Асимметрии фактор

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]

Находим масштабный фактор е = 0,77 коэффициент состояния поверхности р = 0,88 коэффициент чувствительности материала к асимметрии =0,09 (см. рис. 1.4, в). [c.19]

Установка упр)тих элементов обеспечивает после релаксации вполне удовлетворительную затяжку стыка (Э = 0.84) без существенного изменения напряжений в болтах и корпусах. Однако уменьшение фактора жесткости системы вызывает снижение коэффициента асимметрии цикла сжатия (г - 0,48), который можно повысить до гг = 0,6 путем небольшого увеличения исходного коэффициента затяжки (с О = 1 до 3 = 1,4). [c.447]

Отметим, что простейшим выражением уравнения состояния, характеризующего поведение материала под действием статически прикладываемой нагрузки, является графическое представление зависимости деформации испытуемого образца материала от нагрузки в виде диаграммы растяжения Р — А/, или в относительных координатах — диаграммы напряжений а — е. В других случаях это будут графические или аналитические зависимости исследуемых характеристик прочности или деформативности от тех или иных факторов (времени, температуры, асимметрии цикла, интенсивности облучения и т. п.). [c.662]

Развитие этих деформаций и повреждений по мере накопления числа циклов зависит от таких важных факторов, как уровень эксплуатационных нагрузок, циклические свойства материалов, максимальные температуры и длительность нагружения в цикле. Если температуры эксплуатации сравнительно невелики и не связаны с образованием статических и повторных деформаций ползучести, то в методах расчета конструкций на малоцикловую прочность температурно-временные эффекты не учитываются. Это обстоятельство позволяет существенно упростить методику расчета в расчете прочности и долговечности в качестве исходных для заданного режима эксплуатации устанавливаются амплитуды местных, упругопластических деформаций, коэффициенты асимметрии цикла и число циклов нагружения. [c.370]

Из многих механических факторов, влияющих на скорость роста усталостных трещин, наибольшая роль принадлежит коэффициенту асимметрии цикла. Известно, что при постоянном ДЯ величина dl/dN растет с ростом R, причем тем в большей степени, чем в более хрупком состоянии находится материал (и чем меньше АК). [c.260]

Представленные поправки в большинстве случаев характеризуют однопараметрическое изменение условий нагружения. К ним следует отнести в первую очередь асимметрию цикла и частоту приложения нагрузки, которая применительно к элементам авиационных нагрузок меняется в широком диапазоне. Однако в условиях эксплуатации внешнее воздействие на ВС оказывается комплексным и многопараметрическим. В связи с этим необходимо учитывать именно синергетическую ситуацию влияния на поведение материала, как и в случае внешнего воздействия, также необходимо рассматривать несколько факторов, через которые учитывается реакция материала на это воздействие. Поэтому далее влияние основных параметров внешнего воздействия, одновременное изменение которых является типичным для элементов авиационных конструкций и должно быть учтено при моделировании кинетики усталостных трещин, будет рассмотрено после введения еще одной характеристики в кинетические уравнения (5.63) — фрактальной размерности. [c.254]

Представленные в развернутом виде полиномы позволяют проводить многопараметрический анализ (оценка) влияния одновременно двух факторов на рост усталостных трещин — соотношения главных напряжений и асимметрии цикла. Они могут быть применены для моделирования или упрощенного расчета периода роста трещины не только с использованием единой кинетической кривой (5.63) и (5.64), но и в тех случаях, когда для анализа элементов авиационных конструкций ис- [c.329]

Развитие усталостных трещин в алюминиевых элементах авиационных конструкций в условиях агрессивного воздействия окружающей среды происходит по границам зерен и смешанно — по телу и по границам зерен [42, 133-138]. Снижение частоты нагружения, добавление выдержки с постоянной нагрузкой, повышение асимметрии цикла (все факторы в целом и каждый в отдельности) вызывают увеличение скорости роста трещин. Однако это не означает, что во всех случаях утрачивается основной механизм развития усталостных трещин, присущий алюминиевым сплавам, связанный с формированием усталостных бороздок. [c.389]

Указанные механические характеристики малоциклового деформирования и разрушения устанавливаются в результате испытаний лабораторных образцов материала в условиях, обеспечивающих однородность полей напряжений и деформаций на расчетной длине при знакопеременном повторном нагружении на специальных установках. В связи с наличием значительного числа факторов, определяющих особенности сопротивления материалов деформированию и разрушению (степень исходного деформирования, число циклов нагружения, форма цикла нагружения), в настоящее время разработаны и используются методики и установки, отличающиеся автоматизацией процесса циклического нагружения, записи зависимости напряжений и деформаций, а также обеспечивающие возможность воспроизведения требуемой формы цикла нагружения (мягкое и жесткое нагружение, асимметрия). [c.210]

Как видим, сталь 45 характеризуется достаточно высокой стабильностью химического состава. Распределение содержания всех основных элементов в стали хорошо согласуется с законом нормального распределения. Распределение других элементов (медь, хром, никель) близко к нормальному и имеет правую асимметрию [145]. Отклонения от нормального распределения для данных элементов объясняются, вероятно, особенностями поставляемой руды. Асимметрия любого явления, как известно, появляется в результате преобладания одного (или нескольких) какого-либо фактора. [c.153]

Среди различных факторов, оказывающих заметное влияние на изменение всей диаграммы КДУ, особенно значений Кц ,— фактор асимметрии цикла нагружения. Установлено, что с ростом коэф- [c.297]

Суммируя полученные результаты, можно сделать вывод, что в широком диапазоне изменяющихся факторов ни коэффициент асимметрии цикла, ни толщина образца, ни процесс пайки не оказывают существенного влияния на результаты испытаний. Влажность среды и температура испытания значительно изменяют скорость роста трещины. Анализ полученных данных показывает, что между результатами испытаний при комнатной температуре во влажной атмосфере и результатами, полученными в сухом инертном газе при 172 К, наблюдается четырехкратная разница. Это очень важно с практической точки зрения, поскольку именно в таких условиях эксплуатации могут работать паяные теплообменники из алюминиевого сплава 3003-0. [c.144]

Наиболее значимый фактор - ширина петли упругопластического гистерезиса и асимметрия цикла по напряжениям (рис. 4.70). При увеличении числа циклов нагружения увеличивается вклад деформации ползучести на этапе выдержки при температуре 800 в общую необратимую деформацию цикла вследствие уменьшения необратимой составляющей деформации на этапе активного нагружения. [c.239]

Чтобы не вводить излишней сложности, объединим вместе упругость пневматики и рессор, пренебрежем участием в вибрациях колес и поперечной асимметрией расположения масс и возбуждения, вызывающих боковую качку машины. Полный анализ движения автомобиля с учетом этих факторов можно найти в специальной литературе [7]. Будем рассматривать здесь только продольную качку кузова, возникающую под влиянием гармонической силы Pi, действующей над передней подвеской (фиг. I. 3,а). [c.28]

Влияние на величину предела выносливости состояния поверхности образцов и масштабного фактора подробно описано в работах [3, 22, 97 ]. Зависимость предела выносливости от коэффициента асимметрии цикла R принято изображать графическим, причем из ряда возможных диаграмм [81 получили достаточно широкое распространение две диаграмма предельных амплитуд (диаграмма Хея) и диаграмма предельных размахов (диаграмма Смита). Эти диаграммы можно отнести как к абсолютным пределам выносливости, так и к условным пределам выносливости, отвечающим любым числам циклов до разрушения. [c.21]

Так как большое число деталей машин и элементов конструкций (вращающиеся валы и оси, подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.) работает при переменных во времени напряжениях и за весь срок службы число циклов нагружения достигает 10 —10 и более, то наиболее вероятным эксплуатационным повреждением для них оказывается многоцикловое усталостное. Усталостное разрушение начинается обычно в зонах с максимальными амплитудами циклических напряжений или в местах технологических дефектов (поверхностных, сварочных). Трещины усталости при указанных выше базах по числу циклов, возникают и распространяются при номинальных напряжениях ниже предела текучести. Расчетными характеристиками при определении прочности и ресурса в этих случаях являются пределы выносливости и кривые многоцикловой усталости с отражением роли конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (абсолютные размеры сечений, асимметрия цикла, концентрация напряжений, среда, состояние поверхности и др.) [2, 3]. В связи с разбросом характеристик сопротивления усталости а [c.11]

Апланатическая система 299 Аплапатические точки сферы 147 Аподизация 331 Араго пятно 525 Асимметрии фактор 462, 463 Асимптотическое представление поля 359 [c.651]

Предел выносливости не являетея постоянной, присущей данному материалу характеристикой, и подвержен гораздо большим колебаниям, чем механические характеристики при статическом нагружении. Его величина зависит от условий нагружения, типа цикла, в частности, от степени его асимметрии, методики испытания, формы и размеров детали, технологии ее изготовления, состояния поверхности и других факторов. [c.282]

Теория Пальмгрена основана на примитивных предположениях и далека от физической сущности явлений. В частности, она не учитывает действительной кинетики paзвиtия повреждений с увеличением числа циклов, влияния на повреждаемость таких факторов, как асимметрия циклов, чередование ступеней, отдых между ступенями и блоками напряжений. [c.310]

Из формул (170) II (172) следует, что минимальная сила сжатия стыка Рдж и максимальная сила растяжения болтов Рра не зависят от Xi/Xz и определяются только величиной 9. Фактор Х1/Х2 влияет на амплитуды пульсаций Драст и Дсж1 коэффициенты асимметрии Г], и г , напряжения в болтах tj и в корпусах С2- [c.428]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Сильное илни ние (микроструктура, асимметрия цикла, масштабный фактор) [c.63]

В представленном соотношении указана связь между определяемым фрактографически уровнем эквивалентного напряжения <7 и уровнем одноосного циклического напряжения с нулевой асимметрией цикла через поправочную функцию с параметрами X,. Каждый параметр характеризует условия циклического нагружения элемента конструкции в эксплуатации. Поскольку после разрушения любого элемента конструкции, в том числе и лопаток ГТД, никогда не известны условия его нагружения в полной мере, то всегда определяемая фрактографически величина эквивалентного уровня напряжения не позволяет дать оценку значимости в разрушении того или иного фактора внешнего воздействия. Однако она указывает на интегральную роль условий нагружения на затраты энергии при циклическом нагружении материала в процессе роста трещины. [c.581]

Максимальный участок излома, соответствующий начальному росту трещины с формированием псевдобороздчатого рельефа, П-участок длиной около 25 мм, отвечал повреждению материала на относительном радиусе лопасти R = 0,085, т. е. около основания лопасти. Во всех остальных сечениях развития трещин размер этого участка был меньше, но связи его размера с относительным радиусом лопасти не установлено. Это объясняется тем, что с расположением сечения развития усталостной трещины на возрастающем расстоянии от основания лопасти происходит возрастание переменных нагрузок при некотором снижении статической нагрузки от растяжения лонжерона при его вращении. Происходит одновременное возрастание амплитуды переменных нагрузок, но при этом происходит снижение асимметрии цикла. Оба указанных фактора влияют на размер П-участка противоположным образом возрастание амплитуды приводит к снижению его размера, а снижение растягивающей нагрузки — к возрастанию его размера. Результатом такого влияния и является неоднозначная связь размера П-участка с расположением вдоль лопасти сечения лонжерона, в котором происходило распространение усталостной трещины. [c.640]

Следует, однако, иметь в виду, что подобные зависимости очень условны и зависят от многих факторов. Например, значительное влияние оказывает степень асимметрии цикла, увеличение которой с 0,2 до 0,8 ири частоте нагружения 750 цикл/мин и сттах = 0,1 ГН/м привело к уменьшению ширины полоски от 0,8 до 0,06 мкм (сплав Д16Т, плоский образец шириной 100 мм, измерено на расстоянии 5 мм от очага). [c.110]

Считают, что второй пер,иод связан с интенсивным образованием вакансий и их оттоком в субмикроско-пические нарушения сплошности. С появлением субми-кроскопических трещин плотность дислокаций уменьшается и, следовательно, облегчается движение доменных границ. Поэтому если в первом периоде магнитная проницаемость снижается, а электрическая проводимость не изменяется, то во втором периоде магнитная проницаемость увеличивается, а электрическая проводимость снижается. В третьем периоде субмикроскопические трещины перерождаются в микротрещины. При этом движение доменных границ еще больше облегчается, что вызывает увеличение магнитной проницаемости. При увеличении напряжений плотность образующихся полос скольжения выше и поэтому трещины появляются раньше. Важным предшественником их появлеиия является возникновение на поверхности детали шероховатости. На процесс упрочнения при начальных стадиях зарождения трещины оказывает влияние большое число факторов (вид нагружения, способ задания нагрузки, уровень нагружения, асимметрия цикла и т. д.). Общая долговечность образца с увеличением его размеров уменьшается, [c.160]

Наиболее интересными с практической точки зрения являются исследования, в которых определяются условия увеличения долговечности деталей в результате уменьшения скорости роста усталостных трещин. Увеличение прочностных и пластических характеристик материала (ств, стт, i ), уменьшение размера структурных составляющих, увеличение коэффициента асимметрии цикла нагружения, уменьшение жесткости двухосного напряженного состояния, понижение температуры испытания и наличие вакуума — вот далеко не полный перечень факторов, приводящих к уменьшению скорости роста трещины. Увеличение сопротивления усталости, связанное с затруднением роста трещины, происходит и при упрочнении границ зерен дробной механотермической обработкой, и при взрывном упрочнении, приводящем к замораживанию дислокаций [8]. Торможения развития трещин добиваются также применением композиционных материалов, в которых трещина либо вязнет в мягких слоях, либо не может разрушить более прочные армирующие волокна. [c.7]

Изменение асимметрии цикла нагружения, обусловливающее остановку роста усталостной трещины, может усиливаться также в результате изменения номинальных напряжений, вызванного ростом трещины в некоторых сечениях. Так, в деталях или образцах круглого сечения, испытывающих циклическое нагружение по схеме изгиба в одной плоскости, возникают и развиваются трещины, фронт которых более или менее близок к хорде. В начальный период развития трещины увеличение максимальных напряжений цикла происходит медленнее, чем уменьшение минимальных напряжений. Это приводит к увеличению среднего напряжения цикла, но амплитуда цикла вплоть до глубины трещины, составляющей 0,6 радиуса, остается меньше амплитуды исходного цикла напряжений. Отмеченное ухменьшение амплитуды номинальных напряжений цикла и есть дополнительный фактор, который может усилить эффект изменения асимметрии цикла в вершине концентратора, приводящий к остановке развития трещины. [c.24]

Большинство факторов, оказывающих воздействие на сопротивление материалов усталости, а следовательно, в большей или меньшей степени влияющих на закономерности образования нераспространяющихся усталостных трещин, можно разделить на четыре основные группы. К первой группе относятся особенностп геометрического строения деталей, а именно их размеры, острота и глубина концентраторов напряжений, — иными словами, все параметры, которые определяют неравномерность распределения напряжений в деталях. Вторая группа — факторы, связанные с режимом нагружения, такие, как, например, уровень максимальных напряжений цикла и коэффициент асимметрии цикла, нестационарность режима нагружения, существование перегрузок и др. К этой группе можно отнести и факторы, связанные со схемой приложения нагрузки. Третья группа — факторы, связанные с механическими свойствами и структурой материала, из которого изготовлены детали. К четвертой группе относятся факторы, связанные с внешними условиями, в которых эксплуатируются различные детали температура, коррозионная среда, вакуум и др. [c.69]

Установлено, что скорость развития усталостных трещин на прямолинейном участке диаграммы 1ц daldN — lg АК зависит для исследованных материалов от частоты, асимметрии цикла, температуры, размеров образцов, термической обработки материала, воздействия коррозионной среды [32—38] и других факторов, причем в ряде случаев это влияние не однозначное. Некоторые результаты этих исследований, по данным работы [35], приведены на рис. 3. [c.10]

В отличие от однопоточных приводов динамика сумматорных определяется не столько внешними возмуш ениями, сколько внутренними факторами циклическими ошибками зубчатых колес, состоянием зазоров в ветвях привода, неодновременностью срабатывания тормозов, асимметрией характеристик демпферов и амортизаторов, различием в характеристиках моментов злектро-двигателей и тормозов. Суш,ественное влияние на динамику и равномерность распределения нагрузок по ветвям привода оказывает способ соединения якорных цепей двигателей. При последовательном соединении обеспечивается полное выравнивание статических нагрузок, но вместе с тем резко уменьшается демпфирующая способность двигателей, вследствие чего динамические нагрузки возрастают. При параллельном соединении демпфирующая способность привода максимальна, однако из-за асимметрии параметров электрических цепей имеет место значительная статическая неравномерность распределения нагрузок. [c.112]

И.А.Степанов и А.Г.Саламащенко [54, с. 229-246] изучали влияние асимметрии цикла нагружения на коррозионную усталость образцов из низколегированной стали, латуни, бронзы и титанового сплава при частоте нагружения 30-35 Гц. Они показали, что у стали 10ХСНД с увеличением среднего растягивающего напряжения наблюдается усиление механического фактора в процессе коррозионно-усталостного разрушения, которое заключается в уменьшении количества трещин на поверхности [c.131]

Выбор диаметра установки входной кромки разделителя (промежуточного тела) зависит от различных конструктивных факторов и режимных параметров, определяющих характер и условия работы ступени. Входная кромка может быть установлена на периферии РК. Такая форма хорошо отработана, известна, например, по конструкции крыльчатки центробежного компрессора радиальноосевого типа двигателя НИН-1, и способствует точному разделению потоков на две части в РК только при отсутствии асимметрии проточной части ступени. Разделитель улучшает сопротивление изгибу пера центральной радиальной лопатки, но ввиду большой массы сильно нагружает несущий диск. [c.65]

Как И при механической усталости, на додговечност 1 скажутся размеры элв ментов, наличие концентраторов напряжений, асимметрия цикла, частота изме= нения напряжений, качество обработки поверхности, температура, коррозия и прочие технологические факторы. Влияние этих факторов на усталость рассмотрено в специальных работах (например, [36]). [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...