Нестационарность нагружения

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЗУЧЕСТИ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ НАГРУЖЕНИИ [c.33]

Из теории Новожилова принципиально следует возможность расчета долговечности материала при нестационарном нагружении. Но, к сожалению, при малоцикловом нагружении, когда при различной амплитуде пластической деформации максимальные напряжения меняются слабо, расчет по этой теории приводит к правилу линейного суммирования повреждений. [c.136]

В настоящем разделе предпринята попытка сформулировать деформационно-силовой критерий зарождения усталостного разрушения применительно к ОЦК металлам, в частности к сталям перлитного класса, основываясь на некоторых физико-меха-нических представлениях о накоплении повреждений при усталости [74, 79, 85, 126]. Разрабатываемый подход позволит ответить на некоторые открытые вопросы в проблеме малоцикловой усталости материалов, в частности, касающиеся влияния на долговечность максимальных напряжений и нестационарности нагружения. [c.136]

Получим уравнение усталостного разрушения материала при нестационарном нагружении. Предположим, что нагружение осуществляется к блоками с деформацией Ае / = 1,. .., к— 1, к [c.142]

Выявленные закономерности деформирования и разрушения материала при циклическом нагружении позволили сформулировать деформационно-силовой критерий, который дает возможность прогнозировать долговечность по условию зарождения макроразрушения при ОНС с учетом максимальных нормальных напряжений в цикле и особенностей суммирования повреждений при нестационарном нагружении. [c.148]

РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛА ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ (СТАЦИОНАРНОМ И НЕСТАЦИОНАРНОМ) НАГРУЖЕНИЯХ [c.150]

Таким образом, выполненные расчетные и соответствующие экспериментальные исследования дают основание полагать, что разработанная физико-механическая модель достаточно адекватно описывает деформирование и повреждение материала при ползучести в условиях различного напряженного состояния и может быть применена при анализе работоспособности конструкций с нестационарным нагружением и давлением, близким к уровню возникающих напряжений. [c.178]

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]

Увеличение длины усталостной трещины от L до L -j- AL описывается уравнением предельного состояния материала структурного элемента у вершины трещины при нестационарном нагружении [см. уравнение (2.111) ДЬ = р тр1. Каждый структурный элементе по мере продвижения трещины подвергается нестационарному нагружению, начиная от его попадания [c.216]

Нестационарное нагружение можно в ряде случаев представить в виде регулярно чередующихся групп циклов (блоки напряжений). [c.307]

Режим нестационарного нагружения характеризуют следующие параметры [c.307]

Учет переменности режима нагрузки. Если вал работает в условиях нестационарных нагружений i необходимо воз- [c.327]

Для аппаратов, в которых производится переработка горячих сероводородных и окислительных серосодержащих сред, а также работающих в среде водорода и растворов хлоридов, основными характеристиками, определяющими работоспособность аппарата, становятся физико-химические свойства рабочей среды и металла, степень защищенности аппарата от коррозии, особенно контактирующей с агрессивной средой. Основным видом разрушения таких аппаратов является внутренняя коррозия. В условиях воздействия сероводородсодержащих продуктов имеют место практически все основные виды разрушений локализованной (язвенное, точечное и коррозионное растрескивание) и общей (равномерная и неравномерная) коррозии. Явление повышения коррозионного повреждения металла под действием механических напряжений принято называть механохимическим эффектом (МХЭ). Как будет показано далее в следующем разделе, наиболее сильно МХЭ проявляется в режиме нестационарного нагружения аппарата, которое реализуется в локальных областях перенапряженного металла при повторно-статических нагрузках. [c.276]

Многие сосуды и аппараты в процессе эксплуатации испытывают нестационарное нагружение. Причем число циклов за время эксплуатации обычно сравнительно мало и не превышает 10 -10 Такое число циклов не опасно для [c.384]

Условием прочности при нестационарном нагружении является неравенство [c.373]

Переходя к рассмотрению парка однотипных нестационарно нагруженных изделий, следует полагать, что для параметров функции Ф ащ) (например, среднего значения и дисперсии) характерны случайные отклонения (от изделия к изделию), в результате чего они будут описываться соответствующими функциями распределения для парка однотипных конструкций. [c.167]

Для нестационарно нагруженных изделий условия разрушения однотипных деталей определяются вероятностью превышения числа циклов Na, отвечающих требуемому ресурсу, над числом циклов Np, отвечающим вероятности разрушения Р этих деталей под действием переменных напряжений, описываемых соответствующим спектром. [c.172]

ТИННЫХ нестационарно нагруженных изделий рассмотрим предохранительный шпиндель прошивного стана для изготовления труб. Шпиндель включается в вало-провод стана для предотвращения поломок его основных частей. На рис. 8.3 приведена конструктивная схема шпинделя, изготовляемого из углеродистой стали (с пре- [c.177]

При нестационарном нагружении цепи в эту формулу вместо Т, подставляют значение эквивалентной нагрузки. [c.400]

Во всех случаях нестационарного нагружения возникающие новые способы диссипации энергии материалом характеризуют его способность сопротивляться внешнему воздействию при более сложных условиях. Реализация того или иного механизма разрушения при нестационарном нагружении отражает приспособленность открытой системы к условиям нагружения. Способ приспособления представляет собой один из присущих системе механизмов эволюции, который является наиболее энергоемким в предлагаемых ей условиях нестационарного воздействия. [c.123]

В общем виде на переходных режимах нестационарного нагружения эффект взаимодействия нагрузок может быть охарактеризован таким соотношением между зонами пластической деформации до и после перехода в реализуемом нагружении, как [c.402]

Исследование кинетики развития трещин при стационарных и нестационарных нагружениях. [c.8]

В условиях воздействия длительного стационарного нагружения в базовом режиме эксплуатации и кратковременных нестационарных нагружений в маневренном режиме работы в металле литых конструкций накопление повреждений происходит в результате процессов ползучести и высокотемпературной малоцикловой усталости. [c.40]

В корпусах современных мощных паровых турбин основным процессом, определяющим развитие трещиноподобных дефектов, является процесс ползучести как при стационарном, так и при нестационарном нагружении. Критериями механики разрушения применительно к росту трещины в условиях ползучести являются скорость роста трещины и коэффициент интенсивности напряжений. [c.40]

Целью многих исследований являлось изыскание способов выражения зависимости долговечности от параметров нестационарного нагружения. Известны попытки модернизации уравнения типа (3.1) путем введения в него параметров нагружения. В [105] заменой действующего напряжения на суммарную де- [c.166]

При 0 =1 имеется линейное суммирование повреждений, при а < I линейное суммирование отсутствует, что означает проявление чувствительности к нестационарному нагружению. [c.169]

Наиболее распространенными теориями ползучести являются теория старения, теория течения (следует отличать от теории пластического течения) и теория упрочнения [120, 157, 194, 309]. Теория старения малопригодна для описания деформирования материала при нестационарном во времени т нагружении, когда o(T) onst [10, 194]. Теория упрочнения при нестационарном нагружения во многих случаях имеет приоритет по отношению к теории течения, так как дает более близкие к эксперименту результаты [10, 194]. [c.13]

Рис. 1.6. Расчетные кривые ползучести сплава ХН55МЦВ при стационарном (/) и нестационарном нагружениях (2, 3)

На рис. 1.6 для сравнения представлены кривые ползучести при статическам и ступенчатом нагружениях, рассчитанные по различным теориям ползучести. Из рисунка видно, что лучшее описание процесса ползучести при нестационарном нагружении дает теория анизотропного упрочнения. В случае циклического нагружения материала, работающего при высоких температурах, теория изотропного упрочнения (обычно именуемая просто теорией упрочнения) будет давать заниженные значения накопленной деформации ползучести (при расчете по теории упрочнения использовали зависимость Sf = где и гпс — эмпирические константы). [c.37]

Обычно при нестационарном нагружении, как циклическом, так и статическом, для определения предельного состояния материала используют понятие повреждений D и вводят определенные правила их суммирования. Наиболее распространено правило линейного суммирования повреждений [46, 98, 141], которое для случая статического нагружения при переменной жесткости От/о МОЖНО ззписать в виде [c.124]

Последний вопрос, о котором хотелось бы упомянуть в данном разделе,— анализ циклической долговечности при нестационарном нагружении. Обычно расчет при нестационарном нагружении базируется на различных вариантах правил линейного суммирования повреждений [99]. Первая гипотеза накопления повреждений была предложена в 1924 г. А. Пальмгреном [386] и развита А. Майнером [376]. Эта гипотеза, широко используемая до сих пор, называется гипотезой Пальмгрена—Майнера, или правилом линейного суммирования повреждений. Гипотеза Пальмгрена—Майнера утверждает, что доля поврежденности при любом уровне амплитуды нагружения пропорциональна от- [c.134]

Анализ совокупности результатов определения переменной напряженности деталей нестационарно нагруженной конструкции для характерных условий ее эксплуатации (например, подвески и трансмиссии автомобиля или элементов набора корпуса корабля) позволяет построить график повторяемости величин амплитуды напряжений частей изделия для этих условий. Такой график, отображающий множество значений действующих напряжений, принято называть спектром нагруженно-сти. При узком диапазоне частот простых по форме колебаний узкополосный спектр представляет собой функцию накопленной вероятности значений амплитуды Стаг. она характеризуется суммой числа циклов нагружения, для которой амплитуда достигает значения сГаг или более. [c.167]

График на рис. 8.1,6 отражает также форму спектра (узкополосного) амплитуд переменных напряжений, действующих в процессе длительной работы нестационарно нагруженного изделия. Если соответствующую кривую Ф((т), описывающую форму спектра, рассматривать как безразмерную, то при общем числе циклов наработки Псум накопленное число циклов для значения амплитуды (Таг составит Пг = ПсумФ (Оаг). [c.167]

Для нестационарно нагруженных изделий определение условий разрушения связано с нахождением остаточного ресурса, обусловленного накопленным повреждением в зависимости от формы и параметров спектра действующих напряжений. Для определения накопленного усталостного повреждения при стационарном нагружении с амплитудой напряжения огаг используют гипотезу о его пропорциональности пройденному числу [c.170]

При нестационарном нагружении с изменением амплитуды напряжений Стаг, когда на каждом уровне из спектра напряжений действует i циклов, накапливается повреждение di (в соответствии с приведенным выражением). Полагая, что линейность накопления повреждения не зависит от последовательности изменения уровней напряжений, т. е. их чередования, общее нако-170 [c.170]

Суммирование в уравнении (8.7) распространяется на уровни напряжений Стаг> ((Т-i) д, так как предполагается, что напряжения с амплитудами, меньшими предела выносливости, не вызывают повреждения (если процесс усталости исключает стадию распространения трещин). Предположение о линейности накопления повреждения независимо от чередования уровней переменных напряжений при нестационарном нагружении лучше согласуется с экспериментальными данными при многократной смене уровней и повторяемости действия напряжений с одними и теми же значениями амплитуды на разные стадиях пребывания под нестационарной нагрузкой. Тип условий нагружения обычно вытекает из анализа резу 1Ьтатов соответствующих измерений в эксплуатационных условиях. [c.171]

Условие (51) представляет модель длительного разрушения при нестационарном нагружении. При иеирерыином изменении режимои нагружения повреждение за время dt равно [c.456]

Эквивалентные напряжения и запасы прочности при нестационарном нагружении. Рассмотрим д,г1ительную прочность па г-м режиме (рис, 13.13). То пса Л(а .) характеризует напряжения а. и длительность работы ti па i-м режиме. Занас длительной прочности по папряж.ениям па г-м рся1име [c.456]

Во многих случая-х нестационарного нагружения относительная длительность режимов остается постоянной. Модель усталостного разрушения основыпается на принципе линейного суммирования [c.464]

Несгационарность нагружения. При эксплуатации конструкций отдельные детали часто подвергаются нестационарным циклическим нагрузкам. Фактических данных по влиянию нестационарности циклического нагружения на усталостные свойства титановых сплавов мало. Автор работы [ 166] определял влияние циклических перегрузок на усталостную прочность сплава титана ПТ-ЗВ и стали марок 15 и Ст4. Он пришел к выводу, что у материалов, которые имели близкий предел выносливости, одинаковые кратковременные циклические перегрузки могут приводить и к упрочнению, и к разупрочнению, однако закономерности при этом не установлено. Сплав ПТ-ЗВ показал наименьшую чувствительность к перегрузкам. И.В. Козлов, Н. И. Вассерман и др. [ 167] провели исследования усталостной прочности образцов диаметром 10 мм сплава ВТ6 (Ов = 680 МПа, 5 = 16 %, 0= 49 %) при нестационарном нагружении круговым изгибом. Испытание большого количества образцов каждой партии позволяло с достаточной достоверностью проводить статистический анализ результатов и получать вероятностную картину предела выносливости при заданном числе циклов. Это дало возможность исключить влияние на получаемые усталостные характеристики естественного разброса при испытаниях. Прежде всего было определено действие предварительного нагружения циклическими напряжениями ниже стационарного предела выносливости на вторичный предел выносливости (рис. 108). Из рис. 108 видно, что предварительное нагружение сплава ВТ6 приводит к заметному повышению вторичного предела выносливости, несколько большего в области малой вероятности разрушения. [c.172]

Из рис. 4.7 видно, что проявление чувствительности к нестационарности стали 15Х1М1Ф зависит от деформации ползучести при >0,4% а <1, т.е. проявляется чувствительность к нестационарному нагружению. Из уравнения состояния этой партии металла получено [64], что деформация в экстремальной точке (в конце затухающей стадии) е =0,5%. Следовательно, можно предположить, что чувствительность к нестационарному нагружению начинает оказывать влияние на долговечность на стадии ускоренной ползучести. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...