Нагрузка повторная за пределом

Нагартовка оболочек 249 Нагружение близкое к простому 90 Нагрузка повторная за пределом упругости 11 [c.375]

Изучение прочности дисков различных типов турбомашин в поле центробежных сил при нормальных, низких и высоких температурах, в том числе при неравномерном нагреве по радиусу, а также малоцикловой повторно-переменной нагрузке за пределами упругости. [c.665]

Если образец нагрузить до точки М и снять нагрузку, то в нем появится остаточная деформация Л/о. При повторном нагружении этого же образца линия нагружения совпадает с линией разгрузки ММ. Предел пропорциональности повысится и станет приблизительно равным тому напряжению, до которого первоначально был растянут образец. При дальнейшем увеличении растягивающей силы кривая диаграммы совпадает с МЕЕ. Начало координат новой диаграммы переместится в точку N. Предварительная вытяжка за предел текучести изменяет механические свойства материала— повышает предел пропорциональности и уменьшает остаточное удлинение после разрыва, т. е. делает материал более хрупким. Повышение прочности и снижение пластичности материала вследствие предварительной вытяжки за пределом текучести называется наклепом. [c.54]

Исследование полей деформаций и напряжений. При оценке прочности элементов конструкций при длительном малоцикловом и неизотермическом нагружении необходимо определять поля деформаций и напряжений с учетом работы материала в опасных зонах за пределами упругости в условиях повторного нагружения и проявления температурно-временных эффектов. Исходными расчетными параметрами являются нагрузка, перемещение и температура. [c.18]

Предельная несущая способность де -талей конструкций при вязком состоянии материала рассматривается как такая стадия их нагружения, после которой существенное изменение размеров происходит без значительного увеличения нагрузки, т. е. наступает быстро развивающееся формоизменение. В ряде конструкций предельное состояние такого типа определяется наибольшими допустимыми остаточными перемещениями из условий сопряженной работы с другими узлами. Например, допустимая вытяжка диска турбомашины зависит от регламентируемых зазоров между ротором и корпусом. Образованию предельных состояний предшествует существенное упруго-пластическое перераспределение деформаций и напряжений, поэтому расчетное определение усилий, отвечающих предельным состояниям, требует решения соответствующих задач методами теории пластичности и в частных случаях способами сопротивления материалов. При повторном, ограниченном по числу циклов нагружении за пределами упругости перераспределение напряжений и деформаций может приводить к затуханию накопления пластической деформации, т. е. приспособляемости. [c.5]

Усталостные испытания стальных образцов, подвергнутых предварительно растяжению за предел текучести, показали, что умеренное предварительное растяжение приводит к некоторому повышению предела выносливости. С дальнейшим ростом наклепа можно, однако, достигнуть такого состояния, когда в результате перегрузки становится возможным падение предела выносливости ). Если до начала обычного испытания на усталость образец подвергнуть предварительно действию некоторого числа циклов напряжения, превышающего предел выносливости, то, как показывает опыт, можно установить предельное число циклов перенапряжения (зависящее от величины этого перенапряжения), которое не оказывает влияния на предел выносливости. При большем же числе циклов перенапряжения наблюдается снижение предела выносливости. Откладывая значения наибольшего предварительного перенапряжения по одной оси координат и соответствующие им предельные числа циклов по другой, мы получим кривую повреждаемости для испытуемого материала ). Область диаграммы, лежащая ниже этой кривой, определяет те степени перенапряжения, которые не вызывают повреждений. Кривой повреждаемости можно пользоваться для оценки поведения частей машин, работающих при напряжениях ниже предела выносливости, но подвергающихся время от времени циклам перенапряжения. Для вычисления числа циклов перенапряжений различной интенсивности, выдерживаемых частями машин до разрушения, была установлена формула ). В применении к конструкциям самолетов в известных случаях производится статистический анализ напряжений, которым подвергается та или иная деталь в условиях эксплуатации ), и усталостные испытания ставятся так, чтобы повторная нагрузка лабораторной установки воспроизводила бы [c.454]

Из испытаний пластмасс на обратную ползучесть, т. е. на возврат деформаций после снятия длительно действовавшей нагрузки, видно, что при затухающей ползучести обратный процесс для своего прекращения требует не меньше времени, чем прямой. Деформация ползучести при этом в большинстве случаев подлостью не возвращается. Несмотря на это, при повторном приложении нагрузки деформация ползучести, накапливающаяся за тот же промежуток времени, что и при первоначальном загружении, не выходит за пределы деформации, полученной от первоначального загружения. Отсюда следует, что если периоды разгрузки не менее продолжительны, чем периоды нахождения под нагрузкой, из всех периодов загружения во внимание следует принимать один, наиболее продолжительный. Так, есл и период эксплуатации конструкции составляет 50 лет и за прошедшие 50 лет продолжительность снегового покрова колебалась в пределах от 3 до 5 месяцев, а период разгрузки составлял соответственно 9—7 месяцев, т. е. был больше, расчетная продолжительность снеговой нагрузки для конструкционных пластмасс должна быть принята в 5 месяцев. При периодах разгрузки меньших, чем периоды загружения, периоды загружения следует суммировать. Получающаяся при этом разница пойдет в запас прочности и может быть учтена в дальнейшем по мере накопления результатов исследований и опыта проектирования. [c.62]

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]

При повторно переменных нагрузках опасное состояние характеризуется появлением трещин усталости. За опасное напряжение принимается предел выносливости [c.53]

Для увеличения чувствительности метода на один из концов образца прикреплен удлинитель с нанесенной на торец визирной риской. С помощью оптико-измерительного устройства наблюдают за положением риски после каждой очередной разгрузки образца, измеряя невозврат к исходному положению. За исходное положение риски принимается положение перед началом испытаний подготовленного образца. Невозврат риски свидетельствует о начале пластической деформации поверхностного волокна. Увеличение нагрузки при каждом новом повторном нагружении зависит от уровня прочности материала и обычно оценивается предварительными испытаниями. Испытания продолжаются до достижения остаточного прогиба образца, соответствующего остаточному удлинению поверхностного волокна на 0,2%, т. е, до достижения предела текучести при изгибе. [c.39]

Нагружение конструкций с числом циклов от 10 до 10 относится к малоцикловому нагружению [239] и приравнивать его в общем случае к статическому нельзя, особенно если величины действующих номинальных напряжений достаточно высоки и близки к пределу пропорциональности материалов, как это наблюдается в трубах магистральных трубопроводов, уложенных в грунт. В таких условиях в процессе эксплуатации из-за повторных воздействий нагрузки возможно малоцикловое разрушение сварных труб большого диаметра. [c.138]

Усталость (подробно она рассмотрена в гл.10) — это понижение стойкости материала против повторно-циклического действия напряжений или циклического деформирования. В предшествующих разделах уже введены термины мало- и многоцикловая усталость. Инженеры ввели эти термины и различают их по количеству циклов, уровню напряжений по отношению к пределу текучести и характеру разрушения. С точки зрения конструктора деталей турбины более практично представлять, что малоцикловая усталость есть (обычно) результат термомеханических деформаций, совершающихся единожды за каждый пуск турбины или за каждое изменение нагрузки, тогда как многоцикловая усталость — это следствие деформаций, совершающихся единожды или многократно за каждый оборот ротора. [c.68]

Состояние образца при полной разгрузке (характеризуемое на рис. 23 точкой О ), можно принять как бы за новое его естественное состояние. Если образец вновь подвергнуть растяжению, т. е. произвести вторичную нагрузку, то график сначала пойдет по той же линии О А, которая описывает процесс разгрузки. Совпадение прямой АО для разгрузки и прямой О А для повторной нагрузки является вполне естественным. Поскольку напряжение Ол больше первоначального предела упругости Оу, мы отмечаем повышение предела упругости по мере роста пластической деформации образца. [c.93]

Температура замораживания определяется как наименьшая-температура нагрева, при которой при быстром приложении нагрузки полная соответствующая ей деформация достигается за время приложения нагрузки. Применяются два способа определения температуры замораживания , иллюстрируемые фиг. П1. При получении кривых деформация — время необходимо проводить повторные эксперименты, приближаясь к температуре, при которой полный прогиб образца достигается мгновенно (фиг. П1. 3, а). Более быстро температура замораживания определяется, если, приложив к образцу нагрузку подходящей величины, т. е. достаточно большую, но не превосходящую предел пропорциональности, повышать температуру и достигнуть участка высоко эластичного состояния материала, на 164 [c.164]

Модель процесса накопления усталостных повреждений. Рассмотрим стержневую систему, изображенную на рис. 5 и находящуюся под действием повторных нагрузок. Механические свойства ее элементов (модули упругости и упрочнения, предел текучести, сопротивление отрыву и т. д.) предполагаются случайными величинами, что позволяет моделировать случайную структуру поликристаллического материала. При первом нагружении пластические деформации возникают в наиболее слабых и наиболее нагруженных элементах, а после снятия нагрузки возникает система остаточных напряжений. Повторные нагружения изменяют эту картину в отдельных элементах происходит процесс упрочнения, пока местное напряжение не достигнет величины сопротивления отрыву для данного элемента. Разрыв единичных элементов соответствует появлению субмикроскопических трещин при усталостном разрушении. Процесс выхода из строя одного элемента за другим моделирует процесс развития прогрессирующей усталостной трещины. Наибольшее значение периодической нагрузки (при заданном режиме ее изменения), при котором еще имеет место упруго-пластическая приспособляемость системы, соответствует пределу выносливости для поликристаллического тела. Таким образом, модель передает наиболее существенные черты усталостного разрушения [6]. [c.155]

Детали, подвергающиеся длительной повторно-переменной нагрузке, разрушаются при напряжениях, значительно меньших предела прочности материала при статическом нагружении. Это обстоятельство 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. [c.271]

Состояние образца при полной разгрузке (характеризуемое на рис. 1 точкой О ) можно принять как бы за новое естественное его состояние. Если образец вновь подвергнуть растяжению, т. е. произвести вторичную нагрузку, то график сначала пойдёт по той же линии О А, которая описывает процесс разгрузки. В самом деле, модуль Юнга Е является для каждого металла вполне стабильной константой, независимо от того, каким способом из него был изготовлен образец при определении Е обычно мы даже не интересуемся тем — подвергался ли металл предварительной осадке или вЫтяжке, получен ли он прессованием или прокаткой, т. е. обладает он анизотропией или нет, имеет какую-либо остаточную деформацию или не имеет модуль Юнга металла во всех этих случаях оказывается одним и тем же с достаточной степенью точности. Поэтому совпадение прямой АО для разгрузки и прямой О А для повторной нагрузки является вполне естественным. Так как при повторной нагрузке прямая О А определяет зависимость о-е включительно до точки А, можно утверждать, что разгрузка и повторная нагрузка являются чисто, упругими процессами. Поскольку напряжение больше первоначального предела упругости о , мы отмечаем, следовательно, повышение предела упругости по мере роста пластической деформации образца. Материал упрочняется или наклёпывается, и потому отмеченное явление называется упрочнением или наклёпом. Как видим, этот эффект будет тем большим, чем больше угол наклона кривой <з-е. [c.12]

Деформация образца за пределом упругости состонг изупругой и остаточной, причем упругая часть деформации подчиняется закону Гука и за пределом пропорциональности (см. рис. 19.6). Если нагрузку снять, то образец укоротится в соответствии с прямой TF диаграммы. При повторном нагружении того же образца его деформация будет соответствовать диаграмме FTBD. Таким образом, при повторном растяжении образца, ранее нагруженного выше предела упругости, механические свойства материала меняются, а именно повышается прочность (предел упругости и пропорциональности) и уменьшается пластичность. Это явление называется наклёпом. [c.195]

Отличительной особенностью процесса сопротивления материалов малоцикловому нагружению является непостоянство с числом циклов и во времени диаграммьг деформирования. Следствием отмеченного оказывается перераспределение в общем случае напряжений и деформаций в процессе циклического нагружения за пределами упругости элемента конструкции. При этом возникает явление нестационарности условий деформирования даже при повторном нагружении конструкции постоянными нагрузками (механическими и термическими). С другой стороны, условия циклического деформирования за пределами упругости определяют величины циклических и односторонне накоп.ленных деформаций на стадии образования макротрещины и особенности достижения предельного состояния по разрушению. [c.5]

Описанные здесь законы разгрузки и повторной нагрузки представляют собой весьма упрощенную модель этого явления. Не вдаваясь в подробности более сложных моделей, укажем лишь на следующий экспериментальный факт. Если разгрузку образца произвести с напряжения, находящегося в интервале от сгрг до (Ту, то остаточная деформация практически равна нулю. Наибольшее напряжение, разгрузка с которого все еще не сопровождается появлением остаточных деформаций, называется пределом упругости и обозначается через <Те или сгу в русской технической литературе). В связи с этим уточним точка К на рис. 2.36 находится не за пределом текучести аза пределом упругости ае. Сведения о значениях предела упругости Сте тех или иных материалов необходимы при проектировании, например, основных элементов шумоизмерительной техники. Разработаны отраслевые стандарты, согласно которым предел упругости (Те определявтся аналогично условному пределу текучести оо,2, но с весьма малым допуском на остаточную деформацию. В зависимости от тех или иных обстоятельств значение этого допуска может быть и 0,05%, и 0,005% и т. д. В этих случаях можно перейти к обозначению предела упругости как Сто,05 или Го,005 И Т. Д. [c.46]

Провода любого назначения должны удовлетворять всем требованиям с учетом не только нормальных, но и аварийных режимов. При кратковременном и. повторно-кратковременном режимах работы силовых токоприемников с общей продолжительностью цикла до 10 мин и продолжительностью рабочего периода до 4 мин в качестве расчетной токовой нагрузки для проверки сечения проводов по нагреву следует принимать токовую нагрузку, приведенную к длительному режиму. При этом для медных проводов сечением до 6 мм , а для алюминиевых до 10 мм токовые нагрузки принимаются, как для установок с длительным режимом работы. Так же производится выбор проводов для оперативных цепей и цепей управления, так как сечение их цочти никогда не выходит за пределы указанных значений. [c.111]

На 67 сутки была произведена разгрузка и прослежен процесс возврата деформаций, который почти закончился к моменту повторного приложения нагрузки на 108 сутки. Далее в течение еще 60 суток проходил второй период ползучести под нагрузкой. По кривым ползучести видно, что полные деформации образцов не выщли за пределы уровня, достигнутого за первый период нахождения образцов под нагрузкой. [c.63]

Если подвергнуть повторному нагружению образец, который был предварительно растянут до возникновения в нем напряжений, больших предела текучести, то оказывается, что линия нагрузки практически совпадает с линией разгрузки, а часть диаграммы, лежащая левее точки, от которой производилась разгрузка, не повторяется. Таким образом, в результате предварительной вытяжки материала за предел текучести его свойства изменяются повышается предел пропорциональности и уменьшается пластичность. Это явление называют шклепом. В определенном смысле можно говорить, что в результате наклепа материал упрочняется (подробнее это будет разъяснено несколько ниже). [c.62]

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]

Разгрузка и повторная нагрузка за пределом упругости. Рхлн в некоторой точке А. диаграммы, т. е. при значении напряжения [c.11]

В СВЯЗИ С требованиями неизменности ВБХ следует применять второй тип вкладышей с эрозионно-стойкой облицовкой. С применением таких вкладышей связан ряд проблем. При первом тепловом нагружении критического вкладыша нагревающаяся облицовка расширяется быстрее и в большей степени, чем теплоаккумулирующая армировка. В итоге их взаимодействия в облицовке появляются кольцевые сжимающие напряжения, выходящие за пределы упругой деформации. В результате полученной пластической деформации при остывании вкладыша между облицовкой и теплоаккумулирующей армировкой появляется зазор существенной величины (1 мм и более). Повторное тепловое нагружение вкладыша с двигающейся в пределах полученного зазора облицовкой довольно опасно. Охрупчивание облицовки при первом тепловом нагружении еще больше снижает надежность вкладыша при повторном нагружении. Например, получаемая методом порошковой металлургии облицовка из псевдосплава ВНДС-1 благодаря содержанию меди имеет удовлетворительный набор физикомеханических свойств во всем диапазоне рабочих температур при одноразовом нагружении, сохраняющийся в течение большого промежутка времени быстрое (в течение 20. .. 30 с) выпаривание меди (90 % и более) не влечет за собой негативных последствий, так как обедненный медью ВНДС-1 сохраняет свои физикомеханические свойства практически на прежнем уровне (но только лишь в области рабочей температуры Т < 2000 К). Однако при остывании облицовки ниже 1500 К обедненный медью ВНДС-1 становится очень хрупким. Критический вкладыш по патенту США № 3200585 (рис. 3.38) остается работоспособным при многоразовом нагружении. Эрозионно-стойкая облицовка выполнена в виде пакетного набора разрезных шайб. За счет разреза каждая шайба индивидуально реагирует на тепловую нагрузку без возникновения существенных термических напряжений и нарушения конструктивной целостности составной облицовки. [c.220]

Положительное влияние последующего за цементацией поверхностного наклепа было отмечено также при повторных ударных воздействиях на цементованные детали. При ударной изгибающей нагрузке испытывали образцы, вырезанные из цементованных шестерен стали 18ХГТ. При этом установлено, что применение после цементации дробеструйного наклепа повысило условный предел выносливости на 20%. В работе [8] круглые образцы из стали 18ХГТ с круговой выточкой (радиус 2 мм) испытывают изгибом при повторных ударах от падающего груза (5 кГ, высота 30 мм) с поворотом образца на 180° после каждого удара. Результаты испытаний показывают (рис. И), что увеличение глубины цементованного слоя неблагоприятно сказывается на сопротивлении деталей разрущению при переменных ударных нагрузках. Положительный 262 [c.262]

При повторном нагружении предварительно заневоленной пружины нагрузкой меньше, чем сила обжатия (Р < Р ), за счет остаточных напряжений происходит выгодное перераспределение напряжений в меридиональном сечении тарелки. Это приводит к повышению несущей способности пружины в пределах упругости. [c.230]

Еще в 1910 г, Л. Бэрстоу, исследуя закономерности усталостного разрушения углеродистой конструкционной стали с использованием записи петли механического гистерезиса, обнаружил, что удлинение образцов при повторном нагружении происходило даже в том случае, когда максимальная циклическая нагрузка была меньше статического предела текучести (сталь имела физический предел текучести). Иными словами при напряжениях несколько меньших статического предела текучести в условиях усталости продвигается фронт Людерса-Чернова [32,33]. Стадия циклической текучести наблюдается у металлических материалов, имеющих физический предел текучести, и связана с прохождением фронта Людерса-Чернова в условиях циклического деформирования [10]. После достижения определенного числа циклов (соответствующих окончанию стадии циклической микротекучести) наблюдается начало раскрытия петли гистерезиса и снижение действующего напряжения (при испытаниях с общей постоянной деформации за цикл) у образцов из отожженно- [c.68]

Детали, подверженные повторно изменяющимся нагрузкам, рассчитывают на усталостную прочность. За предельное напряжение в некоторых случаях принимают предел выносливости при симметричном цикле нагружения или а иногда предел выносливости при соответствующей асимметрии цикла изменения напряжений 0 или т,. Действующим напряжением Орад или Траб при этом является эквивалентное напряжение 0д или Т3, соответствующее заданному характеру изменения напряжения но времени и определяемому кривой распределения / (0) или f (т). Метод определения эквивалентного напряжения изложен ниже. [c.203]

Повторные периодические нагрузки изменяются по последовательно повторяющимся одинаковым циклам. В пределах каждого цикла нагрузка изменяется по определённой кривой во времени. Она характеризуется наибольшими и наименьшими значениями Ятах и РтХп- Число полных циклов изменения нагрузки за единицу времени является её частотой. [c.332]

Предел упругости достигается при первом прокатывании при нагрузке, определяемой уравнениями (6.5) и (6.7), но после повторных прокатываний непрерывные пластические деформации имеют место, только если нагрузка превышает предел приспособляемости, определяемый уравнением (9.9). Сопротивление из-за стесненной пластической деформации было определено Мервином и Джонсоном [260] для нагрузок, не слишком превышающих предел приспособляемости. При высоких нагрузках, когда пластическая деформация больше не стеснена, т. е. достигаются условия полной пластичности, сопротивление качению может быть определено по жесткопластической теории Манделя. Начало полной пластичности не может быть точно установлено, однако из условий статического вдавливания, где Р/2а л 2.6 и Еа/УЦ 100, вытекает, что она наступает при [c.352]

Из повседневного опыта вытекает, что сопротивление качению колеса выше на шероховатой поверхности, чем на гладкой, однако этот аспект не получил достаточного аналитического описания. Шероховатости поверхности влияют на трение качения двояко. Во-первых, при этом возрастают истинные контактные давления, так что возникают локальные пластические деформации, даже если напряжения в объеме тела находятся в пределах упругости. Если взаимодействующая поверхность твердая и гладкая, то шероховатости будут деформироваться пластически при первом проходе, однако далее их деформация существенно ближе к упругой. Уменьшение сопротивления качению при повторных циклах качения было экспериментально обнаружено Хэллингом (155). Во-вторых, ше] оватости влияют на сопротивление благодаря рассеянию энергии при их взаимодействии. Это становится существенным для твердых шероховатых поверхностей при небольших нагрузках. Центр масс катящегося тела движется вверх и вниз при продвижении вперед, что приводит к нестационарности процесса. Измерения силы сопротивления [89] показали очень большие высокочастотные флуктуации энергия диссипируется при частых небольших ударах шероховатостей контактирующих поверхностей. Это напоминает качение колеса повозки по булыжной мостовой. Из-за диссипации энергии при ударе сопротивление качению возрастает при увеличении скорости качения. [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...