Нагружение жесткое циклическое

Следует отметить, что, поскольку рассматривается жесткое циклическое нагружение, где процесс контролируется по деформации, напряжения, вычисляемые в соответствии с зависимостью (3.43), являются истинными. Так как кроме истинных напряжений в алгоритме не используются какие-либо другие напряжения, индекс и при записи напряжений будем опускать. [c.179]

Рис. 6.5. Кинетика напряженного состояния при жестком циклическом нагружении

Не было найдено никаких подтверждений того, что скорость растущей в матрице усталостной трещины убывает, когда эта трещина приближается к волокну (рис. 10, 3). Усталостные трещины могут обходить волокна, распространяясь в условиях анти-плоской деформации [20, 22] (рис. 10, е) пример этого явления показан на рис. 13 для алюминия 7075-0, армированного бором. Волокно бора изображается на нем в виде конусообразного сегмента. Проводилось одноосное жесткое циклическое нагружение. [c.422]

Существенным является то обстоятельство, что при работе конструктивных элементов в упругопластической области в зонах концентрации осуществляется, как правило, нестационарное нагружение даже в условиях постоянства внешних нагрузок или перемещений, причем перераспределение напряжений и деформаций в этом случае лежит в диапазоне мягкого и жесткого нагружения. Диаграммы циклического деформирования, изучаемые при однородном напряженном состоянии и предназначенные для решения соответствующих задач концентрации, должны позволять, в связи с отмеченным, описывать не только какой-либо частный вид нагружения, но давать связь напряжений и деформаций при нестационарных нагружениях, охватывающих по крайней мере режимы между мягким и жестким. [c.78]

Характеристики цикла упругопластических деформаций можно определить по экспериментальным кривым циклического деформирования, полученным при малоцикловых испытаниях образцов из конструкционного материала в жестком или мягком режиме нагружения. Использование реальных диаграмм циклического деформирования для всего рассчитываемого диапазона чисел циклов нагружения позволяет учесть действительное поведение материала в условиях малоциклового термомеханического нагружения кинетику циклического деформирования, нелинейные эффекты при разгрузке-нагрузке в упругой области (упругий гистерезис), циклическое упрочнение, разупрочнение, стабилизацию эффект Баушингера в исходном (нулевом) полу-цикле нагружения и его изменение в процессе повторных нагружений циклическую анизотропию свойств материала. [c.79]

Для оценки влияния истории циклического деформирования на сопротивление деформированию при длительном статическом нагружении проведена серия испытаний на ползучесть образцов, предварительно подверженных мало цикловому нагружению (жесткий режим, jV= 500 циклов при размахе деформации е = 1,0%) и температурах 610 и 670 °С (штриховая линия на рис. 4.54, а). Образцы, прошедшие предварительную тренировку, испытывали на ползучесть при тех же температурах. [c.223]

При необходимости проведения испытания в режиме жесткого циклического нагружения вместо вибратора к планшайбе присоединяют шатун с эксцентриком. Наличие в машине только одной шарнирной опоры придает ей повышенную жесткость и позволяет удобно наблюдать за образцом в процессе эксперимента. Коррозионную среду к образцу подводят с помощью специальной ванночки из оргстекла 10, устанавливаемой непосредственно на образец. Для обнаружения усталостных трещин и наблюдения за их ростом используют оптический микроскоп. [c.48]

Проведенное исследование напряжений показало, что узел сопряжения имеет высокую концентрацию напряжений и в связи с этим может рассматриваться как работающий в условиях жесткого циклического нагружения (с постоянными амплитудами деформаций). [c.129]

Анализ взаимодействия процессов накопления циклических и статических повреждений, проведенный для жаропрочного алюминиевого сплава АК4-1-Т1 в условиях мягкого и жесткого циклических нагружений с различной асимметрией и формой цикла, позволил также перейти к построению подобных схем, характеризующих предельные состояния сплава по условию малоциклового нагружения в связи с кинетикой накопления повреждений при различных уровнях температур, нагрузок и частот деформирования. [c.18]

Используемая в ряде работ циклическая диаграмма [8] получена при симметричном цикле жесткого нагружения для циклически стабильных материалов. Однако в общем случае, как это показано в [7], не удается получить диаграмму циклического деформирования, единую для различных типов нагружения. Кроме того, недостаточно изучены особенности ее использования для описания диаграмм циклического деформирования реальных конструкционных материалов. [c.49]

Таким образом, предельными типами процесса деформирования являются режимы малоциклового жесткого усталостного нагружения (действуют циклические реверсивные деформации, накопление односторонних деформаций отсутствует) и статического или длительного статического нагружения (накопление односторонних деформаций не ограничен , реверсивные циклические деформации отсутствуют). Предельные состояния по условиям прочности для этих режимов характеризуются кривой малоцикловой усталости жесткого нагружения, а также кривыми длительной прочности и пластичности. [c.43]

Таким образом, изменение микротвердости сталей ТС и 22к в зависимости от ширины петли или накопленной деформации также показывает, что процесс упругопластического деформирования не является монотонным, а протекает в три стадии (рис. 5.33). Первая из них характеризуется упрочнением материала с образованием полос скольжения и протекает в первые 10—15 циклов нагружения. Вторую стадию отличает интенсивное разупрочнение материала, связанное либо с накоплением пластических деформаций и образованием грубых полос скольжения, когда имеет место квазистатическое разрушение, либо циклических повреждений в виде микротрещин, когда разрушение имеет усталостный характер. На второй стадии нагружения идет накопление деформаций, а также статических и циклических повреждений. Третья стадия связана с развитием магистральной трещины и окончательным разрушением образца. При этом идет сильное накопление деформаций в случае мягкого нагружения или снижения нагрузки (при нагружений жестком) без существенного изменения микротвердости. [c.216]

Можно утверждать, что в подавляющем большинстве случаев при циклическом нагружении жестких полимерных материалов в условиях, когда саморазогрев их практически отсутствует, воздействие жидких сред, даже полностью химически инактивных, [c.178]

Рис. 196. Схема изменения напряжений при жестком нагружении для< циклически разупрочняющегося материала.

Малоцикловая усталость проявляется как в деталях, нагружаемых циклически при постоянной температуре (изотермическое малоцикловое нагружение), так и при одновременном циклическом изменении нагрузки и температуры (неизотермическое малоцикловое нагружение), В последнем случае нагружение жесткое, поскольку в детали создается температурная деформация ет, которая переходит в механическую упругопластическую деформацию материала в наиболее нагруженной области И частично й упругую деформацию соседних областей. [c.155]

Кроме приведенных параметров для расчета долговечности необходимо знать кривые деформирования материала при циклическом жестком нагружении в зависимости от параметра Из работы [273] следует, что для стали 304 скорость пластической деформации оказывает влияние на 5т, а функция ср(ёр) не чувствительна к изменению . [c.181]

Сопротивление материалов циклическому упруго-пласти-ческому деформированию обычно изучают при однородном напряженном состоянии, используя два основных вида нагружения. При первом в процессе циклического деформирования постоянной сохраняется амплитуда напряжений, при втором — амплитуда деформации. Эти виды соответственно называют мягким и жестким нагружением. [c.618]

Жесткое нагружение. Как уже указывалось, весьма распространенным методом изучения сопротивления материалов циклическому упруго-пластическому деформированию являются испытания [c.622]

Разрушение при циклическом упруго-пластическом деформировании. Сопротивление разрушению при циклическом деформировании существенно зависит от характера нагружения (мягкое или жесткое) и циклических деформационных свойств материала. [c.623]

Циклическое высокотемпературное нагружение является более жестким способом нагружения, поэтому следует ожидать, что в зависимости от режима нагружения значения К может укладываться в интервале ре, ограниченном линиями, отвечающими K и (рисунок 4.39). [c.324]

Обработка экспериментальных данных показала, что независимо от мягкого или жесткого режимов нагружения диаграммы упругопластического деформирования образуют обобщенную диаграмму циклического деформирования. [c.367]

Если местные условные упругие напряжения и от силовых и температурных нагрузок в конструкции определены экспериментально или из решения упругой или упругопластической задачи, то независимо от циклических свойств металлов разрушающие амплитуды Оа условных упругих напряжений для конструкции при заданном числе циклов до разрушения N или число циклов до разрушения Ыр при заданной разрушающей амплитуде Оа по критерию усталостного разрушения (жесткое нагружение) определяются по формуле [c.371]

Влияние предварительного циклического деформирования на критическое напряжение хрупкого разрушения изучали применительно к стали 15Х2НМФА в третьей серии опытов. Для этого-корсетные образцы / (рис. 2.9) предварительно подвергали различным режимам жесткого циклического нагружения (табл. 2.1) при 7 = 20 °С. Затем из продеформированных образцов вырезали корсетные образцы II диаметром 5 и 3 мм (рис. 2.9), ко- [c.74]

Роль статического повреждения существенна при мягком нагружении для циклически разупрочняющихся сталей. На рис. 5.8 сопоставлены экспериментальные данные с кривыми малоцикловой усталости, вычисленными по выражению (5.9)—кривые 1— и по выражению (5.10) —кривые 2 — применительно к минимальным значениям 1 з и Ов низколегированной стали типа Сг— Мо—V (разупрочняющейся) и стали 22К (стабильной) для случая жесткого нагружения. Кривые 3 построены по экспериментальным данным для мягкого нагружения. Верхнее семейство кривых / относится к стали Сг— Мо—V, нижнее семейство кривых II — к малоуглеродистой стали 22К, при1 ем кружками отмечено жесткое нагружение, а крестиками — мягкое. Как следует из дан-86 [c.86]

Другим базовым экспериментом является жесткое циклическое нагружение. В этих испытаниях поддерживаются постоянными от цикла к циклу максимальные деформации, т. е. накопление односторонних деформаций и, следовательно, квазистатичес-ких повреждений исключено. Разрушение в этих условиях происходит в результате накопления усталостных повреждений. На рис. 1.4.1, а приведена кривая усталости материала, по которой в соответствии с уравнением (1.1.12) может быть вычислена для любого регулярного и нерегулярного режимов нагружения величина усталостного повреждения. [c.59]

Экспериментально диаграмма [286] получена при симметричном цикле жесткого нагружения для циклически стабильных материалов. Аналогичное построение может быть выполнено и для циклически нестабильных материалов, когда по параметру числа полу-циклов нагружения образуется серия диаграмм [286], отражающих циклическое упрочнение или разупрочнение в зависимости от свойств материалов. Однако в общем случае нагружения диаграмма деформирования [286] не подтверждаетч я. Как известно, при циклическом упругопластическом нагружении обычно происходит перераспределение пластических деформаций от цикла к циклу, и интенсивность этого процесса существенно зависит от циклической анизотропии свойств [63], а также асимметрии напряжений [105]. В результате не удается получить диаграмму циклического деформирования, единую для различных типов нагружения (рис. 2.2.1, б), что, как отмечалось выше, затрудняет использование диаграммы в формулировке [286] для решения соответствующих задач циклической пластичности. [c.79]

Особенности процесса нагружения материала при испытаниях на термическую усталость заключаются в неизотермичбском характере деформирования и в разнородности повреждений, возникающих в четных и нечетных полуциклах нагружения. В области упругого деформирования неизотермическое нагружение не вызывает изменения диаграммы термомеханического состояния однако при деформациях более 1 —1,5% неизотермическое нагружение приводит к смещению точек поверхности /(о, 8, /)=0, что особенно заметно при циклическом деформировании. Различный характер повреждения материала в течение каждого цикла (от холодного наклепа в зоне с i= imin до процессов достаривания и ползучести в области i = / max) определяет особый ВИД кинетики размаха напряжений при жестком нагружении процессы циклического упрочнения и разупрочнения могут чередоваться в течение срока службы материала. [c.188]

В подавляющем большинстве случаев детали машин испытывают жесткое нагружение, так как их деформирование определяется законом относительного перемещения точек входа детали, соединений со смежными деталями. При жестком циклическом нагружении с заданной амплитудой ео = onst деформации детали, рассматривая движение дислокации как материальной точки в среде с вязким сопротивлением, получаем выражение для показателя экспоненты в (2). [c.27]

Рекуррентная формула (4.36) позволяет путем обращения формулы Мэнсона—Лангера рассчитать на ЭВМ функцию Аа = = / ( а). с помощью которой МОЖНО рэссчитать накопленное повреждение а при произвольной истории нагружения. Изменение циклических свойств материала в процессе нагружения может быть учтено с помощью функции /2 (а). Таким образом, предложенный алгоритм позволяет обобщить широко используемую формулу Мэнсона—Лангера на случай произвольной истории Sa (гг) при изменяющихся в процессе жесткого нагружения свойствах материала. [c.149]

Малоцикловая усталость. Кривые малоцикловой усталости при мягком нагружении (амплитуда напряжений постоянная) для титановых сплавов, как и для других металлов, можно условно разбить на три типичных участка первый — неразрушения, второй и третий — соответственно квазистатического и усталостного разрушения. На первом участке, лежащем в интервале до —40—50 циклов, разрушения при амплитуде напряжений ниже временного сопротивления не происходит. На втором участке материал разрушается в результате циклической ползучести после исчерпания его пластичности и носит явно выраженный квазистатический характер (наличие шейки, большая остаточная деформация). Усталостное разрушение, наблюдающееся на третьем участке, характеризуется низким остаточным удлинением и специфическим усталостным видом излома. Протяженность участка квазистатического разрушения для титановых сплавов меняется в достаточно широких прёделах (от 40 до 20 ООО циклов) и при прочих равных условиях зависит от температуры испытания. Типичные Кривые малоцикловой усталости титановых сплавов [84] при пульсирующей нагрузке растяжением представлены на рис. 77. При жестком циклическом нагружении (амплитуда [c.164]

При испытаниях с постоянным размахом деформации (жесткое нагружение) размах напряжения с увеличением числа циклов может увеличиваться, оставаться неизменным или уменьшаться. Если при жестком циклическом нагружении размах напряжения увеличивается, материал называется циклически упрочняюш,имся, а если размах напряжения уменьшается — циклически размягчающимся. Ряд материалов, как показано, например, на рис, 8.17, может в некоторых условиях упрочняться, а в других размягчаться. Необходимость учета циклического упрочнения или циклического размягчения при исследовании возникновения трещины зависит от точности, достигаемой на других этапах исследования. В некоторых случаях можно считать эффекты, связанные с этими явлениями, эффектами второго порядка. [c.279]

Влияние режимов нагружения и механических свойств сталей на сопротивление малоцикловому разрушению иллюстрируется схемой, приведенной на рис. 7.8. На рис. 7.8 показаны разрушающие деформации нулевого полуцикла в зависимости от числа циклов до разрушения и предела прочности для двух предельных режимов нагружения — жесткого (е = onst) и мягкого (Од = = onst) при заданной исходной пластичности. В связи со склонностью сталей к циклическому разупрочнению и одностороннему накоплению пластических деформаций (зависит от отношения равномерной деформации к предельной) по мере повышения статической прочности при малом числе циклов разрушения минимальные деформации соответствующие одинаковым дол- [c.260]

Накопление повреждений при жестком циклическом нагружении в изотермических и неизотермических условиях. Продолжительность цикла нагружения образцов из стали Х18Н9 составляла [c.271]

Взаимное влияние процессов ползучести и быстрого неупру, того деформирования изучалось многими исследователями. Обнаружено, что предварительная ползучесть приводит при последующем быстром деформировании к упрочнению, если знака скоростей обеих деформаций совпадают, и, наоборот, к разу, прочнению, если они противоположны. Таким образом, харак-тер взаимодействия аналогичен эффекту Баушингера. Соответственно при жестком циклическом нагружении с этапом ползучести при постоянном напряжении (схема на рис. АЗ.28, д) имеет место разупрочнение в полуцикле, следующем за выдержкой (рис. АЗ.31). На рисунке [c.110]

Анализ модели позволил предсказать возможность аномального протекания процессов смещения петли после определенной предыстории, приводящей к деформационной анизотропии циклическую релаксацию с возрастанием асимметрии при жестком цикле нагружения и циклическую ползучесть в направле-йии, противоположном по знаку среднему напряжению,— при Мягком. Эти эффекты аномального смещения петли гистерезиса Наблюдались в специально поставленных экспериментах (сталь 12Х18Н9Т). В первом опыте (рис. А5.31, а) предельное увеличе- [c.197]

Результаты исследований по применению деформационно- кинетического критерия малоцикловой прочности в условиях сложного нагружения приведены в работе [6]. Эксперименты выполнялись на образцах из стали 15Х2МФА при нормальной и повышенной 400 °С) температурах. Испытывали тонкостенные трубчатые образцы при знакопеременном кручении е наложением одноосного или двухосного растяжения. Проводилось нагружение циклическим крутящим моментом и постоянными во времени осевой силой и внутренним давлением. Режим циклического нагружения — жестк й, симметричный по деформациям. [c.106]

Кинетика изменения максимальных напряжений зависит от свойств материала и находится в соответствии с поведением различных групп материалов при мягком нагружении. Так, в испытаниях циклически упрочняющихся материалов при жестком нагружении амплитуда напряжения вначале возрастает. Интенсивность возрастания с увеличением числа циклов уменьшается. После сравнительно небольшого числа циклов амплитуда напряжений становится практически постоянной на большей части долговечности вплоть до разрушения. Размах установившегося напряжения иногда называют шсимптотическим размахом или размахом насыщения . Предполагают, что каждому размаху деформации соответствует определенный асимптотический размах напряжения. Он берется при числе циклов, равном половине разрушающего, т. е. при средней долговечности. [c.622]

Рассмотрим случай, когда контролирующим параметром циклического нагружения является заданная деформация S (жесткое нагружение). Характерное поцикловое изменение деформаций и напряжений в образце в условиях коррозионного воздействия рабочих сред показано на рис. 6.5. Характер изменения напряжений зависит от циклических характеристик стали (рис. 6.5, в и г). Для циклических упрочняющихся сталей отмечается поцикловой рост напряжений (до определенной наработки), а для циклически разу-прочняющихся - их снижение (см. рис. 6.5, д). В конструктивных элементах из циклически стабилизирующихся сталей напряжения от цикла к циклу должны оставаться неизменными, несмотря на коррозионное растворение металла. [c.389]

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа пршгожения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды. [c.229]

Как уже указывалось, весьма распространенным методом изучения сопротивления материалов циклическому упруго-пластическому деформированию являются испытания при постоянных амплитудах деформации — жесткое нагружение (рис. 601 а — сплав В96, б — сталь 1Х18Н9Т). При таких испытаниях за счет перераспределения упругой и пластической составляющих деформации максимальные напряжения от цикла к циклу могут изменяться. [c.687]

Метод испытания с жестким нагружением получил в настоящее время наибольшее распространение, т.к. такое нагружение имеет место в концентраторах натфяжений. Результаты испытаний при жестком нагружении представляют в виде зависимости размах или амплитуда в виде циклической деформации At ( 1 от числа циклов [c.60]

Схема образования разрушения при малоцикловом нагружении на основе рассмотрения деформаций (нижняя часть рисунка) и напряжений (верхняя часть рисун-ка), предложенная Р. М Шнейдеровичем, представлена на рис. 5.3. Кривые а характеризуют процесс изменения деформаций или напряжений при мягком нагружении, кривые с — при жестком. При малом числе разрушающих циклов при мягком нагружении циклически разупрочняющегося анизотропного материала возникает квазистатическое разрушение (точки А и А ). [c.81]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...