Циклические испытания

Для изучения свойств материалов и установления значения предельных напряжений (по разрушению или по пластическим деформациям) производят испытания образцов материала вплоть до разрушения. Испытания производят при нагрузках следующих категорий статической, ударной и циклической (испытание на усталость или выносливость). [c.30]

На различных стадиях испытаний трубных катушек были также определены индексы поврежденности, которые можно использовать в качестве критериев при проведении промышленных испытаний трубопроводов 0720 мм, направленных на выявление крупных открытых трещиноподобных дефектов. В ходе циклических испытаний (с выдержкой при 50-90 атм) индексы поврежденности оказались значительно выше, чем в случае коррозионных испытаний. [c.196]

Механические свойства сплава ВТЗ-1 при 20° С после циклических испытаний на охрупчивание 110 режиму 400° С, напряжение 20 кГ/лии , 90 час., затем 500° С, напряжение 20 кГ/мм , 15 час. указаны в табл. 14. [c.374]

Силоизмеритель имеет по три шкалы нагрузок для статических и циклических испытаний с разной ценой делений. Шкалы А, Б w В служат для измерения предельных статических нагрузок в 2, 5 и 10 Г и имеют цену делений по 4, 10 и 20 кГ соответственно (нуль циферблата расположен слева). Предельные циклические нагрузки по этим шкалам (нуль циферблата посередине) меняются соответственно в пределах 2, 5 и 10 Т с ценой делений 8, 20 и 40 кГ. Это позволяет выбирать большую точность измерений. [c.257]

При циклических испытаниях вид нагружения может быть жестким и мягким. Под жестким понимают такое нагружение, при котором в процессе испытаний амплитуда полной деформации сохраняется постоянной, а уровень напряжений — величина переменная, которая может изменяться от цикла к циклу. Под мягким нагружением понимают такой режим испытаний, при котором постоянной является амплитуда напряжений, а амплитуда деформаций может изменяться. [c.87]

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]

ЭЦИ — программа эквивалентно-циклические испытания [c.25]

Циклические испытания образцов с поверхностными трещинами были выполнены на образцах, изготовленных из дисковых сплавов ВТЗ-1 и ВТ8. Образцы вырезали из дисков, материал которых не проявил чувствительности к его выдержке под нагрузкой. Отсутствие чувствительности было установлено предварительными испытаниями образцов со сквозными трещинами на трехточечный изгиб по методике [72]. [c.375]

С целью воспроизведения эксплуатационного разрушения были проведены сравнительные циклические испытания образцов, вырезанных из диска. При испытаниях уровень максимального напряжения цикла был близок к уровню напряжений, действующих в диске в эксплуатации. Каких-либо принципиальных отличий в структурах материала образцов и диска в зоне его разрушения не было. Испытания показали, что при одинаковых механизмах разрушения материала образцов и диска кинетика роста трещин в образцах отличалась от кинетики роста эксплуатационной трещины значительно меньшей начальной скоростью и типичной для трещин МЦУ степенной зависимостью шага бороздок от длины трещины. Это указывает на то, что эксплуатационная трещина развивалась в переменном поле напряжений, которое характеризовалось постепенным уменьшением уровня напряжений в направлении развития трещины. [c.525]

Анализ закономерности роста трещины в диске № 8 после эквивалентно-циклических испытаний (ЭЦИ) в составе двигателя показал существенное отличие процесса формирования рельефа его излома от процесса формирования изломов в эксплуатации. Это выражено в том, что усталостные бороздки были сформированы на глубину вплоть до 8 мм (рис. 10.11). При этом шаг бороздок около 2 мкм, что существенно больше критической величины перехода к зоне II в эксплуатационных изломах, достигается на глубине около [c.550]

Таблица 10.4 Результаты циклических испытаний образцов с повреждениями от искрового разряда, вырезанных из дисков турбины или дефлектора, которые имели разную наработку в эксплуатации, в том числе и с нанесенными повреждениями

Для этого были выбраны в качестве рабочих три уровня внутреннего давления 20,6 23,5 и 27,4 МПа. Предварительно, до осуществления циклических испытаний внутренним давлением. [c.766]

Предложено устройство для циклических испытаний с повышенным быстродействием. [c.191]

Предложены устройство и стенд для определения долговечности сильфонов. Создана установка [53] для циклических испытаний компенсационных крестовин металлических кровель и их стыковых соединений с заданными усилиями или деформациями в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Муфты испытывают на специальных стендах" " . Машина для испытания на усталость гибких элементов волновых передач кольцевой формы состоит из электродвигателя, который передает вращение при помощи муфты на приводной вал, установленный на станине, устройств базирования и нагружения исследуемого элемента, а также для контроля режима испытаний и момента разрушения элемента. При испытаниях испытуемый образец кольцевой формы устанавливают внутренней поверхностью на наружные поверхности роликов. [c.233]

Измерение высоты трещины в процессе циклических испытаний [c.56]

Применение методов отражения и прохождения. УЗ-метод имеет большие перспективы как средство контроля процесса усталостного разрушения материала при статических и циклических испытаниях. Он обладает высокой чувствительностью, позволяет обнаруживать как поверхностные, так и внутренние дефекты, не требует перерывов испытаний. Процесс распространения УЗ-волн непосредственно связан с упругопластическими свойствами материала, вследствие чего эти волны активно реагируют на изменение физико-механического состояния испытуемого образца. [c.437]

В результате местного усиления можно достигнуть снижения массы на 15—25%. Обычно для усиления какого-либо участка предварительно отвержденные полоски композиции наклеивают на фланцы крышки изделия. При этом достигается экономия расходов, так как сокращается общая потребность в композиции, упрощается его формовка и раскрой. Надежность возрастает, так как армирующие полоски имеют очень простую геометрию и изготовляются почти в идеальных условиях. Во многих случаях металлические детали конструируются исходя из допустимых напряжений выборочная армировка материала позволяет достигать в конструкции предельных напряжений. В связи с этим риск, связанный с использованием композиционных материалов, очень невелик. В конструкциях такого типа можно пользоваться обычными металлическими соединениями — сваркой либо клепкой. При этом надежность может быть существенно повышена вследствие значительного технологического опыта, приобретенного в части получения таких соединений в аэрокосмической технике. И, наконец, уменьшается риск срыва графика выпуска изделия. Если изделие, целиком изготовленное из композиционных материалов, не выдерживает приемные испытания, то переход на металлоконструкции может потребовать отсрочки несколько месяцев. Если же какая-либо деталь с местным усилием не проходит статические, циклические испытания или испытания на ползучесть, рабочий чертеж может быть легко переработан с целью увеличения сечения по металлу. [c.103]

На рис. 12 и 13 показаны результаты циклических испытаний композитов с матами из рубленой пряжи и с добавлением соответ- [c.348]

Большинство лабораторных циклических испытаний проводится в условиях постоянной амплитуды напряжений, в то время как усталостное нагружение в условиях эксплуатации происходит при переменной амплитуде или даже при совершенно случайном нагружении. Стандартные исследования по накоплению повреждений касаются соотношений между долговечностями в условиях постоянной и меняющейся амплитуды. Многочисленные критерии накопления повреждений, предложенные для металлов, отражали попытки связать развитие поврежденности с числом прошедших циклов. Большинство критериев связывает поврежденность с отношением числа циклов пШ, т. е. числа прошедших циклов к ожидаемому числу циклов до разрушения при той же постоянной амплитуде напряжений. Это происходит потому, что в металлах единственным легко обнаруживаемым видом повреждения является изолированная трещина, развивающаяся на последней стадии испытания. [c.352]

Подробное исследование усталостного поведения Си после РКУ-прессования было выполнено в работе [367]. Циклические испытания на растяжение-сжатие были проведены при амплитудах деформации в интервале 10 -10 при комнатной температуре. [c.213]

Известно, что усталостные свойства коррелируют с формой петли гистерезиса при циклических испытаниях [373, 378]. Это утверждение становится более очевидным, если учесть, что параметр энергии Баушингера связан с упругой энергией, запасаемой в образце во время циклической деформации. Более наглядным является анализ формы петли гистерезиса за цикл испытаний при сравнимых амплитудах деформации. При этом чем выше среднее значение энергетического параметра, тем лучше усталостные свойства. [c.219]

Использован метод циклических испытаний при постоянной амплитуде напряжения. [c.241]

Важным методическим моментом расчета повреждений в форме деформационно-кинетического критерия малоцикловой прочности является вопрос о возможности использования известных корреляционных зависимостей характеристик сопротивления усталостному разрушению от статической и длительной пластичности материала. В исследовательских работах, связанных с обоснованием применимости критерия, необходимо получать прямые опытные данные путем постановки базовых экспериментов в соответствующем диапазоне условий (температурный режим, частота и скорость деформирования, предельные базовые числа циклов и общая продолжительность статических и циклических испытаний). При наличии [c.53]

Вместе с тем в реальных условиях работы элементов конструкции могут существовать более сложные условия изотермического и неизотермического малоциклового нагружения. Существенный интерес представляет экспериментальное исследование закономерностей деформирования при типах малоциклового нагружения, отличающихся от рассмотренных ранее режимов нагружения, близких к простому. Практический интерес представляют, например, малоцикловые испытания при наличии компоненты нагружения, неизменной во время циклических испытаний, либо проведение малоцикловых нагружений при переменных температурах. При этом важным представляется экспериментальное обоснование применимости деформационной теории пластичности с оценкой точности расчетов при ее использовании для указанных типов сложных малоцикловых режимов нагружений. [c.106]

Для проведения циклических испытаний конструкционного материала из заготовок гибкой части рукавов вырезали образцы [c.192]

В процессе циклических испытаний образцов с т]эещи-нами наблюдают за ростом трещины и по результатам на- [c.292]

Изучение закономерностей развития поверхностной локальной деформации имеет важное значение, так как при циклических испытаниях разрушение начинается с поверхности. На рис. 19 показано распределение деформаций по микроучасткам вдоль реперной линии после сжатия на 1 % (кривая /) и после растяжения на 1 % (кривая 2), г.е. после приобретения образцом исходных размеров. Первое сжатие сопровождается появлением существенной мйкронеоднородной деформации. В некоторых локальных объемах образование сдвигов проходит настолько интенсивно, что деформация их в 3—5 раз превышает среднюю (кривая /). Обратное деформирование также сопровождается локальной неоднородностью по отдельным микрообъемам. Из рис. 19 следует, что микрообласти, повышенно деформирующиеся в полуцикле сжатия, также энергично деформируются и в полуцикле растяжения. Это указы- [c.29]

Изменение амплитуды напряжений при жестком нагружении, как и изменение амплитуды деформаций при мягком нагружении, в процессе циклических испытаний определяется свойствами материала. Для одних материалов (алюминиевые сплавы, титан и низкопрочные а-сплавы на его основе, некоторые конструкционные стали) ширина петли гистерезиса при мягком деформировании по мере нара--стания количества циклов уменьшается, а амплитуда напряжений при жестком нагружении увеличивается. Для этой группы материалов характерно повышение предела пропорциональности с увеличением количества циклов нагружения, в связи с чем такие материалы относят к группе циклически упрочняющихся. Для других материалов (например, теплостойкие стали, чугуны, высокопрочные титановые а и (а+ 0)-сплавы) наблюдается обратная картина при мягком нагружении ширина петли гистерезиса увеличивается, а при жестком нагружении амплитуда напряжения снижается. Сопротивление деформированию для этой группы материа-пов с увеличением количества циклов уменьшается, а вся группа материалов относится к типу циклически разупрочняющихся. И, наконец, ряд материалов (аустенитные стали, конструкционные стали средней прочности, некоторые титановые сплавы) не изменяют сопротивления деформированию при цикпическом нагружении, форма диаграмм деформирования остается практически неизменной, а сами материалы относятся к циклически стабильным. На рис. 47 приведен характер изменения диаграмм при жестком и мягком нагружении описанных групп материалов. [c.87]

В табл. 16 приведены обобщенные результаты циклических испытаний при жестком симметричном нагружении технически чистого титана и сплава ПТ-ЗВ при 20°С. Сравнение циклической долговечности обоих сплавов в области малых улругопластических деформаций показывает, что и при 20 С у сплава ВТ1-0 с более низким сопротивлением ползучести долговечность оказывается ниже, чем у сплава ПТ-ЗВ с большим сопротивлением ползучести, несмотря на значительно более высокую предельную пластичность первого. Таким образом, имеющиеся в настоящее время различные уравнения расчета циклической долговечности материалов носят ограниченный характер и применять их для титановых сплавов с низким сопротивлением ползучести нужно с большой осторожностью. [c.107]

Указанные данные были получены при одних и тех же относительных амплитудах напряжений 0,7а. . Однако изменение состава сплава за счет легирующих элементов, а также за счет примесей неизбежно влечет повышение (как правило, в пределах одного фазового состава) его предела текучести. При равной относительной амплитуде напряжений в долях от предела текучести абсолютный уровень максимальных напряжений в цикле изменялся пропорционально фактическому пределу текучести. Таким образом, на изменение долговечности сплавов влияли два фактора изменение химического состава и изменение уровня напряжений. Так как при проведении циклических испытаний (/7 = 0) надрезанных образцов с а = 4,8 в вершине надреза реализовывался симметричный жесткий режим нагружения, а уровень деформаций там был пропорционален амплитуде напряжений а (при постоянном отношении о/а = 0,7), уравнения Коффина можно записать для данного частного случая в виде аМ " = С. На рис. 78 показана зависимость малоцикловой долговечности сплавов надрезанных образцов в отожженном состоянии (ПТ-ЗВ с 2,5 % А1, ПТ-ЗВ, ПТ-71 /1, ВТ5-1, ВТ6С) при амплитуде напряжений 0,7а (/7=0) и надрезе с а = 4,8 от предела текучести Стц.г- [c.121]

Авторами исследована сопротивляемость разрушению на продольных и поперечнь х образцах сплава ВТ6 с призматической текстурой (наибольшая полюсная плотность составляла 15,4) при проведении статических и циклических испытаний на воздухе и в 3 %-ном растворе Na I. [c.130]

Для получения достоверных сведений по усталостной прочности титановых сплавов конкретной структуры не(обходима количественная оценка разброса результатов циклических испытаний. При этом предел выносливости определяют с заданной вероятностью неразрушения, т.е. оценивают его надежность. Уже первьге статистические обработки результатов усталостных испытаний титановых сплавов показали высокие значения коэффициента вариации условного предела выносливости [96— 98]. Учитывая большой разброс, наиболее правильно для анализа усталостных свойств титановых сплавов применять методы математической статистики и теории вероятности. Для этого строят полные вероятностные диаграммы, например по системе, предложенной Институтом машиностроения АН СССР [99, 100]. Эта система основана ра разделении процесса усталостного разрушения на две стадии до появления макротрещины и развитие трещины до разделения образца на части. При анализе предела выносливости гладких образцов это разделение не имеет принципиального значения, так как долговечность до появления трещины Л/ и общая долговечность до разрушения образца Л/р близки. Часто Jртя построения полных вероятностных диаграмм усталости за основу берут наиболее простой метод, предложенный В. Вейбуллом [ 101 102, с. 58 — 64]. Для построения полной вероятностной кривой необходимо испытать достаточно большие партии образцов (30—70 шт.) на нескольких уровнях амплитуды напряжений, которые должны быть выше предела выносливости (см., например, рис. 92). На каждом из этих уровней по гистограмме определяют вероятность разрушения при данной амплитуде напряжений. Далее ст ят кривую Веллера по средним значениям долговечности. По гистограммам строят кривые равной вероятности в тех же координатах (а — 1дЛ/). Затем строят семейство кривых, определяющих не только зависимость долговечности от амплитуды напряжений, но и вероятности разрушения от заданных амплитуды напряженйй и долговечности. Далее, принимая математическую форму распределения вероятности, на данном уровне напряжений можно строить кривые зависимости либо от амплитуды напряжений при заданной базе испытаний Л/, [c.141]

Снижение шероховатости поверхности, уменьшение макро- и микроконцентраторов имеет существенное значение и в области малоцикловой усталости. На рис. 130 приведены результаты циклических испытаний сварных тавровых образцов после обработки поверхности фрезой или после чеканки. Как видно, механическая обработка поверхности сварного соединения приближается по зффективности к чеканке. [c.201]

Стенд КСД-2500 [120] (ЗИМ, г. Армавир] предназначен для статических и циклических испытаний иа кручение муфт сцепления нли образцов материалов до разрушения. Силовозбуждение механическое, от электропривода. Измерение электронное с записью днаграм м крутящий момент —время и изгибающий момент —время. [c.225]

При исследовании процесса разрушения преимущественное развитие приобретает испытательная техника, обеспечи-ваюш,ая статические и циклические испытания на растяжение. [c.6]

Первые исследования усталостного поведения нанокристалли-ческой Си, полученной компактированием, были недавно осуществлены в работе [365]. Эти эксперименты проводились с целью исследования стабильности внутренней структуры при повторяющихся сжимающих нагружениях. Как известно, эволюция микроструктуры при усталостных испытаниях происходит в первую очередь благодаря движению дислокаций в прямом и обратном направлениях. В этом смысле циклические испытания на растяжение и сжатие представляются подходящими для исследования таких основных усталостных свойств, какими являются циклическое упрочнение и эффект Баушингера. Исследования этих явлений имеют целью установить механизмы деформации в наноструктурных материалах. [c.213]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...