Диаграмма испытания надрезанных

Рис. 7. Диаграмма испытания надрезанных образцов нз статический изгиб /пл — стрела пластического прогиба /дю2 — прогиб при разрушении Ртах — максимальное усилие при изгибе. Полная работа деформации измеряется полной площадью диаграммы. Заштрихованная площадь диаграммы— работа излома.

Рис. 9. Диаграмма испытания надрезанных образцов на статический изгиб /цд—стрела пластического прогиба прогиб прн раз-

Нетрудно заметить, что диаграммы деформирования для гладких образцов существенно отличаются от диаграмм для надрезанных образцов. Несмотря на различный объем металла все испытанные образцы без надреза обнаруживают сходные характеристики мягкой пластической стали с малым коэффициентом упрочнения при нормальной температуре. Предельное удлинение образцов малых размеров только немного больше удлинения образцов больших размеров, и предел прочности тех и других образцов практически одинаков. [c.366]

Благодаря статистическому анализу результатов усталостных испытаний сплавов удается выявить некоторые закономерности усталостных свойств титана, которые не удается раскрыть при обычном определении среднего предела выносливости. Следует отметить, что большой разброс данных при циклических испытаниях сплавов заставляет строить полные вероятностные кривые не только для определения гарантированного предела выносливости металла с заданной надежностью (вероятностью) неразрушения, но даже при выборе сплава, так как по средним значениям предела выносливости (при Р-, = Б0 %) может быть выбран один сплав, а по вероятности неразрушения 99,9 % —другой сплав из-за меньшего разброса данных по его долговечности. При статистическом анализе более точно можно подобрать и математическую форму кривой усталости в координатах а—1дЛ/, что дает более точные сведения о пределе выносливости при большом количестве циклов нагружения. Например, при сравнении крупных поковок из сплавов ПТ-ЗВ и ВТ6 среднее значение предела выносливости у первого оказалось на 20 МПа выше, что находится в пределах разброса данных при построении полных вероятностных диаграмм из этих сплавов выяснилось, что сплав ВТ6 по пределу выносливости с вероятностью неразрушения 99,9 % при Л/= 10 цикл превосходит сплав ПТ-ЗВ более чем на 70 МПа. Статистический анализ позволил определить предел выносливости сплава ВТЗ-1 при если при Л/=10 цикл средние пределы были равны 430, 320, 197 МПа (соответственно для гладких образцов и надрезанных при а. =1,4 и . = 2,36), то при N- °° пределы выносливости оказались равными только 312, 217 и 72 МПа [96]. [c.142]

Из приведенной на рис. 104 диаграммы видно, что повышение температуры испытания более резко снижает предел текучести, чем предел выносливости. Кроме того, как правило, асимметрия цикла (наложение статического растяжения) наиболее резко снижает предел выносливости при достижении статических напряжений более 0,5сЦ) j. Интересно отметить влияние асимметрии цикла на предел выносливости при одновременном действии концентраторов напряжений (рис. 105). Концентраторы напряжений заметно усиливают действие асимметрии цикла при статических напряжениях менее 0,5aQ 2> в области высоких статических напряжений надрезанные образцы выдерживают более высокие суммарные статические и циклические напряжения. [c.170]

Описана методика эксперимента для точного измерения сопротивления инициированию разрушения конструкционных сталей при динамическом нагружении с чрезвычайно высокими скоростями. В установке использован нагружающий стержень Кольского (надрезанный стержень Гопкинсона), что позволяло нагружать до разрушения стержневой образец диаметром 25,4 мм с предварительно созданной кольцевой усталостной трещиной быстро нарастающим импульсом растягивающих напряжений, возникающим в результате взрыва заряда взрывчатого вещества. При помощи известной методики Кольского измерялось среднее напряжение в месте разрушения как функция времени. Раскрытие трещины как функция времени измерялось оптическим способом, и в результате для каждого испытания была получена полная диаграмма нагрузка — деформация. Полученные данные позволяли определять критическое значение коэффициента интенсивности напряжений /Си при скоростях Ri свыше 10 (фунт/дюйм )/с [3,5-10 (кг/ /мм 2)/с], что примерно на два порядка выше скоростей нагружения, достигаемых при использовании других известных способов. Результаты динамических испытаний стали SAE 4340 и холоднокатаной стали 1020 сравнивались с результатами статических испытаний на образцах аналогичной формы. [c.151]

Вместо ударных испытаний в некоторых случаях могут проводиться статические испытания серии надрезанных образцов на изгиб при различных температурах критическая температура хрупкости в этом случае определяется по появлению в изломе кристаллических участков и по характерному перегибу на диаграммах в координатах изгибающее усилие — прогиб. [c.63]

В Великобритании также собирали образцы от разрушенных, построенных после войны, судов и подвергали различным испытаниям, главным образом, по инициативе Регистра судоходства Ллойда. Результаты этой работы были опубликованы в научном докладе (Ходсон и Бойд, 1958 г.) Королевским институтом судостроения и проектирования, диаграмма из которого воспроизведена на рис. 5. На этой диаграмме представлены кривые (энергия разрушения при испытании образцов Шарпи с V-образным надрезом степень кристалличности изломов по Шарпи степень кристалличности по Типпер при испытании надрезанных образцов на растяжение в зависимости от температуры) для судовых листов, подвергнутых разрушениям. На каждой кривой специальным значком отмечена температура, при которой произошло разрушение судна. По этим значкам можно различить три группы листов [c.373]

Исходная микрооднородность свойств по сечению образца и макросплошность, т. е. отсутствие исходных макротрещин. Сюда относятся определение сопротивления отрыву при квазиравномерном растяжении оценка характера спадающей ветви (плавный спад или срыв) на диаграмме изгиба надрезанных или широких гладких образцов и некоторые другие методы. Ранее [3] при испытаниях малопрочных сталей применяли надрезанные образцы, при переходе же к сталям с большим Ов срыв занимал всю высоту диаграммы, что не позволяло различать подобные материалы по их чувствительности к трещине. Поэтому в дальнейшем получили широкое применение испытания образцов с исходными трещинами. В отдельных случаях изучение характера срывов на диаграмме изгиба широких гладких образцов (6/ 15) позволяет оценивать влияние состояния поверхности, но этот метод применим лишь к некоторым материалам. [c.122]

На рис. 116 приведены характерные диаграммы выносливости на оксидированных и не оксидированных гладких и надрезанных образцах диаметром рабочей части 6 мм при круговом консольном изгибе, полученные Н. И. Лошаковой, С. Ф. Юрьевым и Г. Н. Всеволодовым. Оксидирование проводили путем нагрева образцов в открытой электропечи до 800°С и выдержке в течение 1 ч с получением слоя повышенной твердости толщиной 40 мкм. Материал образцов — сплав Т —4 % А1 (ВТ5 с несколько пониженным содержанием алюминия). Из рис. 116 видно, что термическое оксидирование может резко снижать предел выносливости. Особенно велико это снижение при испытании гладких образцов (почти в 2 раза), у надрезанных (а. ==3,5) оно не превышает 25 %. Подобное влияние термического оксидирования на усталостную прочность обнаружено при испытании сплавов ВТЗ-1, ВТ6 и др. [ 178, с. 236—247 179 180]. Обобщенные результаты исследований, характеризующие зависимость предела выносливости сплава типа ВТ5 от режима оксидирования, приведены на рис. 117. Как следует из этого рисунка, повышение температуры и увеличение продолжительности изотермического окисления сопровождаются снижением предела выносливости оксидированных при 750—800°С гладких образцов на 30—50 %, надрезанных на 25—30 %. С повышением температуры оксидирования усталостная прочность гладких образцов снижается более резко, чем при увеличении длительности процесса. Уменьшение выносливости надрезанных образцов происходит в первые часы выдержки, а при дальнейшем повышении и длительности [c.184]

Вязкость разрушения. При испытаниях вязкости разрушения основного материала и сварных соединений при комнатной температуре и 77 К наблюдалось пластичное разрушение по типу отрыва без каких-либо признаков нестабильного разрушения. При проведении на диаграмме нагрузка — раскрытие трещины линии, наклон которой на 5 % меньше, чем наклон линейной части диаграммы, признаков роста трещины не обнаружено, и истинные значения критического коэффициента интенсивности напряжений Ki определить было невозможно. Оба материала настолько вязки, что просто не хватает толщины образца для того, чтобы накопленная упругая энергия могла вызвать даже незначительное увеличение роста трещины. Проведенные ранее исследования плит сплава 5083-0 и сварных соединений, выполненных с присадкой проволоки сплава 5183, [7] показали, что при испытаниях изгибом надрезанных образцов размером 203X203 мм толщины образца недостаточно для обеспечения условий плоской деформации в материале. Было установлено, что такие условия обеспечиваются на образцах толщиной 305 и шириной 610 мм. [c.114]

Испытание на статический изгиб надрезанных образцов. Этот метод впервые применен А. М. Драгомировым [см. 107] и усовершенствован Б. А. Дроздовским [108]. Для испытаний используют стандартные образцы Менаже, образцы уменьшенного сечения или образцы с усталостной трещиной [105]. В процессе испытания записывают диаграмму изгибающее усилие — стрела прогиба. Мерой сопротивления металла развитию трещин является работа излома Лр, определяемая путем планиметрирования ниспадающей части диаграммы изгиба (рис. 88) [105]. В качестве упрощенной характеристики, не требующей планиметрирования диаграмм, может быть принята стрела прогиба при разрушении /р. Помимо показателей Лр и /р, определяют также полную работу, затраченную на разрушение образца Лп, пластический прогиб до точки максимума на кривой изгиба /пл. максимальное усилие при изгибе тах И максимальное разрушающее напряжение [c.185]

Ряд исследований, выполненных иа титане и его сплавах, показал, что водород облегчает зарождение и распространение трещин. В работе [2] описано влияние водорода на склонность титана к распространению трещин. Способность металла к распространению трещин увеличивается с уменьщением работы, затрачиваемой на разрущение образца или изделия после зарождения трещины. Эту работу определяют графически из диаграммы в координатах нагрузка — стрела прогиба, полученной при испытании на статический изгиб надрезанных образцов. Работа, необходимая для раснростра-нения трещины, количественно равна площади части диаграммы, записанной после образования трещины. [c.436]

Вместо ударных испытаний в некоторых случаях можно проводить статические испытания серии надрезанных образцов на изгиб при различных температурах критическая температура хрупкости в этом случае определяется по появлению в изломе кристаллических участков и по характерному срыву на диаграммах в координатах изгибающее усилие — прогиб. В последнее время этот метод получил достаточно широкое применение благодаря меньшему количеству нуж1гых для испытания образцов и большей (В ряде случаев) чувствительности, чем метод серийных испытаний на ударный изгиб. [c.78]

Перегрузка конструкции в ряде случаев может оказаться более простой и эффективной мерой снятия растягивающих остаточных напряжений, а зачастую и способом создания сжимающих остаточных напряжений. Положительное влияние на выносливость предварительного растяжения надрезанных образцов наблюдалось в ряде исследований. Г. В. Раевский, на основании анализа диаграммы растяжения и диаграммы Гудмана для соединений с концентрацией напряжений, а также сравнительных испытаний балок предложил использовать способ статической перегрузки для повышения долговечности сварных конструкций [14]. При симметричных циклах на переменный изгиб испытывали двутавровые балки с приваренными планками. После перегрузки долговечность отдельных балок заметно увеличивалась. Наблюдаемое повышение могло произойти за счет влияния двух факторов наклепа металла вблизи концентратора напряжений и возникающих в тех же зонах сжимающих остаточных напряжений. Пластическая деформация в местах концентрации напряжений была менее 0,1—0,3 о. Такая деформация несущественно изменяла предел выносливости гладких образцов. Поэтому наблюдаемое повышение выносливости соединений после их перегрузки должно быть отнесено за счет влияния остаточных напряжений. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...