Прочность при повторно-статических нагрузках

Марин Н. И., Прочность при повторной статической нагрузке, ВпИ, 1946. [c.392]

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]

Статическая выносливость характеризуется прочностью при повторных статических нагрузках с частотой нагружений 10— 15 циклов в минуту. [c.203]

Прочность корпусов сосудов с вырезами при повторно-статических нагрузках [c.85]

Следует отметить, что конструкции, выполненные точечной и роликовой сварками, в некоторых областях техники подвергают испытаниям при низкой частоте загружений и доводят до разрушения при нескольких десятках тысяч загружений. Такие испытания называются повторно статическими. Многие явления, свойственные поведению образцов под усталостными нагрузками, имеют место при повторно статических нагрузках. Прочность образцов при повторно статических нагрузках зависит от наличия концентраторов в соединениях, свойств материала и качества сварных соединений. [c.234]

Фиг. 133. Отношения предела прочности соединений с непроварами при повторно статических нагрузках к их значениям при полных проварах образцов

Исследование прочности при высоких температурах жаропрочных и тугоплавких материалов при простом и сложном напряженном состояниях как при статических кратковременных и длительных нагрузках, так и при повторно-переменных нагрузках и теплосменах. Особое внимание при этом должно быть обраш,ено на изучение длительной прочности и выносливости материала при не-установившихся режимах силового и теплового воздействия (раздельно и совместно). [c.663]

Таким образом, в результате обработки данных определяют основные особенности и параметры расчетного режима термомеханического нагружения характер сочетания циклов повторно-статической нагрузки и температуры, значения предельных нагрузок (деформаций) и температур шах > min > Диапазон их изменения, частоту v цикла нагружения в переменной части цикла, время выдержки нагрузки и температуры, число циклов и т. д. Эти данные используют в дальнейшем для выбора режимов и проведения испытаний на малоцикловую усталость с целью получения базовых характеристик и для оценки прочности конструкции при длительном малоцикловом нагружении. [c.18]

Если пластмассовое тело нагружать колебательными силами или повторной непериодической нагрузкой достаточной величины, после определенного времени материал может разрушиться, может наступить его усталость. Разрушение всегда наступает при более низком напряжении, чем предел прочности, определенный при кратковременных статических нагрузках. [c.59]

Снижение служебных свойств. Возникновение при правке статическим изгибом остаточных растягивающих напряжений может привести к снижению прочности детали при вибрационных и повторных статических нагрузках и, следовательно, к сокращению срока ее службы во время эксплуатации. Чтобы избежать этого, после правки статическим изгибом производят нагрев деталей до температуры 180—200° С с выдержкой при данной температуре в течение 2—3 ч. Термообработка частично снимает остаточные напряжения и повышает выносливость и стабильность формы детали. [c.286]

Получиться посадка с недопустимо большими зазорами. Наличие же зазора между стержнем заклепки и отверстием приводит к снижению прочности и выносливости соединения особенно при повторно-статических и вибрационных нагрузках. [c.294]

При повторно-переменных нагрузках прочность прессовых соединений не снижается по сравнению с их исходной статической прочностью [36, 54]. [c.169]

Кратном повторении. Простейшее представление о причине этого можно составить, если учесть, что напряжение вводилось как результат осреднения внутренних усилий, распределенных неравномерно и беспорядочно между различными микрообъемами. При построении критериев прочности при статических однократных нагрузках по данным опытов эта микронеоднородность учитывается фактическим поведением материала при испытаниях. Но данные этих опытов и построенные по ним критерии прочности нельзя автоматически переносить на случаи повторяющихся нагрузок. Действительно, даже в случае деформирования тела в пределах упругости, когда повторное воспроизведение нагрузок приводит к повторяющейся картине напряженного и деформированного состояний, как статистически определенных характеристик, в малых областях тела, особенно при наличии дефектов внутри или на граничной поверхности тела (трещины, надрезы, инородные включения и т. п.), могут возникать локальные пластические деформации или микроразрушения, так что в этих областях локальное напряженное и деформированное состояние при повторном воспроизведении нагрузки будет уже другим. Накопление этих видоизменений в малых областях при повторении нагрузок может привести к развитию трещины разрушения. Отсюда ясна возможность так называемой усталости материала при периодических нагрузках. [c.289]

Попытки принципиально разграничить обычную усталость и усталость при малом числе циклов, по-видимому, не оправданы. Во всяком случае оба вида усталости соответствуют одной и той же кривой усталости, которая обычно без скачков переходит от Д цикла (статическое нагружение) к тысячам циклов и выше . Необходимость учета опасности разрушения при малом числе циклов, т. е. от повторно-статических нагрузок, привела к изменению проектирования и расчета на прочность многих конструкций. Так, например, до 1940 г. расчет основных частей самолета производился на статическую прочность. Требования по выносливости предъявлялись лишь к отдельным узлам, испытывающим в эксплуатации вибрационные нагрузки [18]. В настоящее время большинство силовых элементов самолетов, кораблей, крупногабаритных резервуаров и сосудов давления [21, с. 166] и некоторых других сооружений рассчитывают на сопротивление повторно-статическим нагрузкам [4, 18, 27, 38, с. 274], что привело к существенным изменениям и при выборе материала [35]. [c.204]

Наряду с высокой прочностью высокопрочные сплавы указанных систем характеризуются пониженной выносливостью при повторно-статических нагружениях. Для экспериментальной проверки эксплуатационной надежности конструкции из высокопрочных сплавов во всей совокупности конструктивных и технологических особенностей рекомендуется проводить испытания либо целой конструкции, либо отдельных ответственных узлов на повторные нагрузки, соответствующие эксплуатационным. Высокопрочные сплавы систем А1—Ъп—Мд А1—Ъп—Мд—Си чувствительны к коррозионному растрескиванию над напряжением они не теплопрочны и применять их можно при длительной эксплуатации до температуры не выше 100—120° С. [c.135]

Установлено, что выпуклость шва не снижает статической прочности, однако очень влияет на вибрационную прочность. Чем больше выпуклость шва и, следовательно, меньше угол перехода от основного металла к наплавленному, тем сильнее оно снижает предел выносливости. Таким образом, чрезмерная выпуклость шва может свести к нулю все преимущества, полученные от оптимизации технологического процесса по улучшению качества сварных соединений, работающих при вибрационных, динамических и повторно-статических нагрузках. [c.246]

Поверхностная закалка, т. е. быстрый нагрев поверхностного слоя стального колеса и последующее быстрое охлаждение, применяется для получения высокой твердости и прочности поверхностного слоя, высокой износостойкости и повышения усталостной прочности (при повторно-переменных изгибающих нагрузках статического и ударного характера). Поверхностная закалка, в частности, может быть осуществлена токами высокой частоты (т. в. ч.). [c.278]

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]

Вторая группа включает параметры, оценивающие сопротивление материалов переменным и длительным статическим нагрузкам. При повторном нагружении в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе 10 -н2-10 циклов. Малоцикловая усталость отделяется от многоцикловой условно выбранной базой испытания (Л >5-10 циклов) и отличается пониженной частотой нагружения ( = 0,1-н5 Гц). Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости на выбранной базе испытаний. Сопротивление длительным статическим нагрузкам определяют, как правило, при температуре выше 20°С. Критериями сопротивления материалов длительному действию постоянных напряжений и температуры являются пределы ползучести (То,2/-с и длительной прочности Сх. Предел длительной прочности определяют при заданной базе испытаний, обычно 100 и 1000 ч, предел ползучести — по заданному допуску на остаточную (обычно 0,2%) или общую деформацию при установленной базе испытаний. [c.46]

На прочность пластичных и хрупких материалов концентрация напряжений влияет по-разному. Существенное значение при этом имеет также характер нагрузки. Если материал пластичный (диаграмма напряжений имеет площадку текучести зна чительной протяженности) и нагрузка статическая, то при увеличении последней рост наибольших местных напряжений приостанавливается, как только они достигнут предела текучести. В остальной части поперечного сечения напряжения будут еще возрастать до величины предела текучести Стт, при этом зона пластичности у концентратора будет увеличиваться (рис. 120). Таким образом, пластичность способствует выравниванию напряжений. На этом основании принято считать, что при статической нагрузке пластичные материалы мало чувствительны к концентрации напряжений. Эффективный коэффициент концентрации для таких материалов близок к единице. При ударных и повторно-переменных нагрузках, когда деформации и напряжения быстро изменяются во времени, выравнивание напряжений произойти не успевает и вредное влияние концентрации напряжений сохраняется. Поэтому в расчетах на прочность учитывать концентрацию напряжений необходимо. [c.120]

При квазистатическом разрушении после небольшого числа циклов поле деформации мало отличается от поля при статической нагрузке. По мере увеличения числа циклов и уменьшения накопленной деформации при образовании разрушения форма и размеры зон пластической деформации отличаются от тех, которые получаются при статическом растяжении. Так как разрушение при малом числе циклов в основном определяется достигнутыми деформациями, то для оценки прочности в зоне концентрации используют представления о концентрации деформаций и их перераспределении при повторном нагружении. [c.90]

Из анализа приведенных данных следует, что трубопровод в процессе эксплуатации подвергается переменной нагрузке низкой частоты. Количество пусков и остановок (количество циклов), определяющее долговечность трубопроводов, составляет порядка 4-10 —1,4-10 за срок службы трубопровода (20 лет). Поэтому при рассмотрении вопросов прочности трубопровода следует исходить из того, что он подвергается не статической нагрузке, а повторно-статической малоцикловой нагрузке. [c.141]

Ряд исследований проведен по определению прочности и пластичности элементов при двухосных напряжениях в МВТУ им. Баумана на специальных установках (рис. 16). Установлены важнейшие зависимости конструктивной прочности не только от формы оболочек (цилиндрических, сферических и т. д.) и величин концентраторов, но также от характера кривой диаграммы деформаций на участке предел прочности — сопротивление разрыву. Чем круче поднимается кривая деформаций, тем выше конструктивная прочность элементов при двухосных напряжениях. Напротив, чем ближе отношение От/ов к единице, тем хуже работает элемент в условиях двухосного поля напряжений и тем опаснее для него наличие концентраторов напряжений. В ближайшем будущем будут проведены испытания сварных изделий всевозможных форм, работающих при статических, повторно статических и усталостных нагрузках. Исследование конструктивной прочности под углом зрения хрупких разрушений является одним из важнейших критериев, обеспечивающих надежность работы сварных конструкций в эксплуатации. Чрезвычайно важно при изготовлении сварных конструкций устранить возникновение в них не [c.139]

ЛИШЬ В ТОМ случае, если бы разрушение балок в действительности происходило или от срезания по площадкам с наибольшими касательными напряжениями, или от разрыва по площадкам с наибольшими растягивающими напряжениями. Опыты, однако, показывают, что даже в лабораторной обстановке нельзя получить разрушений балки от среза или разрыва по площадкам наибольших напряжений. При статическом испытании разрушение балки является обыкновенно следствием недостатка устойчивости стенки или сжатого пояса балки. При повторных нагрузках причиной разрушения явится усталость металла, с которой нужно считаться в точках с большими местными напряжениями . Устойчивость конструкции и возможность явления усталости металла нужно рассмотреть в первую очередь при оценке прочности балки. [c.414]

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]

Рис. 15. Прочность при повторно-статических нагрузках типовых трубчатых узлов. Цикл симметричный 1—комбинированная сварка [ручная дуговая — электроды марки ВИ9-6 (СВ-18ХМА), газовая — проволока марки ЭИ334 закаленные элементы до сварки]

Влияние непровара на уменьшенЦе усталостной прочности сварных соединений зависит от рода материала [70]. Особенно чувствительны к непроварам сварные соединения из аустенитных сталей типа 1Х18Н9Т (кривые 3 и 4, фиг. 132), их пределы выносливости при 10%-ном непроваре снижались более чем в 2,75 раза по сравнению с хорошо проваренными швами, в то время как в стали марки ЗОХГСНА и в соединениях из дюралюминия марки Д16 при аналогичных условиях пределы выносливости уменьшались в 1,6—1,8 раза. Влияние непровара крайне отрицательно отражается не только на величине предела выносливости сварных соединений при числе циклов нагружения 10 , но и при действии повторных низкочастотных нагружений при числе циклов, равном нескольким десяткам тысяч. На фиг. 133 приведены отношения пределов прочности при повторных статических нагрузках соединений с непроварами к их значениям при полном проваре. В рассматриваемых случаях наиболее чувствительными к непроварам были также соединения из аустенитных сталей. [c.238]

Прочность при повторной статической нагрузке. На величину предела выносливости оказывает влияние характеристика цикла г = ап11п/0п,ах- Прочность при переменных нагрузках зависит также от частоты нагружений низкие частоты (несколько нагружений в минуту) оказывают более сильное действие, чем высокие (1000 нагружений в минуту), при том же количестве циклов удлинение периода цикла нагружения усиливает его эффект. Объясняется это тем, что пластическая деформация за период нагрузки при высокой частоте не успевает достигнуть величины, равной пластической (местной) деформации при низкой частоте нагрузки, г. е. за каждый цикл низкочастотной нагрузки накапливается большая пластическая деформация, чем за цикл высокочастотной нагрузки. Следовательно, необходимое число циклов нагрузки для полного использования способности материала к деформированию при низкой частоте оказывается значительно меньше, чем при высокой частоте. [c.50]

Андреев Н. X. Прочность элементов конструкций из сплавов Д16АТ и В95АТ, сваренных точками при повторно-статической нагрузке. Сварочное производство , 1959, № 9. [c.216]

Фиг. 252. Прочность точечных соединений при повторно-статической нагрузке а, б — соединения сплава марки Д16Т в. г — соединения сплава Д16Т д — соединения

Фосфатирование в указанных ванмах не оказывает влияния на усталостную прочность и долговечность при повторно статических нагрузках. [c.231]

Конструкции, подверженные повторным статическим нагрузкам, соответствующим эксплртационным (т. е. не вызывающим остаточных деформаций и не превышающим по величине предела выносливости), разрушаются через несколько циклов. Причем число циклов тем меньше, чем больше отношение а/а , где а—напряжение при повторной нагрузке —предел прочности материала. Часто термин выносливость заменяют термином усталость разрушения деталей от многократного повторно-переменного нагружения [c.340]

Упрочняющими фазами в сплавах являются MgZn2, Т-фаза (Al2MgзZnз) и 5-фаза (Al2 uMg). При увеличении содержания цинка и магния прочность сплавов повышается, а их пластичность и коррозионная стойкость понижаются. Добавки марганца и хрома улучшают коррозионную стойкость и прочность. Сплавы закаливают с температуры 465—475° С (с охлаждением в воде) и подвергают искусственному старению при температуре 135—145° С в течение 16 ч. По сравнению с дуралюмином эти сплавы обладают большей чувствительностью к концентраторам напряжений и пониженной коррозионной стойкостью под напряжением. У них меньше предел выносливости и сопротивляемость повторным статическим нагрузкам. [c.354]

Поверхностный наклеп является эффективным средством новыгаения прочности и долговечности сварных соединений низколегированных п вы oкoнpoчнFJx сталей при повторных статических и вибрационных нагрузках. Наклеп дробью и нневмомолотком не оказывает существенного влияния на предел прочности, не снижает ударную вязкость и не повышает склонности к хрупкому [c.59]

Присадочную проволоку Св-18ХМЛ рекомендуется применять в целях повышсригя прочности сварных соединений при статических, вибрационных и повторных статических нагрузках. Газовая сварка не применяется. Атомноводородная и аргоно-дуговая сиарка применяется только при условии термической обработки сварного соединения после сварки при толщине свариваемых элементов до 6 лглг, а также для выполнения первого слоя ири многослойной сварке деталей больших толщин. [c.64]

Целесообразно применять в целях повышения прочности соединений при статических, вибрационных и повторных статических нагрузках. Возможно также использование покрытий УОПИ-13 (НЖ), ЦЛ-8 НИАТ-1 и др., предназначенных для электродов аустенитного класса. Для деталей и узлов, работающих в особо тяжелых условиях при динамических (ударных), вибрационных и повторных статических нагрузках. Только для сварки по слоям, наплавленным присадками ЭИ334 и ЭИ (35. В числителе для швов, выполненных тоннообмазанными электродами, в знаменателе — топстообмазаиными (качественными) электродами. [c.66]

Электродную проволоку марки Св-18ХМА целесообразно применять в целях повышения прочности сварных соединений при статических, вибрационных и повторных статических нагрузках. [c.70]

Предельная прочность при циклических нагрузках достигается значительно раньше, чем при статических. Усталостное разрушение может возникнуть при напряжениях ниже предела текучести. Особенность миагоциклоБОй усталости — макродеформация объема металла, как правило, отсутствует. Деталь в целом деформируется упруго, но происходит местная повторная упруго-пластическая деформация отдельных наиболее неблагоприятно ориентированных по отношению к силовому полю кристаллов, сопровождающаяся циклическим наклепам. После достижения критической степени искажения решетки происходит разрыв межатомных связей. [c.9]

Разрушение от усталости. Если образец, изготовленный из стали 35ХГСА, подвергнуть циклическому сжатию и растяжению, то он разрушится при напряжении, значительно меньшем, чем предел прочности. Так, образец из стали 35ХГСА после определенного числа циклов повторных нагрузок разрушится при напряжении 50—65 кПмм , а не 165 кГ/млё, как это происходит при статической нагрузке. [c.101]

Казавшееся ранее вполне осуществимым разграничение различных разделов науки о прочности (например, однократное хрупкое и повторное усталостное разрушение) в последнее время теряет четкость. Установлено много общего между кинетикой развития деформации и разрушения при длительной статической и усталостной нагрузках. Показано, что хрупкая трещина может приводить к усталостному разрушению и, наобо-)0т, усталостная трещина может вызвать хрупкое разрушение, а стыке между статической и усталостной прочностью возникло и быстро развивается изучение сопротивления малому числу повторных нагружений (гл. 21), иногда называемое повторной статической прочностью или статической выносливостью. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...