Долговечность усталостная

Расчет передач на циклическую долговечность. Усталостное повреждение ремня является основной причиной выхода из строя передач. Экспериментальные исследования показали, что циклическая долговечность ремня N (в циклах) связана с максимальным переменным напряжением [см. формулу (18.5)] обычным соотношением [c.301]

Определение долговечности зубчатых колес. К основным видам разрушения зубчатых колес, как уже указывалось выше, относятся усталостный излом зубьев, происходящий обычно у основания ножки зуба, и усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев. В соответствии с этими видами разрушения зубчатых колес применяют два основных метода испытаний для определения их долговечности усталостные испытания на изгиб зубьев и испытания на контактную выносливость рабочих поверхностей. При испытании на контактную выносливость в эксплуатационных условиях можно наблюдать и другие виды износа. [c.274]

К ремню предъявляют следующие основные требования высокая тяговая способность достаточная долговечность, усталостная прочность и невысокая стоимость. [c.194]

Усталостная долговечность. Усталостная долговечность Ьн определяется появлением признаков усталости материала на поверхностях качения. Для определения 90%-ной или номинальной долговечности (т. е. наработки партии подшипников до отказа первых 10% от общего количества) применяют следующую формулу [c.13]

В настоящем разделе предпринята попытка сформулировать деформационно-силовой критерий зарождения усталостного разрушения применительно к ОЦК металлам, в частности к сталям перлитного класса, основываясь на некоторых физико-меха-нических представлениях о накоплении повреждений при усталости [74, 79, 85, 126]. Разрабатываемый подход позволит ответить на некоторые открытые вопросы в проблеме малоцикловой усталости материалов, в частности, касающиеся влияния на долговечность максимальных напряжений и нестационарности нагружения. [c.136]

Долговечность первой стадии весьма мала по отношению к долговечности, отвечающей зарождению макроразрушения [ПО, 111, 152]. На самых ранних стадиях процесса формирования зародышевых усталостных микротрещин происходит их притупление за счет пластического деформирования при обратном нагружении. Поэтому микротрещины после зарождения растут стабильно (из-за притупления напряжения в их вершине меньше теоретического предела прочности От. п) по механизму стока дислокаций в их вершины при циклическом нагружении. Условие нестабильного роста микротрещин выполняется при значительном увеличении их длины. Количество циклов, свя- [c.137]

Отход от анализа повреждения материала в материальной точке, как это принято в механике деформируемого твердого тела, и рассмотрение процессов усталостного повреждения в конечном объеме — структурном элементе — позволяет адекватно прогнозировать не только долговечность, но направление развития разрушения. Такой подход дает возможность разрешить существующее противоречие, связанное с несоответствием при смешанном нагружении по модам 1 и И направлений развития усталостной трещины и локализации максимальной повреждаемости материала трещина развивается перпендикулярно максимальным нормальным напряжениям в область, где повреждаемость материала не является максимальной. [c.149]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

Анализ долговечности сварных узлов на стадии образования усталостного разрушения может быть выполнен на основе из-вестных деформационных критериев разрушения [141, 144, 147] или при использовании разработанного деформационно-силового критерия (см. раздел 2.3). Процедура расчета при этом аналогична анализу долговечности материала у вершины усталостной трещины, так как по сути трещина является острым геометрическим концентратором напряжений и деформаций. Расчет кинетики НДС в концентраторах напряжений в настоящее время проводится с использованием коэффициентов концентрации упругопластических деформаций и напряжений, процедура получения которых достаточно полно представлена в работах [141, 147]. В случае необходимости уточненного анализа НДС в концентраторе можно воспользоваться решением упругопластических задач с помощью МКЭ. [c.268]

Оценка долговечности элементов конструкций на стадии кинетики усталостных трещин в ряде случаев является актуальной инженерной задачей. Это в первую очередь относится к сварным узлам, так как при высокой концентрации напряжений, обусловленной несовершенством формы сварных соединений, долговечность на стадии зарождения трещины может быть незначительной и циклический ресурс конструкции в большей степени будет определяться стадией развития усталостной трещины. Более того, в случае технологических трещиноподобных дефектов типа подреза, несплавления и т. п. в сварных швах стадия зарождения трещины отсутствует и ресурс конструкции определяется только ее развитием. [c.268]

Как указывалось в подразделе 4.1.2, ОСН могут оказывать существенное влияние на долговечность сварных узлов. Расчет кинетики усталостных трещин значительно усложняется в тол- [c.268]

В связи с изложенным настоящая глава будет посвящена разработке методов определения ОСН в сварных толстолистовых конструкциях с многопроходными швами, а также исследованию долговечности сварных узлов на стадии развития усталостной трещины. Решение поставленной задачи опирается на разработанные методы расчета НДС при термопластическом деформировании материала, базирующиеся на МКЭ, а также на методы анализа параметров механики разрушения и модель развития усталостной трещины. [c.269]

Приведенные в предыдущем разделе исследования ОСН в сочетании с методами расчета траектории трещины и параметров механики разрушения (см. подраздел 4.1.3) и моделью развития усталостной трещины (см. подраздел 4.1.4) позволяют исследовать долговечность сварных узлов на стадии развития трещины. [c.317]

С целью исследования влияния собственных и реактивных сварочных напряжений на долговечных сварных узлах были проведены расчетные исследования по кинетике усталостной трещины в трех типах сварных узлов, образованных стыковым, тавровым и штуцерным соединениями [28, 86]. [c.317]

Результаты сопоставления экспериментальных и расчетных зависимостей длины усталостной трещины от числа циклов нагружения в исследуемых тавровых и стыковых соединениях показаны на рис. 5.28. Максимальная относительная погрешность по долговечности составляет около 25 %, что свидетельствует о достаточно хорошей сходимости результатов расчетов по разработанным методикам с экспериментальными данными. Для сравнения был проведен расчет долговечности исследуемых соединений без учета ОСН (рис. 5.28,6). Из рис. 5.28,6 видно, что ОСН оказывают существенное влияние на долговечность сварных соединений, причем это влияние тем больше, чем меньше уровень максимальных растягивающих напряжений в цикле. [c.324]

При расчете развития усталостной трещины, производившемся в осесимметричной постановке, учитывалось перераспределение ОСН, происходящее в процессе нагружения образца до образования трещины. Траектория распространения трещины и ОСН после сварки и нескольких циклов нагружения (система ОН отвечает условию приспособляемости) показаны на рис. 5.12. Расчет КИН и долговечности проводили до момента, когда глубина трещины соответствовала 0,7 ее толЩ Ины (рис. 5.31), так как при испытаниях такого рода характерно развитие трещин не только с растянутой стороны, но и со сжатой внутренней стороны и объединение их наступает на расстоянии приблизительно 0,3 толщины диска относительно сжатой стороны. [c.325]

В данной главе иллюстрируется применение разработанных подходов (см. главы 1, 2, 4) к анализу долговечности различных сварных узлов на стадии развития усталостной трещины. [c.326]

На втором этапе проведены исследования кинетики усталостной трещины в различных сварных узлах. ОСН существенно изменяют кинетику усталостной трещины. В частности, трещины во многих случаях развиваются по криволинейным траекториям изменяются асимметрия нагружения, размах КИН и, как следствие, СРТ и долговечность конструктивного узла. По мере увеличения длины трещины сварочные напряжения существенно перераспределяются, что приводит к возможности ее развития в область, где исходное поле напряжений было сжимающим. Неучет ОСН может приводить к значительным погрешностям в оценке долговечности сварных конструкций, причем в случае действия на узел сжимающей или частично сжимающей нагрузки роль ОН чрезвычайно повышается. [c.326]

Детали, подвергающиеся длительной повторно-переменной нагрузке, разрушаются при напряжениях значительно меньших предела прочности материала при статическом нагружении. Это имеет большое значение для современных многооборотных машин, детали которых работают в условиях циклических нагрузок при общем числе циклов, достигающем за весь период службы машины многих миллионов. Как показывает статистика, около 80% поломок и аварий, происходящих при эксплуатации машин, вызвано усталостными явлениями.-Поэтому проблема усталостной прочности является ключевой для повышения надежности и долговечности машин. - [c.275]

Долговечность циклически нагруженных соединений определяется усталостной прочностью материала. Кривые усталостной прочности ирп контактном нагружении в общем близки к кривым усталости для случаев [c.344]

Метод испытаний с воспроизведением реальных записей вибрационных процессов позволяет получить наиболее точную оценку долговечности (усталостной) в условиях эксплуатации. Однако такие испытания проводят редко. При таких испытаниях объект нагружается всеми нагрузками спекзра, в том числе и очень малого уровня с большой повторяемостью и, как следствие, база испытаний с учетом коэффициентов запаса получается очень большой [35]. [c.367]

Испытания долговечности усталостные испытания, испытания на ползучесть и длитель-HjTo прочность, износ. [c.39]

Диаграммы превращения аусте> нита изотермические ЗЙ6 —г— термокинетическне 307, 309 Диффузионное насыщение стали металлами 363—368 — см. также под его названиями, например Алитирование, Си-лидирование. Хромирование, Цинкование Долговечность усталостная 24 Дрессировка стали 38 [c.705]

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]

При описании картины усталостного разрешения поликрис-таллического материала одним из ключевых вопросов является выбор минимального объема, для которого оказываются применимы соотношения, связывающие долговечность с НДС, рассчитываемым по уравнениям механики сплошной среды. В работах [72, 73] показано, что необходимым и достаточным условием накопления повреждений в материале является достижение зоной знакопеременной пластической деформации [c.139]

Процесс малоциклового усталостщ)го разрушения ОЦК металлов может быть подразделен на три этапа множественное зарождение микротрещин на самых ранних стадиях циклического упругопластического деформирования, стабильное подрастание микротрещин за счет эмиссии и стока дислокаций в их вершины и, наконец, нестабильное развитие микротрещин до ближайших эффективных барьеров, которыми могут являться микронапряжения или границы деформационной субструктуры. Исходя из указанной схематизации усталостного разрушения ясно, что долговечность до зарождения макроразрушения определяется двумя параметрами НДС неупругой деформацией (точнее, размахом неупругой деформации в цикле) и максимальными напряжениями в цикле. Первый параметр определяет скорость стабильного роста микротрещины, а второй — ее критическую длину. [c.148]

В условиях циклического нагружения уменьшение эффективной скорости деформирования, обусловленное либо уменьшением частоты, либо выдержкой в цикле, либо формой цикла, может вызвать существенное снижение числа циклов Nf до разрушения, как показано на рис. 3.1,6 на примере нержавеющей стали типа 304, испытанной при 600 и 700 °С и размахе деформации Ае = 1 %. Аналогичные данные получены для бейнитной стали 2,25 Сг — 1 Мо [286] при Т = 575 °С и Ле = 0,5 % выдержка в циклах растяжения и сжатия до 6 мин приводит к снижению усталостной долговечности в три-четыре раза по сравнению с непрерывным циклированием со скоростью деформирования = 4-10- с-. Подобное влияние скорости деформирования на повреждаемость материала наблюдается и на стадии роста усталостной трещины. Например, для никелевого сплава 1псопе1718 уменьшение частоты нагружения до 0,1 Гц [c.151]

Один из наиболее трудных и наименее разработанных вопросов механики материалов — прогнозирование типа разрушения (внутризеренного или межзеренного) и условий перехода от внутризеренного, менее опасного разрушения, к межзерен-ному, приводящему к снижению критической деформации и долговечности материала. В настоящей главе предложен подход к анализу типа разрушения в зависимости от условий испытаний. Суть подхода заключается в параллельном анализе накоплений повреждений в теле зерна и по его границам тип разрушения будет определяться тем процессом, который дает меньшие значения параметров предельных состояний материала Nf и е/). Такой анализ может проводиться на основании физико-механических моделей кавитационного внутризеренного или усталостного разрушения, рассмотренных в гл. 2, и модели кавитационного межзеренного разрушения, представленной в данной главе. [c.187]

В настоящем разделе кратко рассмотрено современное состояние исследований по некоторым основным вопросам, которые необходимо решать при расчете долговечности конструкций на стадии развития усталостной трещины. Отмечены наиболее важные акспекты кинетики усталостных трещин, которые учтены при разработке оригинальных методов расчета, изложенных в последующих разделах. [c.193]

Выполненный обзор литературы позволяет сделать вывод, что для описания влияния коррозионной среды можно использовать подходы, основанные на применении линейной механики разрушения. На наш взгляд, для проведения расчетных исследований кинетики усталостной трещины в коррозионной среде наиболее приемлем метод, изложенный в работе [168], с помощью которого можно рассчитать скорость развития трещин в коррозионной среде при различной частоте нагружения на основании данных о скорости их развития на воздухе. В случае, если КИН при соответствующей длине трещины в элементе конструкции будет больше, чем Ks , количество циклов, необходимое для роста трещины при этом условии, можно считать нулевым. Такое допущение дает консервативную оценку долговечности элемента конструкции, что в инженерной практике вполне допустимо. [c.200]

Лазерная закалка — перспективный метод упрочнения сложных изделий, долговечность которых лимитируется износостойкостью и усталостной прочностью когда их закалка Д1)угпми методами затруднена. [c.226]

Смотреть страницы где упоминается термин Долговечность усталостная : [c.301] [c.219] [c.83] [c.251] [c.280] [c.1644] [c.290] [c.87] [c.127] [c.127] [c.138] [c.140] [c.144] [c.213] [c.219] [c.223] [c.224] [c.320] [c.61] [c.310]

Методика усталостных испытаний (1978) -- [ c.12 , c.54 , c.56 ]

Сплавы с эффектом памяти формы (1990) -- [ c.122 ]

Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении (1987) -- [ c.22 , c.70 , c.225 , c.228 , c.228 , c.229 ]

Справочник металлиста Том2 Изд3 (1976) -- [ c.24 ]

Справочник металлиста Том5 Изд3 (1978) -- [ c.2 , c.24 ]

Металловедение и термическая обработка стали Том 1, 2 Издание 2 (1961) -- [ c.61 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...