Разрушение при повторных нагружениях сжатии

В рассматриваемом случае оценки прочности труб большого диаметра магистральных трубопроводов, когда для эксплуатационных разрушений характерным является появление продольных трещин в зоне сварного шва трубы, вырезка образцов должна производиться в зоне сварного соединения. Так как в процессе работы трубопровода под действием периодических сбросов и подъемов внутреннего давления осуществляется циклическое нагружение в условиях плоского деформированного состояния, причем уровень окружных напряжений существенно превышает продольные, элемент тонкостенной оболочки (какой является труба магистрального трубопровода) в зоне продольного сварного шва оказывается в условиях, близких к повторному растяжению — сжатию. Наличие напряжений сжатия при пульсирующем нагружении трубы внутренним давлением обусловлено появлением в зоне концентрации (у продольного сварного шва) остаточных напряжений сжатия. Все перечисленное выше обосновывает необходимость постановки экспериментов в условиях циклического растяжения — сжатия на образцах, вырезанных в окружном направлении из зоны сварного соединения трубы (рис. 3.2.4, а). [c.156]

Следует заметить, что спад напряжений на диаграмме а — е (рис. 4.94, в) не может быть объяснен образованием шейки. Во-первых, такой спад наблюдается и на кривой истинных напряжений (пунктир на рис. 4.94, в). Во-вторых, характер кривой а — 8 сохраняется и при сжатии, когда шейка, естественно, не образуется. Механизм вынужденной эластичности до настоящего времени не выяснен окончательно. Среди существующих версий отметим одну, согласно которой вынужденная эластичность связана с разрушением некоторой (возможно, надмолекулярной) структуры. В пользу такой гипотезы говорят опыты по повторному нагружению образцов. А именно, если при первом нагружении на кривой а — а [c.343]

Закономерности сопротивления материалов разрушению при повторном возникновении упругопластических деформаций вследствие нестационарного температурного режима следует изучать в соответствующих условиях нагружения и нагрева с изменением величин деформаций и напряжений, поскольку в реальной конструкции один и тот же термический цикл может вызвать различные деформации и напряжения в деталях из-за переменной жесткости системы. С этой целью проводят испытания на растяжение и сжатие по методу Л. Коффина с варьируемой жесткостью нагружения образца в условиях заданного температурного перепада. [c.35]

Усталостью называется разрушение металлов под действием повторных или знакопеременных нагрузок. Усталостное разрушение происходит, например, у пружин автоматики, деталей кулачковых и других механизмов, работающих в режиме нагружение-разгружение, растяжение-сжатие при многократном повторении ударных или плавно возрастающих нагрузок (напряжений) у валов, передающих крутящий момент, материал которых испытывает изгиб с вращением, происходит многократное изменение знака напряжений (растяжение — сжатие) и т. д. [c.188]

Разрушение деталей машин (например, шатунов и коленчатых валов двигателей) при повторно-переменных нагрузках, изменяющихся как по величине, так и по знаку (растяжение — сжатие), происходит при напряжениях, значительно меньших величины предела текучести, определенного при статических испытаниях (однократном нагружении). В изломе металла после разрушения [c.19]

Зависимости типа (5.45) позволяют осуществить поцикловый расчет прорастания трещины при повторном нагружении, имея в виду, что длина трещины увеличивается только на полуцикле возрастания нагрузки. При снижении нагрузки вводится поправка на некоторое уменьшение длины трещины (что предположительно объясняется влиянием возникающих при этом остаточных напряжений сжатия). На рис. 25 в качестве примера приведены в координатах X, результаты расчета прорастания трещины при нестационарном малоцикловом нагружении. Разрушение наступает в точке пересечения графика с кривой (Sk) хрупкого разрушения. [c.250]

Материалы баллонов для хранения сжатых газов дополнительно оценивают по результатам испытаний емкостей при повторном нагружении и зане-воливании внутренним давлением. При циклических испытаниях давлением в систему включается гидравлический переключатель, обычно используемый в машинах для испытаний образцов повторными нагрузками (стр. 86). Из серии емкостей, предназначенных для испытаний повторными давлениями, одна-две емкости испытываются однократно внутренним давлением до разрушения остальные — циклически при различном отношении величины максимального давления цикла к давлению при разрушении, обычно при Ртах/Рр = 0,5—0,7 или при отношении Ршах/Рр, соответствующем коэффициенту безопасности. Как правило, испытания проводят при пульсирующем цикле нагружения (Рт1п = 0), иногда при асимметричном (ртш О), которые в известной степени имитируют соответственно эксплуатационные случаи перезарядок и изменения величины давления из-за перепада температур при хранении газа под давлением. [c.226]

Усталостное разрушение наблюдается у таких деталей, как валы, оси, шатуны, пружины, рессоры и др., которые работают в условиях многократно повторяющихся переменных нагружений (растяжение—сжатие). Для того чтобы установить способность металлов работать в условиях многократных повторно или знакопеременных нагрузок, определяют их предел выносливости (или усталости). Пределов выносливости (усталости) называют максимальное напряжение, которое выдерживает материал, не разрушаясь, при достаточно большом числе повторно-переменных нагружений (циклов). Для стальных образцов эту характеристику устанавливают при 10 млн циклов, для цветных металлов — при 100 млн циклов. Предел Рис. 2.3. Излом усталост- ВЫНОСЛИВОСТИ обозначают греческой буквой ного образца И измеряют В паскалях. [c.20]

Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т. е. то, что принято называть свойствами материалов в широком смысле этого понятия. Свойства материалов и элементов конструкции, в которых они физически воплощены, крайне многообразны а) упругость, характеризуемая модулем упругости Е, и пластическая деформируемость, описываемая диаграммой о = / (е) б) прочность, выражаемая при однократном нагружении пределом текучести, временным сопротивлением, истинным разрушающим напряжением в) пластичность в виде относительного удлинения и поперечного сужения г) упрочняемость материала и пластическая неустойчивость при растяжении д) упругая неустойчивость при сжатии е) сопротивляемость накоплению усталостных повреждений, в том числе у острия трещины ж) прочность при повторных пластических нагружениях з) сопротивление ползучести и) длительная прочность и пластичность при высоких температурах к) старение металла под воздействием деформации, температуры, времеии л) сопротивление началу разрушения в присутствии концентраторов — надрезов, трещин м) сопротивление быстрому динамическому распространению трещин н) стойкость против общей межкристаллитной коррозии, а также против коррозионного растрескивания о) сопротивление замедленным разрушениям п) хладостойкость и др. [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...