Циклическая вязкость параметры

Параметры критической длины усталостной трещины и зоны долома используются в настоящее время для оценки циклической вязкости разрушения К(с. Характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении для циклически разупрочняющихся сталей существенно ниже, чем характеристики статической вязкости разрушения. Для циклически стабильных и циклически упрочняющихся металлических материалов существенного различия между этими характеристиками нет. Основные типы усталостных изломов в зависимости от вида нагружения представлены в табл. 1. [c.66]

Аналитические зависимости между а и Кд при растяжении-сжатии и изгибе учитывают циклическую вязкость материала и градиент напряжений у поверхности надреза [44]. Зависимость величины/С от Од с уменьшением радиуса надреза имеет максимум. Восходящая часть кривой Kg=f(ag) может быть аппроксимирована уравнением Кд =Од V [132], которое справедливо при радиусе надреза рн> рПред =о,1-т-0,Змм (в зависимости от испытуемого материала). Параметр v —величина постоянная для данного материала и может служить критерием чувствительности материала к концентрации напряжений. Он характеризует снижение напряжений в образце в условиях пластической деформации и зависит от пластичности материала. [c.121]

Циклевальные станки — Параметры 9 — 715 Циклическая вязкость — см. под названием отдельных металлов с подрубрикой — Циклическая вязкость, например, Металлы — Циклическая вязкость Циклогексан—Теплопроводность 1 (1-я)— 487 Циклограммы токарных станков-автоматов [c.338]

Циклические характеристики вязкости разрушения. В соответствии с обнаруживаемыми в эксперименте основными закономерностями развития трещин при циклических нагружениях, описанными графиками функций на рис. 5.3 и аналитически — соотношением (5.14), в качестве циклических характеристик вязкости разрушения (циклической трещиностойкости) принимаются пороговое значение КИН Ка или Ki th, циклическая вязкость разрушения Kf или Ki f > а также параметры а и п. Эти характеристики трещиностойкости определяются по наблюдаемым в эксперименте зависимостям, описывающим увеличение длины трещины, от уровня напряжений и от числа циклов нагружения / = / (а, N). Испытания производятся обычно при пульсирующих положительных циклах нагружения. [c.56]

Однако полученные в последние годы экспериментальные данные позволяют более детально и обоснованно подойти к уточнению стадийности роста треш ины, т. е. к периодизации кинетического процесса продвижения трещины и соответствующих критериальных оценок, к объяснению фрактографических данных на разных этапах продвижения трещины, к сопоставлению ширины усталостных бороздок и скорости роста, к возможной взаимозависимости параметров уравнения Пэриса С и пи, следовательно, к прогнозированию расположения линейного участка Пэриса, к вопросу о равенстве циклической и статической вязкости разрушения и т. д. [c.251]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

Поскольку усталостное разрушение является одной из разновидностей хрупкого разрушения, целесообразно проводить совместное изучение усталостных характеристик и вязкости разрушения сплавов в условиях циклического нагружения [1, 2]. В ВИЛС совместно с ИМЕТ такие исследования проводятся с целью разработки эффективных методов оценки работоспособности материалов с определением критической энергии на единицу длины трещины или критической интенсивности напряжения у вершины трещины в условиях плоской деформации при циклическом нагружении (соответственно определяемые параметры — /(, ). [c.81]

Рост рабочих параметров турбоагрегатов и, в первую очередь, их единичных мощностей связан с необходимостью увеличения абсолютных размеров сечений и длины несущих частей корпусов и роторов. Масса роторов турбин при различных вариантах их исполнения повышается от 30—50 до 80—150 т. При этом для цельнокованых роторов низкого давления используют уникальные слитки массой от 100 до 550 т. Такое увеличение размеров исходных заготовок и готовых роторов, вызванное рядом технологических факторов (видом заготовки — отливка или поковка, термообработкой и т. п.), может привести к повышению неоднородности механических свойств материала уменьшению пластичности на 20—50 %, ударной вязкости на 40—60 %. Для зон роторов, находящихся под действием циклических нагрузок, существенное значение имеет эффект абсолютных размеров, состоящий в уменьшении на 40—60 % пределов выносливости (при базовом числе циклов 10 —10 ) с переходом от стандартных лабораторных образцов к реальным роторам. Неблагоприятное влияние увеличения абсолютных размеров сечений подтверждается также результатами испытаний образцов на трещиностойкость. Различие в критических температурах хрупкости в центральной части поковок по сравнению с периферийной может достигать 40—60 °С абсолютные значения критических температур для сталей в ряде случаев составляют 60—80 °С, а для высокотемпературных роторов из r-Mo-V сталей 120—140 °С. Это имеет существенное значение для роторов турбин при быстрых пусках, когда температура металла ротора может оказаться ниже критической. [c.6]

Механическое поведение материалов характеризуется комплексом механических свойств, причем для конструкторов в настоящее время наряду с желательными значениями прочности и пластичности, получаемыми при растяжении, важны и такие параметры, как ударная вязкость, долговременная циклическая прочность, а также длительная прочность и, несомненно, сопротивление разрушению. [c.90]

Параметры пластичности (удлинение при разрыве б, поперечное сужение 4 > ударная вязкость Сн) должны обеспечивать работоспособность материала при циклических нагружениях в условиях концентрации напряжений (отверстия, галтели, замковые и переходные части и т. п.). [c.334]

При комплексном исследовании образцов (определение стандартных механических свойств, характеристик циклической трещиностойкости, ударной вязкости, а также параметров структурного состояния) оценивали соответствие материалов трубопроводов нормативным требованиям, установленным как к трубам, претерпевшим длительную эксплуатацию, так и к трубам "аварийного" запаса. Получили следующие результаты [c.92]

Основными параметрами, которые могут быть определены с помощью КДУР, являются 1) с, п — параметры уравнения Пэриса— степенной зависимости скорости роста трещины, аппроксимирующей среднеамплитудный участок КДУР 2) пороговый коэффициент интенсивности напряжений — максимальное значение тах при котором трещина не развивается на протяжении заданного количества циклов 3) критический коэффициент интенсивности напряжений (циклическая вязкость разрушения) KJ — значение АГтаи при котором наступает долом образца. [c.145]

Ю " —10 мы/цикл (для стали). Достижение величины АКа определяет резкое изменение ускорения роста трещины вследствие возрастания интенсивности деформации в пластической зоне у вершины трещины [61. Это значение соответствует началу смены доминирующего механизма разрушения на другой конкурирующий механизм или изменение долей конкурирующих механизмов, чему соответствует иногда изменение параметров микрорельефа действующего механизма разрушения. Значение АКа лежит на участке Пэриса диаграммы, разделяя тем самым область II на две ПА, соответствующую сравнительно медленному подрастанию трещины (с небольшим ускорением), и ИВ, соответствующую ускоренному развитию трещины, с резко возросшим ускорением (рис. 3). Во многих случаях в расчеты на долговечность работы материала с трещиной следует брать не величину циклической вязкости разрушения Kf , характеризующую катастрофическую ситуацию, а критерий Ка, обеспечивающий определенный запас долговечности, что предотвращает ускоренный опасный рост трещины. Использование критерия Ка при проектировании элементов конструкции полностью отвечает принципу безопасной повреждаемости, новому принципу конструирования [7]. Как отмечает С. И. Кишкина, согласно этому принципу допущение трещины определенной длины уменьшает коэффициент запаса при конструировании, повышая весовую эффективность конструкции, однако возникновение трещины усталости не должно приводить к аварийной ситуации. [c.254]

ЦИКЛИЧЕСКАЯ вязкость — способность материала при циклич, нагружении поглощать энергию деформации в необратимой форме характеризуется площадью иетли гистерезиса. При установившемся режиме циклич. нагружения Ц. в. характеризуется шириной петли гистерезиса Д. Характер и скорость изменения Л с увеличением числа циклов N у разпых материалов различны и зависят от частоты и параметров цикла напряжений. При макс. напряжениях цикла, превышающих предел выносливо-Д / - сти материала, ши- [c.429]

Предложенная модель разрушения конструкционных сплавов с трещиной при циклическом нагружении учитывает влияние на вязкость разрушения изменения характеристик механических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении и класса материала (циклически разу-прочняющийся, упрочняющийся, стабильный). Для количественной оценки вязкости разрушзния необходимо знать закономерности изменения параметров диаграмм циклического деформирования (ширины петли пластического гистерезиса), циклического предела пропорциональности, циклического предела текучести, показателя деформационного упрочнения (в зависимости от режимов нагружения, класса материала и условий испытаний, например температуры), которые определяются при циклическом нагружении гладких образцов. [c.221]

Предлагаемый читателю первый том справочника Металловедение и термическая обработка стали посвящен изложению методик изучения тонкого строения и структуры сталей и определению их разнообразных свойств (механических, физических, эксплуатационных). Такое построение многотомного справочника представляется правильным, если иметь в виду преимущественно экспериментальный характер науки о металлах. В этом томе, наряду с традиционными методами изучения структуры и свойств (макро- и микроанализ, рентгеновская дифракто-метрия, электронная микроскопия, определение механических свойств при растяжении, ударе, циклическом нагружении и т.п.), рассмотрены развитые в последние годы тонкие методы структурых исследований (спектроскопические, резонансные, микроспектральные и др.) и методы определения сопротивления разрушению в различных условиях нагружения (параметры вязкости разрушения, кавитационное разрушение, износостойкость, сопротивление газовой коррозии) в сочетании с подробным изложением методик фрактографического анализа. Все эти новые разделы отличают настоящее издание от предыдущих. [c.8]

Зарождение и рост усталостной трещины. Накопление повреждений перед вершиной трегцины (или конструкционного концентратора напряжений) при циклическом нагружении состоит из двух стадий инкубационной стадии накопления повреждений до момента страгивания (зарождения) трегцины усталости и стадии накопления повреждений в процессе роста трегцины. В области пригодности линейной механики разрушения коэффициент интенсивности напряжений полностью контролирует процесс страгивания и распространения усталостной трегцины [142, 284, 355]. В этом случае основным управ-ляюгцим параметром целесообразно считать максимальное значение (или размах) коэффициента i max- Тогда значение переходит в предельный коэффициент интенсивности напряжений, соответст-вуюгций 7V циклам нагружения. Для условий страгивания трегцины под предельным коэффициентом интенсивности напряжений следует понимать коэффициент в момент инициирования трегцины (i ) для условий спонтанного разрушения образца — вязкость разрушения К с. Переходя в соотношении (1.5.10) от времени к числу циклов нагружения 7V, получаем соотношение для оценки долговечности до страгивания трегцины при циклическом нагружении тела с исходной трегциной [c.62]

Влияние остроты надрезов. Низкие значения сопротивления хрупкому разрушению можно получить на образцах с очень острым надрезом. Однако надрез радиусом несколько сотых миллиметра не следует считать в полной мере треш иноподобным дефектом. К тому же для определения вязкости разрушения методами механики хрупкого разрушения необходимо математически строгое понимание острой трещины. Исследования показали, что трещины могут иметь большие влияния на сопротивление хрупкому разрушению, чем острые надрезы (Вессел, 1960 г. Юкава и Мак-Муллин, 1961 г.). Однако этот фактор не является решающим без учета других параметров. Одним из этих параметров для легированных сталей средней прочности является температура испытаний при переходе стали из вязкого состояния в хрупкое. На рис. 32 это проиллюстрировано кривыми для стали Ш—Мо—V. Данные для образцов с трещинами, полученными при циклическом нагружении, взяты из работы Вессела (1960 г.). Данные для [c.114]

Однако при высоких напряжениях, когда размер пластической зоны больше не ограничивается небольшой областью впфеди вфши-ны трещины, происходит перераспределение напряжений и наблюдается неустойчивое разрушение впереди трещины, обычно связанное с разрушением образца в целом. В этих условиях коэффициент интенсивности напряжений уже не полно описывает поле напряжения вблизи развивающейся трещины. По-видимому, в этом случае уменьшается его роль как параметра, контролирующего развитие усталостной трещины. При значениях Циклического коэффициента интенсивности напряжений [К), равного вязкости разрушения (/ i ), наблюдается отклонение от степенного закона Париса в сторону более высоких скоростей распространения трещины. [c.159]

В работе [30] была сделана попытка вывести аналитическую зависимость между параметрами предварительного циклического нагружения и критической температурой хрупкости на примере технического железа. Испытание на усталость проводили на ультразвуковой установке с частотой 20 кгц, в условиях растяжения — сжатия при пяти уровнях напряжения (выше и ниже предела усталости) и пяти базах испытания (от 6-10 до 10 циклов). За критическую температуру хрупкости принимали температуру, соответствующую условной величине ударной вязкости— 4 кГ1см . Экспериментальные данные по изменению критической температуры хрупкости в °К ( 7 <р) в зависимости от числа циклов предварительного нагружения N при постоянном напряжении ст в координатах 10 /Ткр — 1пЛ укладывались на прямые линии, пересекающиеся примерно Б одной точке. Каждая прямая описывается уравнением [c.99]

Наличие битума приводит к образованию между частицами минерального материала достаточно прочных и вместе с тем вязких связей. Поэтому эти материалы относятся к упруго-вязко-пластичным материалам и для уплотнения требуют многократного приложения циклических нагрузок. Свойства асфальтобетонных и битумоминеральных смесей в сильной степени зависят от температуры. Обычно укладка и уплотнение горячих смесей происходит при температуре 60°—110°С. Укладка теплых смесей, приготовленных на менее вязких и жидких битумах, производится при более низких температурах. По мере уплотнения ввиду падения температуры вязкость смесей повышается на несколько порядков, и поэтому особенно важно до значительного охлаждания смеси успеть уплотнить ее до требуемой плотности. В противном случае уплотнение вообще становится невозможным. При выборе параметров машин, служащих для уплотнения этих материалов, особенно важно иметь в виду быстрое возрастание сопротивлений смесей внешним нагрузкам, которое происходит не только ввиду сближения отдельных частиц и образования более плотной структуры, но и из-за непрерывного охлаждения смеси. [c.359]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...