для оценки значений вязкости, полученных другими методами. [c.166]

Мы постулируем, что температурная зависимость /С,,, имеет вышеприведенный вид, поэтому пластическая зона при каждой температуре должна иметь такой размер, при котором локальные растягивающие напряжения были бы равны разрушающему напряжению скола, как и в образцах с надрезом. Только недавно с развитием метода конечных элементов, позволяющего определить распределение упруго-пластических напряжений перед вершиной трещины, стала возможной количественная проверка этой гипотезы. Типичное распределение напряжений для материала, не испытывающего деформационного упрочнения, и материалов с различным показателем деформационного упрочнения при Оу/ = = 0,0025 (среднее значение в изученном интервале температур) представлено на рис. 42 [26]. [c.213]

В связи с этим суммарные напряжения от циклической нагрузки и остаточные напряжения в этой области сварного соединения меньше, чем напряжения, действующие в материале при отсутствии сварочных напряжений для той же нагрузки. В результате этого средняя скорость развития усталостных трещин в образце с острым надрезом, изготовленным на расстоянии 80 мм от оси симметрии металла сварного шва, оказывается меньше, чем основном металле. Это обеспечивает также увеличение продолжительности распространения трещины в данном месте по сравнению с длительностью роста трещины в металле зоны термического влияния и в несварном образце. [c.206]

Вьппе обращалось внимание на тот факт, что средняя скалярная плотность дислокаций <р> играет исключительно важную роль в формировании дислокационной структуры [145, 161]. Большинство параметров ячеистой, ячеисто-сетчатой, полосовой субструктур и субструктуры с непрерывными и дискретными разориентировками и сама объемная доля этих субструктур, таким образом, зависят от <р>, так что при одинаковом ее значении исчезает зависимость их от размера зерна. Следствием этого является экспериментально установленный факт при одинаковой объемной доле субструктур (или при одинаковой <р>) разность между напряжением течения образцов с разным размером зерна постоянна вдоль всей кривой деформации (рис. 5.46). Эта разность, накопленная на пределе текучести, и в дальнейшем с развитием деформации не изменяется. Таким образом, из экспериментальных данных следует [c.184]

Разработана методика для выбора режимов прокатки. При этом точечный шов рассматривают как непрерывный, с определенным средним уровнем продольных остаточных напряжений в прокатываемой зоне. Давление прокатки выбирают согласно расчетам, приведенным в работе [2] остаточные напряжения определяют в зависимости от отношения шага точек к их радиусу по графику, построенному по результатам расчетов (рис. 6). Функция А численно равна значению продольных остаточных напряжений в непрерывном (роликовом) шве и составляет для сплава 0Т4 35 кГ/мм , для стали Ст.З 21 кГ/мм . Экспериментально определенные остаточные напряжения в образцах, прокатанных на режимах, выбранных в соответствии с данной методикой, удовлетворительно совпадают с расчетными (рис. 7.) Последовательность прокатки существенно не влияет на процесс устранения деформаций. Швы можно прокатывать как от одного края панели к другому поочередно, так и от середины к краям. [c.85]

Чтобы сохранить единство подхода к оценке чувствительности листового металла любой толщины к концентрации напряжений как чувствительных к концентрации, так и нечувствительных материалов, следует при а р > о т переходить к деформационному критерию механики разрушения Ур и давать оценку по отношению (Ур/р ) ( Ул/2). При а р < От оценку можно давать как по Кс, так и по Ур, потому что результаты будут получаться одинаковыми. Вычисление У при а > а,, производится по тем же формулам, что и К, но вместо среднего расчетного напряжения в ослабленном сечении образца берется средняя деформация 8ср, определение которой в частном случае при изгибе надрезанного с одной стороны образца может быть проведено по формуле (3.41). Имея металлы с разными свойствами (при этом могут быть представлены образцы разной толщины), можно расположить их по критерию /Сс /От или (Ур/ет)(]/ я/2) в ряд нечувствительности к концентрации напряжений. В практическом плане следует, однако, иметь в виду, что один и тот же металл разной толщины будет иметь разную чувствительность к сквозной трещине, но может иметь одинаковую чувствительность к несквозной, трещине. В образцах с несквозной трещиной при одинаковой чувствительности и одинаковой относительной глубине трещины металл меньшей толщины будет разрушаться при больших напряжениях и больших деформациях, чем тот же металл большей толщины. Это отражает влияние толщины как конструктивного фактора, потому что на малой толщине невозможно иметь трещину более глубокую, чем толщина металла. [c.129]

Рис. 2.55. Зависимость напряжений <г в образце с кольцевым надрезом от времени т (а) и радиуса R (б) при различных температурах

Зависимость (4.6) в принципе дает возможность описать влияние средних напряжений (или асимметрии нагружения), а также нестационарности нагружения на скорость роста усталостной трещины, так как эти факторы изменяют параметр и [289, 346, 354]. Но, к сожалению, следует отметить нарастание разногласий в отношении достоверности результатов измерений закрытия трещины разными методами [300, 324, 385, 418]. Одной из возможных причин большого разброса измерений закрытия трещины может быть различная протяженность фронта трещины (толщина образца) в разных экспериментальных исследованиях. Так, в работах [369, 408, 409] экспериментально показано, что доминирующее влияние на стор оказывает деформирование материала у вершины трещины в районе свободных боковых поверхностей образца. С увеличением толщины образца и соответственно протяженности фронта трещины влияние боковых поверхностей снижается и эффект закрытия трещины уменьшается, вплоть до его практически полного отсутствия в растягивающей части цикла. Для трещин с протяженным фронтом только при R — О (а не при / > 0) трещина перестает быть концентратором напряжений и в этом случае 1. [c.191]

Нам приходилось сталкиваться с толкованием предела выносливости как предельного значения не максимального напряжения цикла, а его амплитуды. Это верно лишь для симметричного цикла либо в случае испытаний образцов при постоянных средних напряжениях при испытаниях же образцов с постоянным коэффициентом асимметрии (только они и рассматриваются) такое определение ошибочно. [c.174]

Следует иметь в виду, что размеры пластической зоны у вершины трещины для одного и того же материала зависят от степени деформации вдоль переднего края трещины. В то же время степень стеснения деформации зависит от толщины образца, с увеличением которой напряженное состояние изменяется от плоского, при котором 02 = 0, к объемному при плоской деформации, когда Tz = (o + + 0у). При этом на боковой поверхности плоского образца в отсутствии здесь внешнего давления всегда имеет место плоское напряженное состояние, а потому размеры пластической области у свободной поверхности образца всегда больше, чем в средней части. Пластическая зона впереди вершины трещины в достаточно толстом плоском образце приблизительно имеет форму катушки (рис. 636). [c.739]

По мере растяжения образца утонение шейки прогрессирует. Когда относительное уменьшение площади сечения сравняется с относительным возрастанием напряжения, сила Р достигнет максимума (точка С). В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в поперечном сечении шейки и возрастает. Удлинение образца носит в этом случае местный характер, и поэтому участок кривой D называется зоной местной текучести. Точка D соответствует разрушению образца. [c.70]

При обычно принятых отношениях ширины и высоты образца (больше 3) изгиб по любой из схем (трех- и четырехточечной) вызывает неоднородное плоское двухосное напряженное состояние в образце в результате затрудненности поперечной деформации. Нижняя часть образца при этом растянута, верхняя — сжата. К тому же напряжения, связанные с величиной изгибающего момента, различны по длине и сечению образца. Максимальные напряжения создаются вблизи поверхности. Эти особенности метода изгибных испытаний затрудняют оценку средних истинных напряжений и деформаций, которые можно было бы точно сопоставить механическим свойствам в других видах испытаний. [c.35]

Несмотря на то что факт существования "порога чувствительности по циклам" у титана — несомненный, учет его при вычислении статистических характеристик, по-нашему мнению, не обязателен. Неоднократный анализ показал, что учет величины не вносит заметных уточнений в результаты вычислений, так как величина получается очень малой по сравнению с величиной средней циклической долговечности N. которая определяется как антилогарифм 1дЛ/. Распределение х = gN очень близко к нормальному для технически чистого титана и для его сплавов (для Гладких, надрезанных образцов или образцов с другим концентратором, например, с отверстием). Установление нормального распределения опытных значений долговечности при заданном уровне амплитуды напряжений позволяет изучать усталостную кривую по среднестатистическим значениям. [c.139]

Здесь сделано ртстунление от общепринятой практики, так как обычно этот коэффициент определяется при условии, что номинальные средние напряжения в образце с концентратором напряжений равны средним напряжениям в гладком образце. [c.14]

Для среднего напряжения (о,пп) > равного 14 кГ/мм , экспериментально наблюдаемая амплитуда напряжения в образце с концентратором о ад = 2,1 кГ1мм -, [c.200]

Испытания проводили при симметричном цикле нагрул ения (а, = 0) и при двух асимметричных циклах со средними напряжениями растял ения (ат = 50 МПа) и сжатия (ат =—50 МПа). Анализ зависимостей напряжений От и анр от теоретического коэффициента напряжений ао (рис. 41) показывает, что напряжения, при которых возникает усталостная трещина в образце с заданным коэффициентом концентрации напряжений, практически не зависит от коэффициента асимметрии цикла нагру- [c.88]

Сопротивление или чувствительность к КР оценивают временем до разрушения образцов, испытываемых при постоянной деформации или постоянной осевой нагрузке. При обоих видах нагружения напряжение в образцах составляет 0,75 или 0,9СТо,а (технического предела текучести). Для группы из 3—10 одинаковых образцов указывают минимальное, максимальное и среднее время до разрушения. Коррозионным растрескиванием называется разрушение при одновременном действии на образец растягивающих напряжений и агрессивной внешней среды с тем уточнением, что действие названных факторов осуществляется параллельно в течение всего времени испытания. Разрушение как результат их последовательного действия, например потеря несущей способности материалом вследствие общей, питтинговой или межкристаллитной коррозии и долом при нагрузке, вызывающей в расчете на исходное сечение образца напряжение меньшее, чем (Тв или СТо 2, к КР не относится. [c.232]

Ширина головок образца может быть различной, в зависимости от разных обстоятельств. Модель плоского образца с средней частью шириной 3,8 см была изготовлена в масштабе три десятых натуральной величины из материала толщиной 0,460 см точные размеры этого образца даны на фиг. 7. 051 А, где изображены и изоклины. Эти экспериментальные кривыр сразу же указывают, что в пределах расчетной длины существует сложное напряженное состояние, так как нулевые изоклины заходят на 0,127 см в расчетную длину следствием этого должно быть некоторое нарушение параллельности в направлениях главных нормальных напряжений, внутри этой части расчетной длины, чего однако почти незаметно на фиг. 7,051 В. [c.492]

Рис. 9. Разрушающие напряжения в образцах из стали Н-11 с V-образными надрезами, выполненными под углом 60 , и краевыми трещинами (данные Американского общества испытания материалов, ноябрь 1961 г.). Кривая построена для (Ти=218кгс/мм2 г = 9% р = 0,015 10" мм (Кун, 1964 г.) W = 25,4 мм lafW = 0,32 (среднее значение) — три испытания

Располагая теперь некоторыми сведениями о свойствах монокристаллов, мы можем лучше понять и результаты испытаний поликристаллических образцов обычного типа. Юинг и Розен-хайн ) поставили весьма интересные опыты на растяжение образцов из полированного железа. Микроскопическое исследование поверхности металла обнаружило, что даже при сравнительно низких растягивающих нагрузках на поверхности некоторых зерен появляются полосы скольжения . Эти полосы свидетельствуют о том, что по определенным кристаллографическим плоскостям в этих зернах происходит скольжение. Поскольку упругие свойства в отдельном кристалле могут резко отличаться в разных направлениях и поскольку отдельные кристаллы размещаются в общей массе беспорядочно, постольку напряжения в растягиваемом поликристаллическом образце распределяются неравномерно, и скольжение может произойти в отдельных наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах прежде, чем среднее растягивающее напряжение достигнет значения предела текучести. Если такой образец разгрузить, то кристаллы, подвергшиеся скольжению, не смогут вернуться полностью к своей первоначальной форме, в результате чего в разгруженном образце останутся некоторые остаточные напряжения. Некоторое последействие в образце может быть приписано именно этим остаточным напряжениям. Пластическая деформация отдельных кристаллов содействует также потерям энергии при последовательных загружениях и разгрузках и увеличивает площадь гистерезисной петли, о которой шла речь на стр. 426. Если этот уже испытанный образец подвергнуть растяжению вторично, то зерна, в которых имело место скольжение, не будут пластически деформироваться, пока растягивающая нагрузка не достигнет значения, отмеченного при первом загружении. Лишь когда вторичная загрузка превысит это значение, вновь начнется скольжение. Если образец после предварительного растяжения подвергнуть сжатию, то сжимающие напряжения в сочетании с остаточными напряжениями (возникшими при предварительном растяжении) повлекут за собой текучесть в наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах, прежде чем среднее сжимающее напряжение достигнет того значения, при котором в первоначальном состоянии образца в нем возникают полосы скольжения. Поэтому цикл испытания на растяжение повышает предел упругости при растяжении, но при этом [c.436]

Рассеяние пределов выносливости оцениваемое средним квадратическим отклонением пределов выносливостипри испытаниях на усталость методом ступенчатого повышения напряжений , снижается с ростом а,. На рис. 2.16 приведена зависимость отношения средних квадратических отклонений S JS, и коэффициентов вариации v /v для стали 13Х11Н2В2МФ и титанового сплава ВТЗ-1 от a,j при симметричном изгибе (здесь индексом н обозначены величины, относящиеся к образцам с надрезом). Среднее квад ратическое отклонение для данных материалов снижается в образцах с концентрацией напряжения по сравнению с гладких образцов в два. .. пять раз приа З. Рассеяние пределов выносливости у гладких образцов большого диаметра меньше, чем у образцов стандартного размера [69]. [c.52]

Предшествующие эксперименты [1,3] показали, что ускорение хрупкой трещины, начавшейся из краевого надреза в пластине, монотонно нагружаемой вплоть до разрушения одноосным растяжением, согласуется с теоретическими расчетами Мотта [4] и Берри [5]. В этих экспериментах измерения выполнялись главным образом на полиметилметакрилате (ПММА) при помощи нанесенной на поверхность сетки. Такие данные могут быть представлены либо в виде распределения средней скорости трещины между соседними полосами сетки, либо в виде точно произведенных измерений времени н длины трещины, интерпретированных на основе итерационного метода с использованием интегральной формы уравнения Берри [3, 5]. Последнее позволяет точно оценить предельную скорость трешлны и отношение действующих напряжений в образце к разрушающим напряжениям по Гриффитсу. [c.173]

Как уже отмечалось, соотношения теории Батдорфа — Будянского можно получить из соотношений ассоциированного закона (1.4) (см. русский перевод работы В. Т. Койтера в сб. перев. Механика , 1960, № 2). При несколько ином выборе функций и также переходе к пределу при г-> СХ) из (1.4) получаются соотношения теории локальности деформаций , развивавшейся А. К. Малмейстером (1957). В обеих теориях напряжения на площадках скольжения (локального сдвига) совпадают с напряжениями, которые па площадках данной ориентации обусловливаются непосредственно внешними воздействиями. Известно, однако, что в реаль-Н0Л1 поликристалле напряжения в зернах и частях зерен отличаются от средних напряжений в больших объемах. С появлением макроскопической остаточной деформации микронеоднородность поля напряжений в образце в определенном смысле усиливается, что и является причиной деформационной анизотропии упрочнения и эффекта Баушингера. Естественно поэтому, что предсказания теории Батдорфа — Будянского плохо согласуются с экспериментом. Это относится и к выводу о заострении поверхности нагружения. [c.90]

Измерение остаточных напряжений в образцах производилось методом разрезки по показаниям датчиков сопротивления, наклеенных в среднем поперечном сечении образцов с обеих поверхностей. База датчиков была равна 10 мм. Эпюры остаточных напряжений были подобны указанным на фиг. 56. Для данного случая средние остаточные напряжения на этой базе в районе надрезов были следующими для серии Ш = 1750 кг см для серии НС = —2200 кг см для серии НК Оогт = 1100 кгкм для серии Р = 1500 кг/см . [c.104]

Для проверки этого положения цикл нагрев до 150° С и последующее охлаждение до 20° С был повторен трижды (/, II, III на рис. 46). Напряжения измерялись в средней точке образца. Как и предполагалось, после охлаждения до комнатной температуры напряжения в образце имеют большую величину (более 60 кГ/см ). Между циклами нагрев — охлаждение существует некоторый промежуток времени — порядка суток, в течение которого образец выдерживается при комнатной температуре, так как эксперимент в силу медленного нагрева и охлаждения продолжается долго. Суточная выдержка при комнатной температуре приводит к некоторому падению напряжений, причем от цикла к циклу такое падение уменьшается и после третьего цикла его не наблюдается. По-видимому, в течение эксперимента происходит незначительная до-полимеризация клея, полностью заканчивающаяся только после проведения всего эксперимента. Полностью полиме-ризовавшийся клей при проведении циклов нагрев— охлаждение дает кривые т ах = / it° С) в виде стабильной гистерезисной кривой. [c.81]

Выдержка образцов, склеенных ОК-72Ф при комнатной температуре из стекол разных марок с Аа = = 64 10 М/гра<3, при 20 С приводит к небольшому изменению напряженного состояния (рис. 52). Наблюдения проводились в средней точке образца. Кривая 1 снята для образца, имевшего выдержку в течение 3 дней, кривая 2 — 14 и кривая 3 — 58 дней. В общем изменение напряженного состояния незначительно. При комнатной температуре степень полимеризации клея, по-видимому, невысока, клей довольно эластичен и напряжения в образце при длительной выдержке снижаются. После выдержки в течение 3 и 14 дней они были порядка 10 кПсм , а после 58 дней—около 5 кГ/см . [c.87]

Фиг. 18,20, Характеристика различных элементов при упругопластическом расчете плоского напряженного состояния образца с выточками. Пластическая зона а — треугольный элемент <7 а==и186 и 1,226 б—линейный четырехугольник, а /а=1,18б и 1,226 в—квадратичный четырехугольник, кубичный четырехугольник, а /а=в1,18б (о —среднее напряжение в выточке, д—одноосное напряжение текучести, идеальная пластичность).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...