Асимметрия, влияние

В расчетах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу о = ац и а , = 0. а касательные напряжения — по отнулевому циклу т = тД2 и т = тД2. Влияние асимметрии цикла изменения т обычно незначительно = 0. .. 0,05). [c.210]

Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала [c.147]

Дальнейшие исследования показали, что во многих случаях средние напряжения могут оказывать существенное влияние на развитие усталостного повреждения и, следовательно, формула (4.1) не является универсальной зависимостью и необходимо располагать количественными зависимостями скорости роста трещины (СРТ) от асимметрии нагружения. Среди формул, кото- [c.189]

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]

Влияние асимметрии цикла комплексно отражают наиболее удобные [c.276]

Схема процессов, происходящих на 3- й стадии ускоренного РУТ, представлена на рис. 40. Как и на первой стадии, на закономерности распространения трещины здесь сильное влияние оказывает микроструктура материала, асимметрия цикла и размеры образцов. На усталостном изломе, наряду [c.62]

Влияние асимметрии цикла [c.89]

Рис. 58. Влияние коэффициента асимметрии цикла К на кинетические диаграммы усталостного разрушения

Если цикл несимметричный, то в расчет следует ввести коэффициент или фх, учитывающий влияние асимметрии цикла на величину предела выносливости и называемый коэффициентом чувствительности к асимметрии цикла напряжений. Тогда коэффициент запаса выносливости можно определить по формулам [c.335]

Коэффициент влияния асимметрии цикла для касательных напряжений [c.66]

Здесь ц/а - коэффициент, учитывающий влияние асимметрии цикла на предел выносливости. В случае, когда известна величина предела выносливости при пульсирующем цикле,Со ЦГа (2-а.1 - сга)/аа. При отсутствии значений сХо(Та) можно принимать <т.А, [c.110]

Ядро чаще всего делится на два осколка. Отношение масс осколков может быть различным. Интересно, что при делении тепловыми нейтронами осколки равных или близких друг к другу масс почти не наблюдаются (менее 1%). Наиболее вероятно деление на осколки, один из которых примерно в полтора раза тяжелее другого (рис. 10.6). Считается, что эта асимметрия осколков деления объясняется влиянием ядерных нейтронных оболочек (гл. III, 4), т. е. что ядру энергетически выгоднее делиться так, чтобы число нейтронов в осколке было близко к одному из магических чисел 50 и 82. [c.542]

Влияние степени асимметрии цикла [c.586]

Такие виды обработки образуют остаточные деформации и изменение свойств материала детали на незначительную относительную глубину, распространяющуюся на сотые или десятые доли высоты или диаметра сечений. В результате разгрузки (после местной пластической деформации, увеличения объема вследствие химико-термического насыщения или структурных превращений вследствие закалки) в поверхностном слое образуются значительные остаточные напряжения сжатия, достигающие предела текучести и более высоких значений. Прочность поверхностного слоя увеличивается в некоторых случаях этот слой становится хрупким и возрастает влияние асимметрии цикла нормальных напряжений на усталостное разрушение. [c.156]

Влияние асимметрии цикла на сопротивление усталости обычно незначительно и в формулах (0.10) и (0.11) не учитывается. [c.18]

Следует отметить, что длительные выдержки напряженных образцов из титановых сплавов под слоем солей в интервале 250—500°С могут не привести непосредственно к коррозионным разрушениям, но резко снизить их работоспособность, в частности усталостную прочность. Интересные данные по этому вопросу получены Б.А. Колачевым с сотрудниками [46]. Для изучения влияния солевой коррозии на усталостные характеристики был взят сплав ОТ4 в виде листового материала толщиной 1 мм. Образцы, отожженные в вакууме при 670°С ч), выдерживали на воздухе без соли и с солевой коркой при 350 и 400°С в течение 96 ч под нагрузкой й без нее, а затем испытывали на усталость при 20°С. В табл. 7 представлены данные о влиянии солевой коррозии на число циклов до разрушения при растяжении-сжатии с коэффициентом асимметрии цикла 0,1. Максимальное напряжение цикла составляло 450 МПа. Выдержка образцов с солевой коркой при 350°С без приложения нагрузки не снижает числа циклов до разрушения. Число циклов до разрушения образцов с солевой коркой после выдержки при 400°С в 2,8 раза меньше, чем образцов, выдержанных на воздухе при 400 0 без солевой корки. При действии напряжений/ (температура 350°С) число циклов до разрушения образцов с солевой коркой в 6 раз меньше, чем образцов без солевого покрытия. Очагами усталостных разрушений служат коррозионные повреждения поверхности. [c.46]

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]

Существенное влияние на величину (Ьг)к при переходе к быстрому распространению трещины оказывают агрессивная среда и температура. Их влияние на элемент конструкции проявляется наиболее явно в случае большой продолжительности цикла, когда трещина раскрыта и материал находится под напряжением. Наиболее типична указанная ситуация для планера ВС и вращающихся деталей двигателя, которые подвержены циклическому нагружению с высокой асимметрией или длительному растяжению в полете от центробежной нагрузки. Причем для горячей части двигателя характерен нагрев до температуры 750°. [c.103]

Применительно к сталям 9 %Ni и А-21226 в описании распространения усталостной трещины при разной асимметрии цикла использованы размеры зон пластической деформации, ранее выявленные Ханом [30, 50]. Им были получены следующие коэффициенты пропорциональности k = 0,25 z = 0,023, которые различаются почти на порядок. В работе исследованы компактные образцы толщиной от 25,4 до 1,52 мм из стали С %0,026 Si %3,36 N %0,002. Следует подчеркнуть, что циклическая зона была оценена через величину Определение циклической зоны в соответствии с уравнением (3.2) для описания роста усталостных трещин в случае их развитой зигзагообразной траектории применительно к широкому классу материалов было осуществлено с введением величины z =1/12л [51]. Это наиболее сильное влияние траектории трещины, которое оценивается минимальным размером циклической зоны при прочих равных условиях. [c.140]

Условия нагружения элемента конструкции, как правило, могут быть реализованы в широком диапазоне варьирования температуры, частоты нагружения, асимметрии цикла путем силового воздействия на элемент конструкции по нескольким осям при разном соотношении между величинами компонент нагружения и т. д. Реальные условия многопараметрического эксплуатационного нагружения материала, воплощенного в том или ином элементе конструкции, ставят вопрос об использовании интегральной оценки роли условий нагружения в развитии процесса разрушения. В связи с этим необходимо введение представления об эквивалентном уровне напряжения для проведения расчетов с использованием новой характеристики напряженного состояния материала в виде эквивалентного КИН. Использование эквивалентной величины в свою очередь требует получения сведений о закономерностях процесса разрушения в некоторых тестовых или стандартных условиях циклического нагружения материала, в которых осуществлено построение базовой или единой кинетической кривой. Параметры кинетической кривой в стандартных условиях опыта становятся характеристиками только свойств материала. Разнообразие реальных условий нагружения материала, в том числе и влияние геометрии элемента конструкции, рассматривается в условиях подобия путем сведения всех получаемых кинетических кривых к базовой или единой кинетической кривой. Поэтому влияние того или иного параметра воздействия на кинетику усталостной трещины в измененных условиях опыта по отношению к тестовым условиям испытаний может быть учтено через некоторые константы подобия. Они выступают в качестве безразмерного множителя. [c.190]

Рис. 5.1. Влияние размера зерна на зависимость скорости роста усталостной трещины от размаха коэффициента интенсивности напряжения АК при асимметрии цикла нап)ужения R = 0,35 в титановом сплаве Ti-115 и Ti-155 [75]

Представленные поправки в большинстве случаев характеризуют однопараметрическое изменение условий нагружения. К ним следует отнести в первую очередь асимметрию цикла и частоту приложения нагрузки, которая применительно к элементам авиационных нагрузок меняется в широком диапазоне. Однако в условиях эксплуатации внешнее воздействие на ВС оказывается комплексным и многопараметрическим. В связи с этим необходимо учитывать именно синергетическую ситуацию влияния на поведение материала, как и в случае внешнего воздействия, также необходимо рассматривать несколько факторов, через которые учитывается реакция материала на это воздействие. Поэтому далее влияние основных параметров внешнего воздействия, одновременное изменение которых является типичным для элементов авиационных конструкций и должно быть учтено при моделировании кинетики усталостных трещин, будет рассмотрено после введения еще одной характеристики в кинетические уравнения (5.63) — фрактальной размерности. [c.254]

В низкоуглеродистых сталях и других деформационно стареющих материалах наблюдается четкий предел выносливости, т. е. ниже некоторого значения приложенного напряжения усталостная долговечность образцов неограниченно велика. Важность деформационного старения подтверждается так называемым эффектом тренировки образец в течение длительного времени подвергают циклическому нагружению при напряжениях ниже предела выносливости, после чего его усталостная долговечность существенно повышается благодаря увеличению напряжения течения в результате деформационного старения. Ранее считалось, что предел выносливости является характери-ристикой, отражающей сопротивление материала зарождению разрушения (т. е. зарождению усталостной трещины). В настоящее время взгляд на предел выносливости несколько трансформировался. Показано, что усталостная трещина может зарождаться и прорастать через поверхностные слои образца при напряжениях меньше предела выносливости, но не развивается в глубь образца и не приводит к разрушению [263, 423]. Таким образом, наличие предела выносливости не является следствием невозможности зарождения трещины, а скорее неспособности ее распространения в материале при данном уровне напряжений [152]. Данная закономерность позволяет связать предел выносливости с пороговым значением коэффициента интенсивности напряжений AKth, характеризующим отсутствие развития трещины при АК < А/Сгл- Указанный подход был нами использован при прогнозировании влияния асимметрии нагружения на предел выносливости. Подробное изложение полученных по данному вопросу результатов будет приведено в подразделе 4.1.4. [c.128]

На основании полученного деформационно-силового уравнения усталостного разрушения (2.111) в гл. 4 выполнено моделирование кинетики усталостных макротрещин в перлитных сталях, в частности, рассмотрено влияние асимметрии нагружения на пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений AKth- [c.145]

Известна также формула Формена [16], относящаяся в основном к области перехода разрушения от стадии устойчивого роста (пэрисовский участок) к ускоренному и отражающая влияние асимметрии нагружения, [c.190]

Существенным этапом в понимании влияния асимметрии нагружения на СРТ были исследования В. Элбера [315, 316, 373], который установил, что закрытие трещины (контакт ее берегов) происходит в растягивающей части полуцикла, трещина раскрыта только при напряженных, превышающих Оор. Очевидно, что трещина при о < Оор не работает как концентратор напряжений и деформаций и, следовательно, при указанном условии повреждение материала у вершины трещины практически отсутствует. Поскольку повреждение материала у вершины трещины связано с изменением уровня ее нагруженности за цикл, определяемым параметром АК, Элбер для учета эффекта закрытия трещины вводит эффективный размах КИН Кец = [c.190]

С помощью разработанной модели было также исследовано влияние коэффициента асимметрии цикла R на isKth- Сравнение результатов расчета с экспериментальными данными для стали 15Х2НМФА (рис. 4.10), а также с зависимостью, полученной на основании большого количества экспериментальных данных [374], свидетельствует о хорошем их соответствии. [c.218]

Известны работы, посвященные установлению взаимосвязи величины АКл с пределом выносливости материала Ог [156, 263, 277—279]. Влияние же асимметрии нагружения на Ог в большинстве случаев описывается зависимостями типа Гудмена [145] или Петерсона [391] см. подраздел 2.3.1). [c.219]

Отах > От (пунктирные линии), крив ая, построенная в соответствии с (4.41), лежит между кривыми, определенными на основании уравнений Гудмена и Петерсона. Этот результат можно трактовать как подтверждение подхода механики разрушения и изложенных допущений к анализу влияния асимметрии нагружения на предел выносливости материала. [c.220]

Теория Пальмгрена основана на примитивных предположениях и далека от физической сущности явлений. В частности, она не учитывает действительной кинетики paзвиtия повреждений с увеличением числа циклов, влияния на повреждаемость таких факторов, как асимметрия циклов, чередование ступеней, отдых между ступенями и блоками напряжений. [c.310]

Лучше совпадает с опытом теория ступенчатого накопления повреждений (Кортен-Долан и другие), согласно которой отсчет на каждой ступени ведется от уровня повреждения, достигнутого на предыдущих ступенях. Учитывается также влияние степени асимметрии циклов на повреждаемость. [c.310]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Влияние вариаций токовых систем и магнитосферы на траектории КЛ и изменение геомагнитного порога обрезания КЛ Асимметрия в изменении геомагйитного порога обрезания [c.1177]

Тогда ((Та)о и (та)э будут рзвны тзким предбльным амплитудам переменных напряжений при симметричном цикле для гладкого образца стандартных размеров (т. е. без влияния концентрации напряжения и размеров сечения), которые эквивалентны переменным номинальным напряжениям сТа и Та, действующим в данной детали при наличии концентрации напряжения, масштабного эффекта и асимметрии цикла. Запасы прочности соответственно будут равны [c.126]

Исследования высокопрочной стали ЗОХГСА, используемой для изготовления элементов конструкций стоек шасси ВС, было выполнено с целью оценки влияния геометрии концентратора на соотношение между длительностью периодов зарождения и роста трещины. Испытанию на трехточечный изгиб (испытания выполнены Г. М. Трофимовым) подвергали образцы прямоугольного сечения 10x20 мм с надрезом глубиной 2 мм при трех уровнях максимального напряжения цикла 900, 1200 и 1500 МПа с асимметрией цикла нагружения 0,33, [c.62]

Расхождения в осуществляемых оценках сопоставляемых характеристик длительности роста трещины и длительности полного периода циклического нагружения на разных уровнях одноосного нагружения (путем растяжения, изгиба с кручением и пр.) являются ненринци-пиальными, и их влиянием на рассматриваемое соотношение можно пренебречь. Наблюдаемое подобие зависимостей относительной живучести от долговечности свидетельствует о том, что период роста трещины определяется не только уровнем действующего напряжения или асимметрией цикла нафуже- [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...