Теория усталостный разрушении статистическая

Теория усталостных разрушений статистическая 156—158 [c.830]

Благодаря высокой чистоте механической обработки боковых граней образцов трещины усталости при испытаниях зарождались на прокатной поверхности металла. Это дало возможность получить данные, отвечающие условиям разрушения металла в реальных конструкциях. Результаты выполненных испытаний показаны на рис. 1. Сопоставление сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в многослойных пакетах не выявило преимуш,еств тонколистового металла. Долговечность монолитных и многослойных образцов при соответствующих уровнях напряжений оказалась практически одинаковой. Основные причины, обусловившие нивелирование сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в пакетах, следует, по-видимому, связывать со статистической теорией усталостного разрушения [2], в соответствии с которой вероятность появления дефектов, определяющих сопротивляемость металла усталостным разрушениям, зависит не только от толщины металла, но и от абсолютных размеров образцов или элементов конструкций. [c.258]

Остановимся коротко на различных теориях усталостного разрушения. Основные теории усталости можно разделить на ранние теории, теории упрочнения упрочнения и разупрочнения, статистические, дислокационные и энергетические. В каждой из них имеется целый комплекс направлений и различных гипотез. [c.8]

Суш.ественного прогресса в исследовании научных основ явления усталости металлов следует ожидать лишь на основе целенаправленных объединенных усилий специалистов различного профиля, в первую очередь специалистов в области механики твердого деформируемого тела, физики, материаловедения, химии и т. п. Развитие исследований по изучению явления усталости металлов в последние годы можно охарактеризовать как разработку отдельных весьма важных аспектов проблемы усталости металлов. Из таких исследований следует отметить применение теории несовершенств реальных кристаллических тел для объяснения закономерностей возникновения усталостных треш,ин на микроскопическом уровне, разработку теории предельного состояния тел с усталостными треш.инами, статистических теорий усталостного разрушения, теории циклической пластичности применительно к малоцикловой усталости, а также разработку методов оценки усталостного повреждения и кинетики его развития на основе исследования неупругости металлов. [c.3]

Приведенные статистические теории усталостного разрушения металлов позволяют описать статистические закономерности лишь для случая одноосного напряженного состояния. Представляет интерес исследовать такие закономерности для двухосного напряженного состояния, когда два главных напряжения не равны нулю, и трехосного, когда все три главных напряжения не [c.60]

Статистические теории усталостного разрушения. Экспериментальные данные, накопленные за многие годы испытаний на усталость образцов разного размера с концентраторами напряжений,, натолкнули исследователей на мысль о подобии усталостного и хрупкого разрушения в некоторых аспектах. [c.52]

Теория подобия усталостного разрушения статистическая 152—169 Трещиностойкость 70, 76 [c.222]

Масштабный фактор. Сопротивление усталостному разрушению зависит от абсолютных размеров деталей и уменьшается с увеличением размеров. Это явление называется масштабным фактором или масштабным эффектом. Оно объясняется вероятностной природой усталостного разрушения и поэтому может быть удовлетворительно описано лишь в рамках статистической теории усталостного разрушения (см. ниже). [c.153]

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.156]

Статистическая теория усталостного разрушения 157 [c.157]

ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.158]

Масштабный эффект. Для образца диаметром 100 мм из стали предел выносливости может оказаться примерно на 40% ниже, чем для образца диаметром 10 мм. Это объясняется тем, что разрушение начинается от некоторого дефекта, слабого места. Чем больше объем образца, тем больше вероятность нахождения в нем опасного дефекта. Статистическая теория прочности, объясняющая масштабный эффект, будет изложена в 20.3 применительно к иным объектам, а именно, тонким хрупким волокнам. Приведенный там анализ переносится на задачу об усталостном разрушении, для зависимости прочности от напряженного объема получается следующая формула [c.680]

Объяснение влияния этого фактора вытекает из статистической теории подобия усталостного разрушения (см. разд. 7). [c.58]

Статистическая теория подобия усталостного разрушения [c.58]

Использование и развитие идей, содержащихся в указанных работах, позволило сформулировать статистическую теорию подобия усталостного разрушения [23], которая дает удовлетворительное описание влияния конструктивных факторов на параметры функций распределения пределов выносливости. Эта теория послужила основой для создания новой системы справочной информации, предназначенной для определения расчетных статистических характеристик сопротивления усталости деталей машин. [c.59]

Статистическая теория подобия усталостного разрушения в изложенной далее форме дает описание влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения и вида нагружения на характеристики сопротивления усталости, определяемые по условию появления первой макроскопической трещины усталости. Характеристики прочности на стадии развития усталостной трещины и окончательного разрушения описываются методами механики разрушения (см. разд. 2). [c.59]

Статистическая теория подобия усталостного разрушения. Рассмотрим теперь использование уравнения (3.21) для вывода основных соотношений статистической теории подобия усталостного разрушения [23, 52]. Для получения достаточно простых соотношений, удобных для практического использования, целесообразно пренебречь влиянием второстепенных факторов, сделав некоторые допущения. Первое допущение, сделанное уже при 62 [c.62]

Третий, статистический, фактор свя-. зан со статистической природой процесса усталостного разрушения. Из-за различной ориентации и очертания зерен, наличия различных фаз, включений, дефектов и т. п. зерна металла напряжены неодинаково. С увеличением напряженного объема количество дефектов и опасно напряженных зерен увеличивается,, что приводит к увеличению вероятности разрушения, а следовательно, и к фактическому снижению прочности, что вытекает из статистической теории усталостной прочности (см. гл. 6). [c.132]

Влияние концентрации напряжений, размеров и формы поперечного сечения, вида нагружения на величину предела выносливости хорошо объясняется и количественно описывается статистической теорией подобия усталостного разрушения [20, 17, 18, 26] (см. гл. 6). [c.135]

Более точный метод учета одновременного влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы поперечного сечения и вида нагружения на сопротивление усталости вытекает из статистической теории подобия усталостного разрушения, изложенной ниже. [c.145]

Для валов и осей со ступенчатым переходом от одного сечения к другому по галтели отношения К и IKd- , характеризующие влияние концентрации напряжений и масштабного фактора, в соответствии со статистической теорией подобия усталостного разрушения [c.95]

В соответствии со статистической теорией прочности критерий подобия усталостного разрушения LIG имеет следующий смысл если образец, модель и деталь имеют различные значения I и G, но отношения L/G у них совпадают, то будут совпадать и функции распределения пределов выносливости, выраженные через максимальные напряжения в зоне концентрации. Таким образом, по результатам усталостных испытаний образцов и моделей можно найти функцию распределения пределов выносливости натурной детали. [c.96]

Для количественного решения задачи об усталостном разрушении Н. Н, Афанасьев использует статистические законы и положения теории вероятности, исхо дя из которых наиболее правдоподобно объясняются влияние масштабного фактора на выносливость ( 93, пункт б ) и другие закономерности. [c.409]

Разработка статистического аспекта механики усталостного разрушения позволила, связать исследования прочности при переменных нагрузках с теорией эксплуатационной надежности. По современным представлениям, усталостное разрушение металлов и полимеров физически обусловлено микронеоднородностью структуры материала и, как следствие, невозможностью избежать локальной концентрации напряжений, что вызывает накопление необратимых микропластических деформаций. [c.406]

Построенные здесь вероятностные модели работы оболочек имели своей целью решение второй задачи проблемы устойчивости. Вместе с этим теория марковских процессов нашла широкое применение для оценки надежности и характеристик усталостного разрушения оболочек, находящихся под действием случайных нагрузок акустического давления двигателей, турбулентной атмосферы и т. д. В этом случае представление о (д) или 1, ф как о марковских процессах может оказаться недостаточным. Приходится использовать другие гипотезы о статистических свойствах [c.347]

Разработка гипотезы прочности слабого звена позволила В. Вейбуллу [76] построить теорию хрупкого разрушения однородной неоднородно напряженных тел в вероятностном аспекте. Эта способствовало решению вопросов теории усталостного разрушения, как тесно связанного с неоднородно напрягаемыми объемами металла. Н. Н. Афанасьевым [3] разработана статистическая модель усталостного разрушения, позволившая описать эффект влияния концентрации напряжений и абсолютных размеров тел. В. Вейбулл [77] распространил свою теорию хрупкого разрушения в квазистатической трактовке, на усталостные разрушения, используя распределение экстремальных значений для описания рассеяния разрушающего числа циклов и построения семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения. В. Мощинский [67] в Польше на основе [c.255]

Многие из наиболее ранних теорий усталостного разрушения исходили из рассмотрения поведения материала в макрообъемах. Более новые теории рассматривают микроструктуру материала. Например, Делингер [15] сделал попытку учесть деформации или изменения деформаций отдельных кристаллов. Афанасьев [16] выдвинул статистическую теорию, в которой учитывается неоднородное напряженное состояние, возникающие в результате появления трещины в одном из кристаллов. Оба упомянутых автора пытаются рассматривать усталость в микрообъемах. Другие исследователи [17] предполагают, что усталостное разрушение начинается в субмнкроскопических объемах, соизмеримых с параметром атомной решетки, задолго до появления видимых повреждений материала, даже в микрообъемах. [c.20]

Для получения достоверных сведений по усталостной прочности титановых сплавов конкретной структуры не(обходима количественная оценка разброса результатов циклических испытаний. При этом предел выносливости определяют с заданной вероятностью неразрушения, т.е. оценивают его надежность. Уже первьге статистические обработки результатов усталостных испытаний титановых сплавов показали высокие значения коэффициента вариации условного предела выносливости [96— 98]. Учитывая большой разброс, наиболее правильно для анализа усталостных свойств титановых сплавов применять методы математической статистики и теории вероятности. Для этого строят полные вероятностные диаграммы, например по системе, предложенной Институтом машиностроения АН СССР [99, 100]. Эта система основана ра разделении процесса усталостного разрушения на две стадии до появления макротрещины и развитие трещины до разделения образца на части. При анализе предела выносливости гладких образцов это разделение не имеет принципиального значения, так как долговечность до появления трещины Л/ и общая долговечность до разрушения образца Л/р близки. Часто Jртя построения полных вероятностных диаграмм усталости за основу берут наиболее простой метод, предложенный В. Вейбуллом [ 101 102, с. 58 — 64]. Для построения полной вероятностной кривой необходимо испытать достаточно большие партии образцов (30—70 шт.) на нескольких уровнях амплитуды напряжений, которые должны быть выше предела выносливости (см., например, рис. 92). На каждом из этих уровней по гистограмме определяют вероятность разрушения при данной амплитуде напряжений. Далее ст ят кривую Веллера по средним значениям долговечности. По гистограммам строят кривые равной вероятности в тех же координатах (а — 1дЛ/). Затем строят семейство кривых, определяющих не только зависимость долговечности от амплитуды напряжений, но и вероятности разрушения от заданных амплитуды напряженйй и долговечности. Далее, принимая математическую форму распределения вероятности, на данном уровне напряжений можно строить кривые зависимости либо от амплитуды напряжений при заданной базе испытаний Л/, [c.141]

Легко показать, что статистическая теория подобия усталостного разрушения может найти применение и в других, не затронутых в данной работе случаях. Относительно ограниченное ее применение до настоящего времени объяснялось отсутствием косскретных решений для ряда характерных условий работы и конструктивных форм реальных деталей и затрудненностью выбора параметров уравнений подобия, прежде всего углового параметра. Одно и другое устраняется с применением упрощенных уравнений подобия. [c.104]

Анализ полученных результатов усталостных испытаний в соответствии с известными положениями статистической теории подобия усталостных разрушений (по С. В. Серенсену и В. П. Ко-гаеву) показал, что пределы выносливости образцов мягкой стали удовлетворительно описываются уравнением типа [c.17]

Экспериментальное подтверждение статистической теории (Подобия усталостного разрушения. Определение параметров уравнения подобия. Экспериментальные исследования, по результатам которых могут быть проверены уравнения подобия усталостного разрушения, делят на две группы. К первой группе относят те исследования, в которых пределы выносливости находились обычным методом путем испытания 6—10 образцов данного типоразмера. В этом случае считают, что найденное значение -Предела выносливости является приближенной оценкой медиан-иого значения Ъ (с возможной ошибкой до rtlO%). Функция распределения предела выносливости и характеристики рассеяния [например, S в формуле (3.56)], в этом случае найдены быть не могут. По этим данным закономерности подобия могут быть проверены только по средним значениям [при Up, = О в уравнении (3.56)]. Ко второй группе относят те исследования, в которых закономерности подобия изучались в статистическом аспекте с построением функций распределения пределов выносливости деталей на основе испытания достаточно большого количества образцов каждого типоразмера (необходимого для применения методов лестницы пробитов и др.). [c.88]

На основе статистической теории подобия усталостного разрушения В. П. Когаевым 47 J получена зависимость для функи,ии расире-56 [c.56]

При многоцикловом усталостном разрушении (гл. 3 и 4) существенное значение имеет учет рассеяния усталостной долговечности на стадиях образования и развития трещины и расчет долговечностм по параметру вероятности разрушения. Для расчета функций распределения ресурса fio критерию начала образования трещины необходимо знать средние значения и коэффициенты вариации пределов вы-вослнвости натурных деталей. Используемые для этого методы, изложенные в ГОСТ 25.504—82 и основанные на статистической теории подобия усталостного разрушения, получили дальнейшее развитие применительно к более широкому ряду типоразмеров деталей, материалов и других факторов. В справочнике приведены методы схематизации случайных процессов на-груженности (метод дождя и др.) и вероятностные методы расчета уста- [c.7]

Технологический фактор связан с влиянием наклепа и остаточных напряжений от механической обработки. Влияние этого фактора исключается при изготовлении образцов с. большим числом проходов при резании и постепенным уменьшением глубины ре-еания и подачи. При этом толщина наклепанного слоя и остаточные напряжения получаются минимальными и не влияют существенно на сопротивление усталости. В ряде исследований проводили отжиг образцов в вакууме для П0Л1ЮГ0 снятия наклепа и остаточных напряжений. После исключения влияния металлургического и технологического факторов существенное снижение пределов выносливости связано со статистическим фактором и хорошо описывается количественно и качественно уравнениями, вытекающими из статистической теории подобия усталостного разрушения. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...