Разброс прочности усталостной

Усталостные трещины в металлах почти всегда возникают на свободных поверхностях, и поэтому усталостная прочность металлов очень чувствительна к поверхностным дефектам. В металлах, армированных волокнами, усталостные трещины могут зарождаться в двух основных местах на свободных поверхностях и на границах раздела волокна и матрицы. От свойств волокна и границы раздела волокна и матрицы зависит, будут ли последние служить местами зарождения усталостных трещин или нет. Высокопрочные хрупкие волокна, имеющие малую деформацию разрушения и большой статистический разброс прочности на разрыв (см., например, [50]), могут разрываться при растяжении в произвольных слабых точках по всему композиту. Каждый такой разрыв волокна является возможным местом зарождения усталостных трещин в металлической матрице. Затем там в результате локальной концентрации напряжений происходит классическое явление усталости. [c.406]

Многие из результатов испытаний, посвященных исследованию влияния типа заклепок и техники клепки, не согласуются друг с другом, поэтому затруднительно установить определенные параметры, оказывающие наибольшее влияние на прочность. Общий разброс в усталостной прочности соединений внахлестку, который виден на рис. 11.3 и 11.4, может быть связан с примененной техникой клепки. [c.308]

Ов с учетом значительно большего разброса величин усталостной прочности по сравнению со статической. [c.191]

В случае обычной усталости разброс усталостной прочности при постоянной долговечности (или, точнее говоря, разброс усталостной долговечности при постоянной амплитуде напряжения) является чаш е всего результатом наличия внутренних неоднородностей и вызываюш,их концентрацию напряжения или деформации неровностей, таких, как малые царапины, канавки от машинной обработки и т. д. С феноменологической точки зрения влияние этих неровностей на усталостную прочность часто можно описать, вводя механически эквивалентную совокупность плотностей поверхностных дефектов в том же смысле, как для хрупкого разрушения недеформируемых пластически материалов. В тех случаях, когда такое представление справедливо, можно получить аналогичное соотношение между усталостной прочностью прототипа и прочностями модельных лабораторных образцов. [c.176]

С использованием изофталевой полиэфирной смолы. Эта кривая аналогична кривым 8 — Н, полученным ранее в работе [8]. Из нее видны некоторые характерные особенности. Во-первых, большинство разрушенных усталостных образцов были нагружены при уровнях напряжений в пределах разброса статической прочности (см. левую часть рисунка), в то время как при уровнях напряжений, лишь незначительно меньших границы разброса статической прочности, образцы не разрушались при 10 циклов. Во-вторых, полученная кривая 5 — N гораздо ближе к горизонтальной линии, чем кривые для других распространенных конструкционных материалов. В-третьих, большая амплитуда напряжений сочетается с высокой частотой нагружения. Образец оказался неразрушенным при амплитуде напряжений 830 Н/мм без заметного роста температуры при частоте 7000 цикл/мин. [c.368]

Так как большое число деталей машин и элементов конструкций (вращающиеся валы и оси, подкрановые балки, несущие узлы транспортных установок и т. д.) работает при переменных во времени напряжениях и за весь срок службы число циклов нагружения достигает 10 —10 и более, то наиболее вероятным эксплуатационным повреждением для них оказывается многоцикловое усталостное. Усталостное разрушение начинается обычно в зонах с максимальными амплитудами циклических напряжений или в местах технологических дефектов (поверхностных, сварочных). Трещины усталости при указанных выше базах по числу циклов, возникают и распространяются при номинальных напряжениях ниже предела текучести. Расчетными характеристиками при определении прочности и ресурса в этих случаях являются пределы выносливости и кривые многоцикловой усталости с отражением роли конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов (абсолютные размеры сечений, асимметрия цикла, концентрация напряжений, среда, состояние поверхности и др.) [2, 3]. В связи с разбросом характеристик сопротивления усталости а [c.11]

Показатели выносливости характеризуются большим разбросом отдельных значений, причем высокопрочные материалы по сравнению с металлами средней и низкой прочности, как правило, имеют более высокий разброс. Разброс зависит и от асимметрии цикла при симметричном цикле он обычно меньше. Отношение предела выносливости при растяжении (сжатии) и предела выносливости при кручении к пределу выносливости при изгибе в симметричном цикле нагружения для конструкционных сталей равно соответственно 0,8—0,9 и 0,5—0,6. По этим соотношениям можно произвести ориентировочную оценку усталостных характеристик для различных видов нагружения. Как правило, с повышением оь увеличивается и предел выносливости, однако рост оь не сопровож- [c.18]

Представляет интерес также то немаловажное обстоятельство, что в результате дробеструйной обработки поверхности или холодной прокатки не только увеличивается среднее значение усталостной прочности образца или детали машины, но и существенно уменьшается разброс усталостных характеристик. В [c.203]

Причины значительного разброса опытных данных при испытаниях на усталость заключаются в статистическом характере усталостных повреждений — неоднородность механических свойств напряженных микрообъемов испытуемых объектов особенно резко проявляется при циклических нагрузках. Статистическая теория усталостной прочности, базирующаяся на неоднородности механических свойств и основных положениях теории вероятности, была впервые предложена Н. Н. Афанасьевым [5]. [c.32]

Как видно, дополнительный отжиг готовых образцов при 530° С в течение 2 ч не изменяет прочностные и пластические свойства, но значительно повышает усталостную прочность лопаток и ликвидирует отрицательное влияние прижогов. Например, предел выносливости лопаток с прижогами снижается с 33 до 21 кгс/мм (при этом наблюдается значительный разброс свойств), а после дополнительного отжига и полирования повышается до 50 кгс/мм (база испытания 10 циклов) и происходит выравнивание свойств. [c.291]

Влияние размеров (масштабный эффект). Пределы выносливости сталей, определенные при осевом нагружении и симметричном цикле, практически от размеров образца не зависят (табл. 2.1). Наблюдаемый разброс экспериментальных данных вызывается, по-видимому, различными погрешностями методики экспериментального исследования, как,- например,, большей вероятностью присутствия остаточных напряжений,, вызывающих небольшое понижение усталостной прочности у очень больших образцов. [c.34]

На рис. 2.12 нанесены точками результаты определения предела выносливости при изгибе в зависимости от предела прочности при статическом растяжении. Эти результаты показывают, что усталостный коэффициент несколько больше, чем 0,5, как этого можно было бы ожидать исходя из отмеченного влияния размеров. Так как испытывались образцы различных размеров, то увеличился и разброс, несмотря на большую точность, присущую экспериментальным данным, получаемым на изгибных машинах, по сравнению с данными, получаемыми на машинах осевого нагружения. [c.51]

Влияние числа циклов до разрушения на величину предела выносливости при изгибе. Результаты, показывающие влияние числа циклов до разрушения на усталостную прочность сталей При изгибе с вращением или симметричном чистом изгибе, даны на рис. 2.13. Сравнение с результатами испытаний при осевом нагружении, представленными на рис. 2.2, показывает, что в случае изгиба разброс суще- [c.51]

Сопоставление опубликованных результатов по усталостной прочности прессованных и прокатных алюминиевых сплавов, наводит на мысль о том, что имеется некоторая общая схема распределения их усталостных характеристик, не имеющая очевидной связи с пределом прочности. Разброс приведенных в литературе экспериментальных результатов объясняется частично различием в испытательных машинах и в технике проведения экспериментов, на что указывалось в разд. 1.5, и частично наличием дефектов в материале. Дефекты тех типов,, которые сопровождаются уменьшением усталостной прочности, могут быть, вероятно, устранены усовершенствованием методов производства материалов. [c.63]

НИИ равно 0,4, для кованых — около 0,36. Для литых образцов разброс значительно больше и фактически отсутствует зависимость между усталостной прочностью и пределом прочности при растяжении. Это было продемонстрировано Фоксом п Уолкером [701], показавшими, что термообработка в основном увеличивает предел прочности на растяжение магниевого сплава,, содержащего от 6 до 9,5% А1, но при этом усталостная прочность остается почти неизменной (рис. 4.5). [c.98]

Методы предназначены для оценки определенного значения числа циклов до разрушения по диаграмме Велера, для построения Диаграмм усталостной прочности и для. определения линий повреждаемости в совокупности с различными другими методами, например, металлографическими, для определения областей разброса (см. рис. 1.317), для исследования структуры и изломов. [c.128]

Под действием повторного нагружения в композитах могут проявляться различные механизмы усталости. В однонаправленных композитах, армированных высокопрочными элементами, разрушение может произойти в результате усталости матрицы, сопровождающейся расслоением и потерей изгибной жесткости. В композитах с большим разбросом прочности элементов начальное распределение максимальных растягивающих напряжений приводит к ряду изолированных разрушений армирующих элементов. Циклическое нагружение затем может привести к усталостному расслоению по границе элемент — матрица между изолированными разрушениями элементов. Как только эти изолированные разрушения соединятся при расслоении и образуется эффективная критическая поперечная трещина, композит разрушится хрупким образом. [c.181]

Рис. 3. Разброс злачений усталостной прочности при изгибе образцов переменного сечения из стали 4340 фактически образцы раз-руигались на разных расстояниях от середины (наименьшее сечение) и следовательно при разных значениях о.

Во многих случаях напряжения в конструкции при периодических нагрузках превышают предел усталости. Это относится, например, к деталям авиационных двигателей, лопастям несухцих винтов вертолетов, к ряду объектов военной техники, срок эксплуатации которых очень ограничен различными причинами. В этих случаях важно знать характеристики ограниченной выносливости, которые определяют ресурс детали или конструкции, обеспечивают сопротивление усталостным разрушениям в течение определенного срока, т. е. некоторого числа циклов. Поэтому,, если при расчетах на усталость из всей кривой Велера важно знать фактически лишь одну точку — предел усталости, то при расчете на ограниченную выносливость суш.ественное значение приобретает верхняя часть кривой Велера. Однако характеристики работы детали и ее ресурс, поскольку он задан, исходя из других соображений, фактически определяют уменьшенную базу испытаний на усталость. Тем самым главным становится по возможности наиболее точное воспроизведение в испытаниях истинных условий работы детали и установление статистических характеристик, определяющих вероятность разрушения детали при напряжениях, отличающихся от выявленного таким образом условного предела усталости (предела ограниченной выносливости), и при числах циклов, отличающихся от базы испытаний. Последнее особенно важно в связи с тем, что при напряжениях, заметно превышающих истинный предел усталости и близких к пределу статической прочности, разброс данных усталостных испытаний бывает очень большим. В последние годы статистическим методам обработки данных усталостных испытаний уделяется большое внимание. [c.306]

Такие расчеты характеризуют прочность в аспекте надежности представительных выборок из генеральной совокупности изделий данного типа, опираясь на вероятностные оценки как переменной нагруженности, так и усталостного сопротивления. Представительной выборкой является совокупность изделий, изготовленных из металла большого числа плавок данной марки, которой свойственны механические характеристики, отражающие межплавочный разброс. Этой выборке также свойственны отклонения фактических размеров деталей от номинальных в пределах допуска, вследствие чего оказывается изменчивым уровень концентрации напряжений (например, в результате отклонения величины радиуса канавок, галтелей, профилей резьбы и др.). [c.151]

Для определения работоспособности титановых сплавов при многоцикловом нагружении необходимо знать их усталостную прочность. При этом следует иметь в виду, что в литературе по усталостным свойствм титановых сплавов имеется много противоречивых сведений. Это, по-видимому, является результатом не только недостаточной изученности этих свойств, но и их своеобразием. Так, уже сейчас ясно, что точные данные по усталостному поведению титановых сплавов во многих случаях можно выяснить лишь на основании статистической обработки первичных данных, так как при усталостных испытаниях наблюдается повышенный разброс данных. Очень важен статистический подход при определении надежной работы крупных деталей машин при многоцикловом нагружении. Уникальное явление усталости титана —его чувствительность к состоянию поверхности. В частности, в последнее время выяснили, что при числе циклов до 10 трещины зарождаются в самом поверхностном слое, состояние которого полностью определяет уровень предела выносливости. При числе нагружений более 10 разрушение носит подповерхностный (подкорковый) характер, хотя типичное усталостное разрушение наблюдается при числе циклов нагружения по крайней мере до 10 ° [91]. Пренебрежение к финишным поверхностным обработкам титановых деталей, работающих на усталость, явилось причиной снижения их долговечности на начальном этапе внедрения титана в технике. [c.137]

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]

На рис. 95 представлена зависимость предела выносливости надрезанных образцов от временного сопротивления сплавов. Для построения графика использовали результаты отечественных и зарубежных исследований. Отечественные данные получены при испытании образцов с острым надрезом теоретический коэффициент концентрации, вычисленный по Нейберу, был равен 2,8-гЗ,43. Зарубежные данные получены при т 2,64- 4,0. Результаты испытаний укладываются в довольно узкую пологу разброса. Это дало основание некоторым исследователям [92, 93] пр.дложить устойчивое соотношение между временным сопротивлением и усталостной прочностью образцов с концентраторами напряжения. I [c.143]

Интересные результаты получены автором работы [127] зерно технически чистого титана выращивали нагревом в вакууме (950°С, 2 ч) после чего для измельчения зерна часть заготовок перековывали на прутки. Крупнозернистая структура титана имела о =210-г230 МПа с большим разбросом данных в области ограниченной выносливости, а мелкозернистый титан имел а =300 МПа. При испытании надрезанных образцов получены близкие значения о 109 и 110 МПа. Заметное увеличение усталостной прочности при измельчении зерна установлено и для сплава типа ВТ6. Следует отметить, что во многих случаях под величиной зерна понимают различные понятия (макрозерно, микрозерно, "грубозернистая" структура и пр.), позтому не всегда удается проанализировать зависимость усталостной прочности от величины зерна. [c.151]

Существенное значение для выбора режима термообработки сплавов с (о - - )-структурой имеют диапазоны превращения фаз при нагреве и охлаждении. На относительное количество, состав и устойчивость /Зч]1аэы значительно влияют температура выдержки, способ или скорость охлаждения и последующий отпуск (старение). Во всех случаях нагрев сплавов до температуры существования 3ч])азы не повышает, а, наоборот, снижает усталостную прочность. Двухфазные сплавы с 9(Х)-г1 100 МПа после нагрева в (о+ 3)-области и медленного охлаждения с печью имеют 0. =390 +480 МПа, что соответствует нижней зоне разброса данных (рис. 93). Ускоренное охлаждение сплавов с этих же температур повышает о., до 540—610 МПа, т.е. до значений, расположенных в верхней зоне разброса [136]. Поэтому с целью повышения целесообразно использовать ускоренное охлаждение после завершающих операций термической или термопластической обработки. [c.154]

Для детального изучения коррозионно-усталостной прочности были проведены более широкие исследования на сплаве ВТ6 [107, 155]. Базовое число нагружений составляло при испытании на воздухе 10 цикл, а при испытании в 3 %-ном растворе Na I З Ю цикл. Как видно из рис. 97, средние значения предела выносливости образцов диаметром 10 мм, испытанных на воздухе и в коррозионной среде, практически совпадают. Однако разброс пределов выносливости образцов сплава данного диаметра при испытаниях в коррозионной среде больше, чем на воздухе, поэтому при малой вероятности разрушения в коррозионной среде снижение усталостной прочности составляет примерно 20 МПа (6 %). Более заметное снижение предела выносливости под воздействием коррозионной среды можно наблюдать при испытании образцов диаметром 20 мм — на 20—30 МПа, или на 6—9 %, и особенно диаметром 32 мм —на 40—50 МПа, или на 12 — 15 %. Таким образом, во всех случаях нельзя пренебрегать чувствительностью титановых сплавов к коррозионной среде, особенно когда требуется большая надежность работы конструкции. [c.160]

Несгационарность нагружения. При эксплуатации конструкций отдельные детали часто подвергаются нестационарным циклическим нагрузкам. Фактических данных по влиянию нестационарности циклического нагружения на усталостные свойства титановых сплавов мало. Автор работы [ 166] определял влияние циклических перегрузок на усталостную прочность сплава титана ПТ-ЗВ и стали марок 15 и Ст4. Он пришел к выводу, что у материалов, которые имели близкий предел выносливости, одинаковые кратковременные циклические перегрузки могут приводить и к упрочнению, и к разупрочнению, однако закономерности при этом не установлено. Сплав ПТ-ЗВ показал наименьшую чувствительность к перегрузкам. И.В. Козлов, Н. И. Вассерман и др. [ 167] провели исследования усталостной прочности образцов диаметром 10 мм сплава ВТ6 (Ов = 680 МПа, 5 = 16 %, 0= 49 %) при нестационарном нагружении круговым изгибом. Испытание большого количества образцов каждой партии позволяло с достаточной достоверностью проводить статистический анализ результатов и получать вероятностную картину предела выносливости при заданном числе циклов. Это дало возможность исключить влияние на получаемые усталостные характеристики естественного разброса при испытаниях. Прежде всего было определено действие предварительного нагружения циклическими напряжениями ниже стационарного предела выносливости на вторичный предел выносливости (рис. 108). Из рис. 108 видно, что предварительное нагружение сплава ВТ6 приводит к заметному повышению вторичного предела выносливости, несколько большего в области малой вероятности разрушения. [c.172]

Авторы работы [2] изготавливали аналогичные композиты с полиэфирной смолой на основе во.иокон типа I, которые они затем испытывали на воздухе и в воде. Так как они использовали меньшие объемные доли волокон, полученная ими прочность неизбежно оказывалась ниже, чем у Оуэна и Морриса однако, когда они на графике привели прочность к безразмерному виду, разделив усталостную прочность на статическую, все результаты попали в единую полосу разброса, включаюгдую и влажные , и сухие образцы. [c.370]

На рис. 4 результаты экспериментов по эксплуатационной прочности, проведенных Хайбахом [3] на образцах из 41 Сг4 с надрезом при циклической изгибной нагрузке, сопоставлены с расчетами. Эксперименты и расчеты выполнены для заданных нормально распределенных и логарифмически нормально распределенных спектров с периодическими подпоследовательностями при количестве циклов вибрационной нагрузки в каждом случае 0,5 10 . Указанные Хайбахом ограничивающие линии соответствуют области разброса между вероятностями разрушения 10 и 90 %. Для расчета была использована исходная кривая усталости с Р = 50 %. Расчетные значения долговечности располагаются в пределах полос разброса линий продолжительности эксплуатации. Как видно, расчетным методом учитывается различный характер нагрузочного графика. Для упрощения для всех спектров была использована одинаковая точка поворота (800 10 ) в предположении отсутствия первоначального усталостного поврен<дения. [c.321]

Сопоставляя усталостную прочность сплавов Ti—5А1—2,5Sn (типа ВТ5-1) и Ti—6А1—4V (типа ВТ6) в листах толщиной 4 мм и кованых прутках диаметром 12—18 мм авторы работы [119] приходят к выводу, что листовой материал, обладающий более измельченной структурой, имеет выше предел усталости, хотя и показывает большой разброс данных. Этот разброс можно объяснить травлением листов, что резко действует на усталостную прочность. Понижение усталостной прочности при огрублении макроструктуры было получено и для сплава АТЗ. В работе [73] сопоставлялись две характерные структуры теплопрочных сплавов ВТЗ-1 и ВТ18 мелкозернистая и пластинчатая. В условиях пульсирующего циклического растяжения при 20° С оказалась лучшей мелкозернистая структура при 450° С и асимметричном циклическом растяжении обе структуры стали равноценными при 600° С и асимметричном циклическом растяжении у сплава ВТ18 оказалась лучшей уже пластинчатая структура. Эти опыты показали на необходимость оценки влияния структуры конкретных условий испытания. [c.147]

Существенное значение для выбора режима термообработки сплавов с а + р-структурой имеет знание диапазонов превращения фаз при нагреве и охлаждении. На относительное количество, состав и устойчивость р-фазы в значительной мере влияют температура выдержки, способ или скорость охлаждения и последующий отпуск (старение). Во всех случаях нагрев титановых сплавов до температуры существования р-фазы не дает улучшения их усталостной прочности, а, наоборот, унижает ее. Нагрев до темпе-ператур в зоне а + р-фаз (ниже температуры а + р -> Р) с охлаждением после этого с печью (отжиг в обычном понимании) дает для а + р-сплавов с пределом прочности при растяжении --90— 100 кгс/мм сравнительно низкие значения предела выносливости, а именно от —39,0 до —48 кгс/мм , т. е. по нижней части разброса данных (см. рис, 64). Нагрев до этих же температур (зона а -f + Р) с ускоренным охлаждением приводит у сплавов с прочностью 94—118 кгс/мм к значениям предела выносливости (знакопеременный изгиб) 54—61 кгс/мм , что уже лежит в верхней зоне рассеивания. Нагрев до температур в зоне а + р с ускоренным охлаждением и с последующим отпуском приводит у сплавов со структурой а к пределу прочности 114—142 кгс/мм и пределу усталости 54—69 кгс/мм [117]. Данную термообработку можно рекомендовать только для заготовок сплавов, имеющих достаточно мелкозернистую структуру или структуру корзинчатого плетения, испытываемых при многоцикловых нагружениях. При малоцикловой усталости с перегрузками дополнительный йтпуск может оказать отрицательное влияние на работоспособность металла. [c.148]

График на рис. 20.10 называют диаграммой предельных амплитуд (диаграммой Хея-Зодерберга). Строго говоря, экспериментальные точки на плоскости в координатах сгд — а, укладываются в некоторую полосу, что свидетельствует о довольно большом случайном разбросе. Предложено много способов аппроксимации такой диаграммы. Добавим, что диаграмма на рис. 20.10 построена для стали 45 по результатам усталостных испытаний на базе Л/д = 5 10 циклов. Так как максимальное напряжение цикла при > О всегда меньше предела прочности при растяжении au,t, то кривая предельных амплитуд AB находится внутри треугольника ОСС, ограниченного отрезком прямой СС с уравнением сТа + стт = Область упругости ODD (umax < сгу) ограничена отрезком прямой с уравнением Ua + а,п — сгу. Область [D[D, расположенная между отрезками i и DD, отвечает напряженному состоянию СГу < fJsnax < Tu,i [c.344]

МПа. Сплавы повышенной прочности MAR-M 247 и IN-792Hf не реагируют на более низкие давления (предпочтительные с экономической точки зрения) при разумной продолжительности цикла обработки. Применение горячего изостатического прессования в значительной мере снижает разброс в характеристиках длительной прочности. Это снижение наиболее существенно при промежуточных температурах, когда роль пористости как источника локальной концентрации напряжения особенно значительна (рис. 15.13). Соответственно замечено улучшение характеристик усталостной прочности [c.183]

При испытаниях на симметричный изгиб труб диаметром 276/266 мм из мягкой стали (а = 28 кгс/мм ) с U-образными стыками, сваренными на стальном подкладном кольце, полоса разброса предела выносливости при 2-10 циклов составила 6,6—8,2 кгс/мм [241]. Существенного различия в усталостных свойствах для трех исследованных типов электродов (рутиловые, низководородные и с железным порошком) не наблюдалось. При пульсирующем растяжении трубы с такими швами имели усталостную прочность при 2-10 циклов 14,5 кгс/мм . [c.149]

В приложении I предлагается некоторая общая фомула, из которой могут быть )получены частные решения путем оценки входящих в нее констант на основании экспериментальных данных. Примеры йспользования этой формулы даются в разд. 2.1 и 3.1, где предлагаются аналитические усталостные зависимости, полностью охватывающие области сталей и алюминиевых сплавов соответственно. Эта формула позволяет устранить отдельные ошибки и разброс в экспериментальных данных и получать результаты для экстремальных случаев и любого промежуточного. Указанные общие соотношения не допускают поправки на необычное поведение материала, при котором может случиться, что его прочность будет выше или ниже среднего значения прочности для таких материалов. [c.26]

Разброс. Как и в случае сталей, полезно связывать уста-л остную прочность алюминиевых сплавов с другими их механическими характеристиками, величины которых легче определяются. К сожалению, алюминиевые сплавы имеют большой разброс характеристик. И такой разброс обнаруживается не только при испытании материалов одной и той же марки, но даже при испытании образцов, вырезанных из одного и того же бруса Естественным следствием из того, что оценка усталостной прочности таких сплавов на основании их других механических характеристик недостаточно точна, является необходимость использовать в расчетах большие запасы прочности. Тем не менее, если расчетчик имеет доступ к подходящим к данному случаю экспериментальным результатам, то их анализ и сопоставление с другими свойствами представляет некоторый существенный шаг в развитии рационального расчетного метода. [c.74]

Некоторые исследования поверхностей рлзрушения указывают на то, что очень низкая усталостная прочность часто связана с большими дефектами в материале, такими, как включения или пористость. Но поставщики металла полностью сознают это и с развитием техники производства и контроля случаи получения потребителем металла низкого качества становятся маярвероятными. Таким образом, разброс экспериментальных данных, обусловленный указанными причинами, в будущем будет, вероятно, исключен. [c.74]

Для двухрядных соединений внахлестку значительный выигрыш в усталостной прочности дает увеличение отношения диаметра d заклепки к долщине i листа при оптимальном значении dit—А, где экспериментальные данные обрываются. Для больших значений djt отношение шага заклепок к диаметру не оказывает влияния на прочность, тогда как для малых значений djt большая величина /i может быть благоприятной. Двухрядные соединения показывают гораздо меньший разброс данных, чем однорядные. [c.304]

Представление о величине усталостной прочности при другом разрушающем Числе циклов дает кривая 5—N на рис. 11.10, построенная по данным Якобса и Гартмана [586] для соединений внахлестку различных относительных размеров. Результаты отнесены к наблюдаемой средней статической прочности соответствующего типа образца. При этом исключено влияние коэффициента ( соединения принято, что это влияние одинаково при переменной и статической нагрузках. Разброс результатов испытаний на статическое растяжение показан точками на оси ординат. [c.313]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—N) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

Стали повышенной прочности (ств = 1300... 1500 МПа) и твердости (40 - 50 HR ) со структурой троостита (см. рис. 9.15) относятся к материалам функционального назначения — рессорно-пружинным сталям. Циклические нагрузки в них вызывают слабое деформационное упрочнение поверхности и развитие ее усталостной повреждаемости. Усталостное разрушение в этих сталях, как правило, инициируют поверхностные концентраторы напряжений риски, царапины, обезуглероженные участки и т.п. Повышенная чувствительность к надрезам служит причиной более заметного разброса значений r i (см. рис. 9.15), замедления их роста с увеличением статической прочности и, как следствие, снижения коэффициента выносливости до 0,4. Для того чтобы обеспечить более высокую циклическую прочность этих сталей, необходимо уменьшить их чувствительность к концентраторам напряжений. [c.277]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...