Виды разрушения кольцевых образцов

При испытаниях колец на сжатие наружным давлением особенно трудно выбрать относительную толщину образца h/R, при которой можно не учитывать влияния побочных факторов и добиться разрушения от сжатия. В зависимости от относительной толщины образца h/R и степени анизотропии исследуемого материала Bq/Gqt при сжатии кольцевых образцов наблюдаются три различных вида исчерпания несущей способности потеря устойчивости (при испытаниях тонкостенных образцов), разрушение собственно от сжатия (кольца средней относительной толщины) и разрушение при двухосном сжатии (толстых колец), при анализе которого следует учитывать не только окружное напряжение Ое, но и радиальные напряжения Of. [c.201]

Воспользовавшись прибором с кольцевыми образцами (машина И-47-К-54) и прибором АЕ-5 с пальчиковыми образцами, надлежит подобрать нагрузку, при которой в случае увеличения скорости будет иметь место переход от одного вида разрушения к другому. Температура, соответствующая этим точкам перехода, будет являться характеристикой данной испытуемой пары и смазки. Окружающая среда при проведении испытаний должна соответствовать эксплуатационной. [c.292]

Несмотря на простоту в экспериментальном осуществлении и преимущества в реализации однотипности механизма усталостного разрушения в чистом виде, силовая схема кругового изгиба цилиндрического образца с внешней кольцевой трещиной при постоянной стреле прогиба h достаточно трудна для аналитического исследования. В гл. 1П дано приближенное решение этой задачи и установлены формулы для вычисления коэффициента интенсивности напряжений в окрестности контура кольцевой трещины, содержащейся в цилиндрическом образце, который подвергнут изгибу, в частности получена формула (III.92) для определения коэффициента интенсивности напряжений через величину стрелы прогиба h. Так как используемый в этих исследованиях интерполяционный метод не имеет строго математического обоснования точности, то для проверки аналитических зависимостей (в том числе формулы (III.92)) были проведены экспериментальные исследования, методика которых подробно описана ниже. [c.201]

Опыт инженерного использования критериев (6.22) и (6.26) указывает, что в материале принципиально заложена возможность разрушения как отрывом, так и срезом. Все зависит от вида напряженного состояния и от соотношения между константами Сто р и 2х рез- Например, стержневой образец из мрамора разрушается при растяжении без остаточных деформаций, поверхность излома ориентирована перпендикулярно оси образца, что характерно для разрушения отрывом. Однако такой же образец при растяжении в условиях значительного бокового давления обнаруживает существенную остаточную деформацию (до 20%) и разрушается срезом. Стержневые образцы из пластичного материала с относительно глубокой кольцевой выточкой разрушаются без существенных остаточных деформаций, хотя при отсутствии указанного надреза разрушению предшествуют большие остаточные деформации с образованием шейки. Причина охрупчивания образца состоит в том, что у дна выточки имеет место трехосное растяжение, при котором материал предрасположен к разрушению отрывом. Подобный эффект вызывает даже шейка, сформировавшаяся при растяжении стержневого образца. При этом первоначальная трещина возникает в окрестности точки, лежащей на продольной оси образца в плоскости поперечного сечения наименьшей площади (см. точку О на рис. 6.4). Трещина имеет дискообразную форму, а с ростом нагрузки ее фронт распространяется в радиальном направ- [c.142]

Не менее суш,ественно влияние концентрации напряжений на измеряемое значение прочности при статических испытаниях. Наличие сравнительно небольших источников концентрации напряжений (треш,ин, царапин на поверхности, надрезов, резких переходов и изменения конструктивных форм образца) приводит к заметному уменьшению прочности исследуемых материалов в направлении армирования. Для кольцевых образцов наличие концентратов напряжений (трещин, надрезов) на внутренней или наружной поверхностях может привести к специфическому виду разрушения — размотке (подробнее об этом см. [39, с. 152 92 105, с. 242]). Вот почему предъявляются столь высокие требования к состоянию наружной поверхности образцов для испытания и к их конструкции (особенно в Д1есте перехода от рабочей части образца к опорной). [c.41]

Большую информацию о кинетике и механизме разрушения образцов при повторно-контактном нагружении дают испытания на установке, представленной на рис. 3.17 [79]. Сущность испытаний заключается в обкатке замкнутого контура из шести образцов стальными закаленными шариками из стали ШХ15. Образцы 2 укладываются в виде шестиугольника на кольцевой зазор магнитной плиты 1 и дополнительно закрепляются механическими упорами во избежание сдвига. На образцах устанавливается нагружающий узел, состоящий из сепаратора 3 с тремя шариками 4 и обоймы 5 упорного подшипника. При вращении обоймы шпинделем 6 сверлильного станка С-25 шарики получают вращательное движение и перемещаются по поверхности образцов. Необходимое контактное давление создается грузом 7. [c.49]

Подобное чередование шероховатости на изломах ЗР в виде периодически повторяющихся полос или кольцевых линий наблюдалось на образцах из титанового сплава 0Т4-1, эксплуатационных изломах стали Х15Н5Д2Т (рис. 38, а) и др. На поперечных образцах из сплава 0Т4-1 (содержание водорода 0,05%) в зоне замедленного разрушения, которое развивалось от созданной усталостной трещины, наблюдались перемежающиеся участки матового волокнистого строения и участки в виде блестящих полосок гладкого строения. Кольцевые линии наблюдались в конце зоны замедленного разрушения. [c.62]

При этом макрогеометрия поверхности контактирования одной пары трения была выполнена в виде (кольцевых цилиндров одинаковых диаметров, трущихся своими торцами, а другой — в виде круглой пластмассовой щайбы, трущейся по кольцевому чугунному диску. Ширина кольцевой поверхности трения на диске была равной диаметру пластмассовой шайбы. Таким образом, поверхности одновременно находившихся в контакте чугунных образцов были одинаковы, а площади трения их отличались приблизительно в 72 раза. Испытания этих пар при одинаковом Pv K и одинаковом пути трения ( тр) показали значительную разницу в износах пластмассы весовая интенсивность износа /в1 мг1мсмР) отличалась в 30 раз, а отнесенная к работе трения /в , (мг кгм) в 50 раз. При этом поверхность трения шайбы была гладкая, полированная, коричневого цвета, а кольца — черного цвета, со следами интенсивного разрушения. Для характеристики макрогеометрии контактирования используется коэффициент взаимного перекрытия /Свз, равный отношению номинальных поверхностей трения элементов пары (берется отношение меньшей поверхности к большей) [2, 6, 7]. Разница в макрогеометрии контактирования оказала решающее значение на процесс трения, вследствие различия в температуре на поверхности трения. При малом коэффициенте взаимного перекрытия /Свз= 0,014 температура поверхности трения (измерение в чугунном образце) была 100°С, а при Къз= 1,0, эта температура была 400°С. Связующее пластмассы Ц4-52 подвергается деструк ции при температурах порядка ЗОО С. Поэтому этапы взаимодействия, изменения и разрушения при трении этих пар с температурой 100°С и 400° С должны заметно отличаться. Следствием этого явились разные коэффициенты трения и разные интенсивности износа. При этом большей мощности трения и большей работе трения соответствует меньшая интенсивность износа пластмассы Ц4-52. [c.141]

Данные по сравнительной эрозионной стойкости вольфрама, молибдена, нескольких видов титановых сплавов и других материалов, получающих распространение в последнее время, приведены в (Л. 62]. Опыты были проведены на неподвижных образцах, помещенных в сосуд с кольцевым возбудителем колебаний (рис. 22). Результаты испытаний представлены в табл. 5, из рассмотрения которой следует, что из числа исследованных материалов наибольшей эрозионной стойкостью обладают титановый сплав марки 150-А и вольфр(ам. Исследование образцов, подвергнутых испытанию, показывает, что материалы с пределом прочности цорядка 35-кГ/л1л 2 (никель, латунь, чистый титан) получают пластическую деформацию почти сразу же после начала испытаний. Следовательно, напряжения, возникающие в поверхностном слое материала образца при кавитации,, должны быть не менее этой величины. С другой стороны, поскольку разрушение таких материалов, как вольфрам и титановый сплав марки 150-А с пределом прочности 100 /сГ/л4Л12 и выше, идет очень медленно, Кавитационные напряжения в поверхностном слое, нотви-димому, ниже этой величины. [c.43]

Опыт инженерного использования критериев(6.22) и (6.23)указывает, что в материале принципиально заложена возможность разрушения как отрывом, так и срезом. Все зависит от вида напряженного состояния и от соотношения между константами Стотр и 2гсрез- Например, стержневой образец из мрамора разрушается при растяжении без остаточных деформаций, поверхность излома ориентирована перпендикулярно оси образца, что характерно для разрушения отрывом. Однако такой же образец при растяжении в условиях значительного бокового давления обнаруживает существенную остаточную деформацию (до 20%) и разрушается срезом. Стержневые образцы из пластичного материала с относительно глубокой кольцевой выточкой разрушаются без существенных остаточных деформаций, хотя при отсутствии указанного надреза разрушению предшествуют большие остаточные деформации с образованием шейки. Причина охрупчивания образца состоит в том, что у дна выточки имеет место трехосное растяжение, при котором материал предрасположен к разрушению отрывом. Подобный эффект вызывает даже шейка, сформировавшаяся при растяжении стержневого образца. При этом первоначальная трещина возникает в окрестности точки, лежащей на продольной оси образца в плоскости поперечного сечения наименьшей площади (см. точку О на рис. 6.4). Трещина имеет дискообразную форму, а с ростом нагрузки ее фронт распространяется в радиальном направлении. В итоге образуется поверхность излома, ориентированная примерно перпендикулярно оси образца см. след AOAi на рис. 6.4). Лишь после того как подобная дискообразная трещина займет значительную часть площади поперечного сечения, охрупчивающее действие шейки снижается и появляется возможность среза по упомянутой выше конической поверхности. [c.124]

При растачивании концевика резцом был допущен небольшой дефект в виде кольцевой риски, являющейся концентратором напряжений и приведшей к преждевременному разрушению образца по основному металлу вдали (в 88 мм) от верхнего сварного шва. Неблагоприятное воздействие сварки на основной металл в данном случае было исключено. Следовательно, кольцевой надрез в месте сопряжения галтели с цилиндрической частью оказался более сильным концентратором напряжений, чем сварной шов. [c.187]

Различное расположение полос деформации относительно направления движения магистральной трещины, возможно, связано с разным направлением движения трещины в начале и в течение процесса разрушения. Известно, что при отсутствии концентрации напряжений усталостное разрушение развивается из одного очага. При на/1И-чии концентратора количество очагов увеличивается. В данном случае образцы имели острый надрез в виде кольцевой выточки, и очаги разрушения возникали одновременно в нескольких местах. Из каждого такого очага развивались концентрические трещины, центры которых располагались на поверхности надреза. При этом направление полос деформации в зонах, расположенных вблизи поверхности надреза, совпадают с радиусом образца, т.е. параллельно напряжению движения магистральной трещинь . После лин ия отдельных, очагов разрушения образуется общий фронт усталостной трещины в виде окружности, центр которой совпадает с центром образца. При движении этого фронта к центру образца полосы деформации могут располагаться перпендикулярно направлению движения усталостной трещины. [c.345]

Детали машин в большинстве случаев имеют сложную форму с резкими изменениями сечений в виде буртов, галтелей, надрезов, отверстий и т. п. Все это вызывает в отдельных частях деталей концентрацию напряжений и является источником возникновения сложного напряженного состояния. Наиболее правильная оценка свойств материалов может быть дана при условии приближения методов испытания к практическим условиям работы. Проведение таких испытаний иногда методически трудно осуш,ествимо и часто связано с большими дополнительными затратами. В связи с этим представляют интерес методы создания в образце сложного напряженного состояния при обычных испытаниях на растяжение. Одним из таких методов является нанесение на цилиндрический образец кольцевого надреза. Изучение характера разрушения материала и процесса распространения пластической деформации в месте надреза может содействовать выяснению общих закономерностей пластической деформации при сложном напряженном состоянии. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...