Усталость низкочастотная

В низкочастотной области нагружения при нагреве титановых сплавов ВТЗ-1 и ВТ-9 имеет место устойчивое формирование усталостных бороздок. Испытания круглых образцов с частотой нагружения 1 Гц были проведены по пульсирующему циклу нагружения на материалах после стандартных режимов термообработки (рис. 7.5). При нагреве более заметное снижение в долговечности получено для сплава ВТ-9. Сопоставление кинетики усталостных трещин для различных уровней долговечности свидетельствовало об устойчивом формировании преимущественно усталостных бороздок в изломе. Качественно полученные кинетические кривые не отличались от аналогичных зависимостей шага бороздок от длины трещины в области многоцикловой усталости (рис. 7.6). Расчет [c.347]

Установка [95] для испытания на усталость при бигармоническом цикле имеет в качестве нагружающих устройств гидроцилиндр и электродинамический вибратор. Низкочастотная сторона установки дает 18—22 цикл/мия, высокочастотная 10000—12000 цикл/мин. [c.181]

В общем случае можно считать, что если работа детали сопровождается редкими перегрузками, то оценка ее служебной пригодности должна включать два вида испытаний на обычную многоцикловую высокочастотную усталость и на сопротивление малоцикловой усталости при низкочастотных испытаниях [50]. [c.236]

В Воронежском педагогическом институте [137] создана уста-(новка для изучения термической усталости металлов методом низкочастотного внутреннего трения (тройной релаксатор). [c.268]

Изменение гармонических составляющих сигнала при усталости. Образцы цилиндрической формы с концентратором в виде кольцевой выточки подвергались циклическому растяжению—сжатию по симметричному циклу с частотой 18 гц на гидропульсаторе типа ЦДМ-Ю пу. Материал образца — сталь 45. Циклическое деформирование проводилось в постоянном магнитном поле при напряженности 1000 а м, при которой сигнал с измерительной катушки, охватывающей образец, был максимальным. Измерительная катушка через РС-фильтр высших частот (дифференцирующая цепочка) подключалась к анализатору гармоник типа С5-3. Проведены исследования изменения с числом циклов нагружения гармоник сигнала, возбуждаемого в измерительной катушке за счет магнитоупругого эффекта [1], до седьмой включительно. Результаты исследований представлены на рис. 1, а. Установлено, что некоторые гармонические составляющие (третья и седьмая) претерпевают заметные изменения с момента появления в образце магистральной усталостной трещины. Однако следует отметить, что измерение гармонических составляющих, кратных частоте нагружения, связано с некоторыми трудностями, заключающимися в том, что при низкочастотном нагружении для уверенного разделения гармоник необходимо работать при очень узкой полосе пропускания анализатора гармоник, а это накладывает жесткие требования к стабильности частоты нагружения, задаваемой испытательной машиной. По этой причине, а также вследствие их малости не удалось замерить изменение при усталости гармоник выше седьмого номера. [c.134]

Измерение электрических свойств — эффективный метод изучения дефектов кристаллической решетки, возникающих в процессе деформации [1—3]. Измерения электропроводности нашли широкое применение при исследовании низкочастотной усталости [4—6]. Однако, учитывая особенности процесса ультразвукового нагружения, при котором деформация происходит в микрообъемах металла, для получения дополнительной информации о процессе акустической усталости нами, кроме метода электропроводности, применен метод термоэдс, являющийся более чувствительным, чем электросопротивление, параметром, реагирующим на все изменения электронного состояния металла [7, 8]. К тому же процесс измерения термоэдс на неравномерно деформированном образце по использованной нами схеме проще, чем измерение электросопротивления, а в некоторых случаях этот способ может быть единственно возможным. [c.195]

В работе [9] приведены снимки дислокационной структуры приповерхностного слоя монокристаллов молибдена (100), усталостно нагруженных при комнатной температуре с частотой 36 Гц. Обращает на себя внимание кристаллографический характер структуры приповерхностного слоя каналы, вытянутые в одном из направлений скольжения (111), пересекают плотные клубки, также ориентированные в направлении (111). При высокочастотной усталости кристаллов молибдена (100) также видны кристаллографически ориентированные каналы (см. рис. 3, б), но дислокационная структура, на фоне которой они появляются, в отличие от низкочастотной усталости, не имеет кристаллографической направленности. [c.167]

Шероховатость поверхности. Влияние на усталость шероховатости поверхности, по сравнению с другими параметрами качества поверхностного слоя деталей, наиболее изучено. Однако в большинстве работ экспериментальных и теоретических устанавливается только качественный характер зависимости усталости от шероховатости поверхности и без учета наклепа и технологических макронапряжений, имеющихся в поверхностном слое после его обработки. Усталостные испытания проводили при комнатной температуре и низкочастотном нагружении. Влияние шероховатости поверхности на сопротивление усталости обычно оценивается различными коэффициентами концентрации напряжений, обусловливаемых геометрическими параметрами микронеровностей поверхности. Имеются также эмпирические формулы, устанавливающие зависимость сопротивления усталости от того или иного критерия шероховатости поверхности. Так, например, И. А. Одинг оценивает изменение сопротивления усталости в зависимости от шероховатости поверхности с помощью эмпирического коэффициента, имеющего следующий вид [56] [c.165]

Бигармонические напряжения, рассматриваемые в настоящей главе, можно разделить по соотношению частот слагаемых гармоник на две группы —с малым соотношением, не превышающим 3 1 (рис. 76, а—е), и большим, превышающим (8 10) 1 (рис. 76, ж). Такая дифференциация бигармонических нагрузок связана с тем, что при <02 ft)i 3 1 с помощью испытаний на усталость можно исследовать процесс изменения накопления повреждений в зависимости от расположения и величины каждого из экстремумов на кривой изменения напряжений, в то время как при значительном соотношении частот оценивается влияние переменной асимметрии цикла (меняющаяся статическая составляющая в виде низкочастотного компонента). [c.127]

Dr — удельная энергия, рассеянная в материале за цикл, при напряжениях, равных ограниченному пределу усталости на базе 10 циклов для низкочастотных испытаний и на базе 10 циклов для высокочастотных испытаний. [c.80]

Это положение подтверждают по крайней мере два важных обстоятельства. Во-первых, при непрерывном низкочастотном нагружении в большинстве случаев долговечность по числу циклов до разрушения при термической усталости оказывается ниже чем при механической усталости, даже если максимальная температура равна температуре изотермического испытания (см. рис. 27). [c.170]

В истории конструирования камер сгорания инженеры постоянно имели дело с обширными площадями тонкого материала, контактирующего с раскаленной средой. Сгорание топлива может вызывать периодическое колебание давления, порождая проблемы малоцикловой усталости. Конструкторы решили избежать их, повысив жесткость и напряженность узлов камеры сгорания и тем самым подавив возможные собственные низкочастотные вибрации, которые процесс сгорания мог бы возбудить. [c.57]

Термическая усталость — малоцикловая низкочастотная усталость, которая характеризуется тем, что возбуждение переменных температурных остаточных напряжений в материале обусловливается циклическим изменением температуры. [c.234]

Важную роль в этом случае играет форма цикла и уровень нагрузок. Поэтому низкочастотную область нагружения целесообразно рассматривать совместно с малоцикловой усталостью. [c.278]

Таким образом в области низкочастотного нагружения и при малоцикловой усталости в случае треугольной формы [c.281]

Отсюда следует, что левый верхний участок кривой Веллера не всегда можно использовать для характеристики малоцикловой усталости того или иного материала. Если условия службы деталей и узлов таковы, что они испытывают сравнительно редкие перегрузки (например, маневренные перегрузки или перегрузки от порывов ветра в самолетных конструкциях, повторные нагрузки, связанные с суточными изменениями температуры в корпусах, находящихся под внутренним давлением и т. д.), то сопротивление малоцикловой усталости следует оценивать при низкочастотных испытаниях. В связи с этим в отечественной литературе [14, 16], наряду с термином малоцикловая усталость , можно встретить термины статическая выносливость и прочность при повторных статических нагрузках — термины, отражающие специфические особенности процесса уставания, связанные с малой скоростью изменения повторной нагрузки. [c.84]

Изломы низкочастотной малоцикловой усталости чаще всего, во всяком случае для конструкционного материала высокой и средней прочности, имеют типичную усталостную зону и по своему виду при визуальном осмотре могут не отличаться от классических изломов усталости (рис. 3). [c.84]

Испытание проушин чаще всего проводится в условиях пульсирующего или асимметричного растяжения. Для определения малоцикловой усталости пригодны машины как для статических, так и для усталостных испытаний с осевой нагрузкой, снабженные, однако, устройством для низкочастотного нагружения. Испытания ушковых соединений можно проводить на пульсаторах, лучше всего с гидравлическим приводом. В некоторых случаях для натурных узлов пригодными являются лишь гидропульсационные домкраты. [c.232]

Обычно различают высокочастотную усталость (Ю - 10" циклов), малоцикловую (низкочастотную) усталость (10 - Ю циклов) усталость в промежуточной области (10 - 10 циклов). [c.168]

В настоящем параграфе рассмотрим особенности поведения материалов при высокочастотном и низкочастотном нагружении в условиях постоянных и изменяющихся температур. Основные понятия и обозначения, используемые при рассмотрении процессов усталости, определены в ГОСТ 23207-78. [c.169]

Термическая усталость — это разрушение материала под дейст-виел1 циклических изменений температуры, которые возбуждают переменные температурные напряжения. Однократное изменение температуры с высокой скоростью носит название теплового удара. При тепловом ударе, так же как при термоциклировании, возникшие температурные поля и обусловленные ими температурные напряжения могут привести к разрушению образца. Термическую усталость относят к разновидности малоцикловой низкочастотной усталости. Вопросы разрушения металлургического оборудования при термической усталости рассмотрены в работах М. А. Тылкина [40, 218, 219]. [c.128]

Испытания на кручение в низкочастотном диапазоне от 1 до 20—30 Гц осуществляются кривошипными машинами или машинами с центробежными возбудителями (верхняя часть диапазона) при симметричном и асимметричном цикле. Кривошипный механизм — жесткое нагружение. При оснащении машин с таким механизмом динамометрами и регуляторами эксцентриситета кривошипного привода можно получить нагружение с постоянным моментом и программируемой амплитудой. Наибольшее распространение для H nbij тания на усталость при кручении получили машины с передачей крутящего момента посредством двойного кривошипа и резонансные машины с механическими вибраторами. [c.172]

Машина для испытания на усталость при бигарманическом нагружении при растяжении-сжатни имеет электродинамическое силовозбуждение. Машина имеет устройство для наложения высокочастотного иа низкочастотное нагружение. [c.183]

Под маюцикловой усталостью следует понимать малоцикловую низкочастотную усталость. Область же высокочастотной малоцикловой усталости — это область циклических перенапряжений, [c.236]

Малоциклозую усталость называют также статической выносливостью, прочностью при повторных статических нагрузках. Изломы низкочастотной малоцикловой усталости чаще всего (для конструкционного материала высокой и средней прочности) имеют типичную усталостную зону и по внешнему виду могут не отличаться от классических изло.мов усталости. [c.236]

Термическая (/сгалостб — малоцикловая низкочастотная усталость, которая характеризуется тем, что возбуждение переменных температурных напряжений в материале обусловливается циклическим изменением температуры. Величина напряжений и деформаций при термоусталостном нагружении зависит от характеристик теплопроводности, теплопередачи и термического расширения материала. [c.263]

Описываемые ниже методика и аппаратура обеспечивают возможность регистрации диаграмм циклического деформирования с соответствующими измерениями деформаций, наблюдения за испытываемым объектом с целью анализа условий возникновения и развития трещин и за структурными изменениями материала, определяющими его сопротивление деформированию и разрушению. Для реализации методики к испытательной установке серии МИР [ 1 ] разработаны и изготовлены система двухчастотного силовозбужде-ния с низкочастотным нагружением в области малоцикловой усталости и регистрацией при этом диаграммы циклического деформирования и система нагрева образца для осуществления данных испытаний в области высоких температур. Внешний вид модернизированной установки с пультом управления ее системами представлен на рис. 1. [c.15]

Описана установка для испытаний металлов на усталость, модернизированная с целью осуществления на ней высокотемпературных исследований при двухчастотных и программных режимах нагружения с низкочастотным деформированием в уируго-пластической области. [c.161]

Исследования, проведенные с помощью рентгеновского двухкристального спектрометра, показали, что за 3 10 циклов нагружения происходит увеличение общей ширины кривых качания к [10] от 12... в исходном состоянии до 56.... При дальнейшем увеличении числа циклов скорость уширения кривых качания затухает. Аналогичный характер изменения х наблюдали и при низкочастотной усталости монокристаллов молибдена [11]. Интересно отметить, что при съемке эпиграмм заметного размытия или астеризма рефлексов не наблюдается. [c.165]

На рис. 2 для металлических конструкционных материалов представлены графики, характеризующие влияние частоты симметричного циклического однородного растяжения — сжатия на относительные значения предела выносливости. При этом значения ст 1, взятые на базе 100 млн. циклов на одной из частот циклического нагружения, отнесены к значению предела прочности Ов, определенному при обычной скорости рас-тяигения на стандартных образцах. В таблице даны значения обычных частот в диапазоне 7-о11 по кривым усталости проводилась экстраполяция последних до базы 10 циклов Высокочастотные усталостные испытания велись на базе 10 —10 циклов на образцах с диаметром рабочей части около 6—7 мм в условиях водяного (для черных металлов) или воздушного (для легких сплавов) охлаждения [2]. Критерием усталостного разрушения образца во время обычных низкочастотных испытаний было его окончательное разрушение, а для высокочастотных испытаний — появление достаточно развитой усталостной трещины (глубиной 2—3 мм), вызывающей заметное снижение резонансной частоты продольных колебаний образца. [c.333]

Природа (сущность) зависимости сопротивления усталости от частоты циклического нагружения имеет временной характер. Циклы нагрузки с различными периодами (при условии равенства соответствующих им амплитуд напряжений) будут оказывать различное повреждающее действие на материал и тем большее, чем большая длительность действия напряжений, особенно максимальных, в течение цикла. Поэтому действие определенного количества циклов N высокочастотной нагрузки приводит к меньшему усталостному повреждению материала по сравнению с действием такого же числа циклов N низкочастотной нагрузки той же амплитуды. Отсюда и повышение предела выносливости и циклической долговечности при увеличении частоты ыагружения. Но все это справедливо для частот меньше некоторой критической (зависящей от материала, [c.334]

У Коррозионная усталость может быть двух видов мнргоцик-ловой и малоцикловой. Многоцикловая усталость проявляется при деформировании мета ша в пределах упругих деформаций. Количество циклов до разрушения образца (детали) обычно в этом случае достаточно велико. Малоцикловая усталость — деформация и разрушение материалов под действием низкочастотных повторных нагрузок высокой интенсивности (материал нагружается уже в зоне пластических деформаций). При таком виде нагруженш металл разрушается быстрее и количество циклов до разрушения будет, естественно, меньше (не более 10 ), Малоцикловая усталость наблюдается, например, в момент посадки самолета. [c.48]

Ямада и Китагава [109] изучали изменение высокочастотной выносливости образцов из 0,23%-ной углеродистой стали при наложении низкочастотных нагрузок. В ходе исследования применялась машина для испытаний на сопротивление усталости с повторным изгибом. Измерение нагрузок на образцах и контроль во время испытаний осуществлялись проволочными тен-зодатчиками. Определялся также предел выносливости образцов [c.49]

Учитывая разницу амплитуд низкочастотного и высокочастотного нагружения и то обстоятельство, что низкочастотная нагрузка основная и более опасная для лопасти фабочего колеса гидротурбины, было принято установить малоцикловой предел выносливости без наложения высокочастотной нагрузки, затем уточнить влияние наложения высокочастотной нагрузки на малоцикловой предел выносливости. При этом база испытания для малоцикловой усталости принималась равной 10 циклов при частоте [c.51]

На рис. 26 представлены экспериментальные кривые усталости образцов из сталей 0Х12НДЛ и 45 при действии низкочастотной нагрузки и при действии низко- и высокочастотной нагрузок одновременно (при постоянстве среднего напряжения низкочастотного нагружения, равного 20 кгс/мм для обоих случаев). [c.53]

Физической причиной, вызывающей усталость конструкции самолета, являются переменные нахрузки, действующие в процессе эксплуатации [2]. Источники возникновения этих нахрузок различны, как различна и их физическая природа, в связи с чем характер переменных нахрузок тоже различен как по своей структуре, так и по величине и частотному составу. Вместе с тем можно выделить нагрузки, определяющие долговечность основной силовой конструкции, например, крыла и фюзеляжа, весовое совершенство и прочность которых в первую очередь, характеризуют качество конструкции самолета в целом. Если речь идет о нагруженности и оценке долговечности продольных элементов крыла (лонжеронов, стрингеров, обшивки), то существенными являются лишь переменные нагрузки, характеризующиеся довольно низкой частотой, не превышающей в крайнем случае десятков Герц. К низкочастотным нагрузкам на крыло следует в первую очередь отнести переменную нахрузку, цикл изменения которой соответхлъует одному полету. Эта нахрузка вызвана переходом самолета из стояночного положения, когда на самолет действуют лишь силы веса, в полетное положение, ковда на самолете возникают аэродинамические нагрузки и обратно. [c.411]

На рис. 6.15 показана трещина, обнаруженная в сплаве А 286 (см. табл. 1.4) при малоциклоБой усталости в вакууме при 593 С. В случае нагружения с частотой v = 1 цикл/мин трещина образуется внутри зерна (рис. 6.15, а) при низкочастотном нагружении (v =0,1 цикл/мин) можно наблюдать смешанный путь трещины — в теле зерна и по границам зерен (рис. 6.15, б). В отличие от этого при циклической дес рмации с очень низкой частотой (v = = 0,0013 цикл/мин) трещина распространяется полностью по границам зерен (рис. 6.15, в). [c.206]

На рис. 6.16 показаны изломы нержавеющей стали 316, полученные при испытаниях на малоцикловую усталость. При низкочастотном нагружении наблюдают зернограничные фасетки (рис. 6.16, а), как в случае интеркристаллитного излома при ползучести. При высокочастотном нагружении (рис. 6.16, в) преобладает транскристаллитный излом. Такая же закономерность наблюдается и при исследовании сплава А 286 (см. рис. 6,15). Следует отметить, что на воздухе обнаруживается транскристаллит-ное разрушение, а в вакууме,— интеркристаллитное. Это объясняется тем, что оба вида разрушения не связаны по-существу с атмосферой (хотя, по-видимому, атмосфера и оказывает определенное влияние на характер разрушения). [c.206]

Малоцикловая усталость — усталость металла, при которой образование макротрещин или полное разрушение происходит при повторнопластическом деформировании с разрушаюв им числом циклов до 5- 10 . При этом имеется в виду малоцикловая низкочастотная усталость. Область же высокочастотной малоцикловой усталости — это область циклических перенапряжений. При малоцикловой усталости в отличие от многоцикловой поглощаемая энергия уже с первых циклов нагружения расходуется на разрушение. [c.230]

Низкочастотное нагружение и малоцикловая усталость. В области низких частот нагружения возможно наложение механизмов ползучести при достаточно высоком уровне напряжений на собственно циклическое разрушение.. В жаропрочных никелевых сплавах с переходом от частоты нагружения 10 цикл/мин к частоте 2 цикл/мин при температуре испытания 650 °С наблюдается смена механизма роста трещины, сопровождающаяся переходом от внутризерейного распространения усталостной трещины к межзеренному. [c.278]

Из машин с механическим приводом для испытания на малоцикловую усталость при осевой нагрузке получили распространение горизонтальные низкочастотные пульсаторы с предельными усилиями 0,03 Мн ( 3 Г) и 0,1 Мн ( 10 Т). На рис. 5 показана схема такого пульсатора с механическим приводом. Эта машина может быть использована как для обычных испытаний на усталость, так и для испытаний с небольшой частотой приложения нагрузки в обоих случаях можно задать и симметричный и асиммет- [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...