Растяжение плоского образца с отверстием

Интерполяционные зависимости получили расчетное и экспериментальное обоснование. Для случая растяжения плоских образцов с отверстиями (аа = 2,65) и гиперболическими боковыми вырезами (аа=1,84 2,77 4,34 5,66) определены деформации в зоне концентрации расчетом по МКЭ, а также с использованием зависимостей [c.187]

На рис. 1.5, а и б показаны деформированные осевым растяжением плоские образцы с отверстием и нанесенными до деформации делительными сетками. Для наглядности приведены образцы из пластичного материала, имеющего в зоне концентратора напряжений большую местную пластическую деформацию. Как показано на рис. 1.5,6, угловые изменения элементов сетки, линии которой нанесены под 45° к оси образца, весьма велики, что связано с наличием касательных напряжений в плоскостях, наклоненных под 45° к оси образца элементы сетки, линии которой нанесены вдоль и поперек продольной оси образца (см. рис. 1.5,а), показывают главным образом удлинение и поперечное укорочение. [c.30]

Повышение скорости деформации от 1 до 8 мм/мин приводит к значительному (в 5. .. 8 раз) увеличению N на всех стадиях нагружения. При однократном испытании на растяжение плоских образцов с дефектами (отверстия, надрезы) па кривой АЭ имеются два максимума. Первый максимум наблюдается при напряжениях, меньших предела текучести. Напряжение первого максимума зависит от формы и размера дефекта. Второй максимум появляется при напряжении, которому соответствует максимум в бездефектном образце. Появление первого максимума связано с испусканием акустических волн преимущественно из зоны дефекта, где концентрируются напряжения. Напряжения, действующие в зоне дефекта, близки к уровню напряжений, соответствующих появлению максимума амплитуды сигналов АЭ для бездефектного образца. Это позволяет по значению АЭ оценивать концентрацию напрял<ений в зоне дефекта. [c.449]

Вначале рассмотрим некоторые результаты экспериментальных исследований первой группы. Обширные исследования закономерностей подобия усталостного разрушения на образцах различных типов из среднеуглеродистой стали (0,35% С) были предприняты Массоне [82]. Испытывали при растяжении-сжатии плоские образцы с отверстиями различных диаметров (табл. 3.2), круглые гладкие образцы различных диаметров при растяжении-сжатии (табл. 3.3), круглые образцы диаметром 16 мм с глубокими гиперболическими надрезами различных радиусов при растяжении-сжатии (табл. 3.4), При знакопеременном изгибе в одной плоскости испытывали образцы прямоугольного сечения (табл. 3.5) Образцы круглого сечения различных диаметров (от 4 до 56 мм) испытывали также при изгибе с вращением (табл. 3.6). Приведенные в таблицах результаты соответствуют мелкозернистой структуре и механической полировке образцов. В таблицах даны [c.88]

Параметры плоских образцов с отверстием и результаты их испытаний на растяжение-сжатие [82] [c.89]

Прочность пластинки с отверстием при переменных напряжениях может быть повышена путем специальной обработки поверхности (см. табл. 6,4). Удаление окалины после прокатки и полировка поверхности плоских образцов с отверстием повышает их предел выносливости при пульсирующем цикле растяжения и числе цик- [c.96]

Предел выносливости плоского образца с отверстием при симметричном цикле напряжения значительно меньше предела выносливости такого же образца при пульсирующем цикле растяжения. Например, для такого плоского образца с полированной поверхностью отношение предела выносливости при симметричном цикле и 2-10 циклов до разрушения к пределу выносливости при пульсирующем цикле растяжения и том же [c.96]

Согласно уравнению (7.18), эти зависимости изображаются пучком прямых, проходящих через точку с координатами lg( —1)=0 и lg(L/G) =1,95. Угол наклона прямой к оси абсцисс определяется значением постоянной v . Аналогичный результат дает сопоставление расчетных данных по уравнению (7.20) и данных испытаний круглых и плоских гладких образцов различных размеров при изгибе и растяжении — сжатии, круглых образцов (гладких и с надрезом) различного диаметра при изгибе с вращением и растяжении — сжатии, пластин с отверстием различных размеров при растяжении— сжатии (все образцы были изготовлены из среднеуглеродистой стали одной плавки). Несмотря на такое разнообразие типов и размеров образцов и видов нагружения, все экспериментальные точки достаточно хорошо ложатся на одну прямую. Таким образом, пределы выносливости указанных образцов, найденные [c.145]

Изменение поля напряжений у вершины усталостной трещины при нагружении по отнулевому циклу сжатия. При знакопостоянном цикле напряжений сжатия развитие трещины в концентраторах напряжений происходит в полуцикле разгрузки под действием образовавшихся в полуцикле нагружения остаточных напряжений растяжения. Если сжимающие напряжения от внешнего нагружения превосходят предел текучести, образуя пластически деформированную зону у вершины концентратора, то при разгрузке в этой зоне возникают остаточные напряжения растяжения. В связи с этим при нагружении образца или детали по знакопостоянному циклу сжатия в вершине концентратора реально осуществляется знакопеременный цикл напряжений, сжимающая часть которого определяется внешней нагрузкой, а растягивающая — остаточными напряжениями. При возникновении и развитии усталостной трещины, как показал Л. Хаббард, пластическая зона у вершины концентратора не меняется, а остаточные напряжения растяжения у вершины трещины уменьшаются номере ее роста. Таким образом, амплитуда действительного цикла напряжений в вершине трещины уменьшается, вызывая замедление скорости ее роста и остановку. Так, при исследовании развития усталостных трещин в алюминиевом сплаве с высоким пределом текучести в условиях сжатия на плоских образцах с центральным отверстием было показано, что с увеличением длины трещины по мере прохождения ее через пластическую зону скорость роста трещины непрерывно уменьшается. [c.26]

Для определения теоретического коэффициента концентрации в наиболее распространенных случаях концентрации напряжений (отверстия, выточки, галтели) могут быть использованы изображенные на рис. 443 и 444 графики изменения величины в зависимости от степени резкости нарушения формы детали при растяжении или сжатии (рис. 443) и чистом изгибе (рис. 444). Эти коэффициенты определены на плоских образцах с помощью оптического метода из- [c.551]

В работе [68] выполнен анализ долговечности в зонах концентрации напряжений, В целях определения влияния ползучести на число циклов до разрушения (появления трещины) рассчитали долговечность при циклическом осевом растяжении плоских образцов (пластина с отверстием при повторном осевом растяжении) жаропрочных алюминиевых сплавов. Температуры испытания 120.,, 190° С являются для рассматриваемых материалов достаточно высокими ползучесть и релаксация напряжений выражены. [c.209]

Рис. 1.5. Деформация делительной сетки при растяжении плоского образца из листового алюминия с центральным отверстием (база сетки 2 мм) а — сетка нанесена в продольных и поперечных направлениях по отношению к направлению растяжения б — сетка нанесена под углом 45° к направлению растяжения

Влияние надрезов в виде отверстий при растяжении цилиндрических образцов изучено значительно слабее, чем кольцевых надрезов. Поперечные отверстия й = 1,8 мм в образце = 18 мм понижают прочность образца из дюралюминия на 11% по сравнению с гладким образцом. Таким образом, отверстия влияют на прочность при растяжении, по-видимому, менее благоприятно, чем кольцевые надрезы, что, возможно, связано с меньшим проявлением и влиянием объемности у образцов с отверстием. Более детально изучено влияние отверстий на плоских образцах [25]. [c.110]

Кривые усталости при плоском и круговом изгибе для указанного снлава подобны кривым усталости при растяжении-сжатии и кручении. Предел усталости при плоском изгибе на базе 5-10 циклов изменяется от 18 до 30 кгс/мм . Для образцов с отверстием он составляет 25 кгс/мм и для образцов с и-образным надрезом предел усталости составляет 16 кгс/мм на базе 2-10 циклов. При круговом изгибе на кривой усталости для надрезанных образцов имеется ярко выраженный изгиб при числе циклов 5-10 . [c.232]

Рис. 6.4. Соотношение между пределом прочности и пределом выносливости плоских образцов без отверстия и с просверленным отверстием в состоянии после прокатки (см. рис. 6.3). Результаты испытания при пульсирующем цикле растяжения и числе циклов до разрушения 2.10

Так, например, при равномерном растяжении плоского образца шириной 2Ь с круговым отверстием диаметром 2К значение [c.16]

Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений и коэффициентов чувствительности для плоских стальных образцов с отверстием при растяжении [c.637]

При изучении малоцикловой усталости используют гладкие образцы и образцы с надрезами, причем последние получили наибольшее распространение. Плоский образец для испытания на растяжение-сжатие из полосового или листового материала с надрезом в виде центрального отверстия показан на рис. 133,а. Отношение ширины образца к диаметру отверстия M=5-h6 = 2,4-т-2,6). Цилиндрический образец с кольцевой канавкой, имеющей полукруглый профиль р—0,75 =2,2) или V-образный надрез с углом раскрытия 60° и р=0,1 (а =4), показан на рис. 133,5 [50]. [c.239]

Плоские образцы испытывались на растяжение с доведением их до разрушения. На фиг. 415 представлена фотография разрушенных пластин, а на фиг. 416 изображены диаграммы растяжения образцов в координатах нагрузка — общее удлинение. Кривая ОА представляет собой диаграмму растяжения образца без отверстия, а кривая ОВ — с отверстием. [c.626]

Д, Тэйлора, принадлежащем морскому ведомству США. Метод потребовал прорезания в плитах внутреннего паза, перпендикулярного направлению растяжения. Для того чтобы надрезы получились с различными заострениями, на концах паза просверливались небольщие отверстия или же они надрезывались еще ювелирной пилкой (фиг. 143). Таким путем удалось получить хрупкое (путем отрыва) разрушение в больших плоских стальных образцах, подвергнутых статическому растяжению прп нормальной температуре ). [c.211]

Методика МВТУ им. Б а у м а н а [75 ] состоит в том, что специальный образец (фиг. 90, а) в процессе сварки подвергается растяжению с постоянной скоростью. Наличие двух ослабляющих отверстий посередине образца приводит к созданию при растяжении его плоского напряженного состояния за счет искривления силового потока и изгибу двух частей образца, как это показано на фиг. 90, б. Испытание [c.146]

Понижение долговечности стали ЗОХГСНА после цианистого цинкования при испытании на повторное растяжение плоских образцов с отверстием с частотой 8—10 цикл/мин наблюдали Я. М. Потак и С. И. Магазаник (см. [666]). Цианистое цинкование понизило число циклов до разрушения примерно в 2 раза в состоянии закалки и низкого отпуска и на 28% после изотермической закалки стали. Однако кислое цинкование не отразилось на долговечности стали ЗОХГСНА. [c.300]

Рис. 3. Распределение напряжений Од/Оц на 1 онтуре отверстия и в опасном сечении плоского образца с отверстием при растяжении.

Исследования [335] на плоских образцах с центральным отверстием, изготовленных из сталей 14Х2ГМР и 17Г1С в условиях симметричного растяжения — сжатий пбДтвердили постоянство п при относительно небольшом диапазоне изменения номинального напряжения. [c.293]

В табл. 72 приведены значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений нрн трех различш11х циклах. Данные получены [79] при испытании на растяжение-сжатие плоских образцов сталей двух марок. Были испытаны сплошные образцы и образцы с отверстием, диаметр которого составляет ширины. [c.637]

Совершеппо различны условия работы образцов с концентраторами типа шпоночных канавок и поперечных отверстий. При Плоском изгибе концентратор, расположенный в плоскости изгиба, постоянно находится в зоне изгиба, поперелМеипо подвергаясь иапряжспиялм растяжения и сжатия и испытывая один раз за цикл тепловой отдых. При круговом изгибе концентратор периодически выходит из зоны изгиба, дважды за цикл (во время пересечения нейтральной оси), испытывая тепловой отдых. [c.280]

Расположение трещины в образце может быть сбоку и в средней его части. Было показано, что в образце с центральным отверстием задержка трещины выше при прочих равных условиях, чем в компактном образце с боковой трещиной [37]. Такое влияние расположения трещины было объяснено наличием дополнительного сжатия в плоскости трещины в образце с центральным отверстием. Для подтверждения этой гипотезы были проведены испытания плоских крестообразных образцов с центральным отверстием. Первоначально была выращена усталостная трещина при одноосном нагружении, а затем после добавления компоненты 02 = -0,19ао,2 и Ог = -0,58оо,2 в плоскости трещины была реализована двухосная перегрузка. После этого из образца была вырезана трещина и испытания продолжили при одноосном растяжении. Развитие трещины происходило после более длительной задержки трещины, чем это имело место в случае одноосной перегрузки того же уровня, что связано с созданием большего размера зоны в момент перегрузки для сквозной трещины в случае двухосного растяжения-сжатия, чем при одноосном растяжении. [c.410]

Для исследования анизотрбйий прочностй (кратковременной и длительной) следует использовать комбинированное нагружение, например, цилиндрических оболочек [19]. Варьируя соотношения между компонентами действующего тензора напряжений, т. е. комбинируя по-разному величины осевой сжимающей или растягивающей нагрузки, внутреннего давления и скручивающего момента, можно получать напряженное состояние одноосного растяжения по любому направлению, определяемому углом <р (напри-.мер, по отношению к оси трубчатого образца). Испытания по дан- ной методике некоторых пластиков с целью исследования анизотропии упругих и прочностных свойств (при кратковременных нагрузках), проведенные В. Д. Протасовым и В. П. Георгиевским, показали отсутствие экстремума на кривых Од (ф) при Ф = 45°, как это следует, например, из рис. 71. Вместе с тем существует мнение, что и анизотропия, исследованная на плоских образцах, имеет значение в ряде прикладных задач (например, в задаче о концентрации напряжений у отверстий в анизотропных пластинах и оболочках). [c.140]

В теории пластичности получен целый ряд решений о концентрации напряжений в растянутых и изгибаемых стержнях с отверстиями, острыми и скругленными односторонними и двусторонними надрезами для упругопластической стадии деформирования [14, 28, 45]. Поле скольжений для двусторонних узких надрезов при растяжении стержня [14] показано на рис. 3.30. Подобные решения подтверждаются экспериментально при травлении поверхности образца после пластической деформации (рис. 3.31). Развитие зон пластической деформации по мере роста нагрузки, растягивающей плоский стержень (плоское деформированное состояние) с двумя полукруглыми вырезами [45], показано на рис. 3.32. Сначала образуются и растут пластические зоны у вершины надреза оо = (0,33 -ь 0,60) от (ао — номинальное напряжение в наименьшем сечении). При нагрузке, близкой к предельной ао = 0,61ат, на оси образца возникает новая пластическая область, которая быстро увеличивается и сливается с прежними областями. Образуется замкнутая пластическая область с упругим ядром внутри. [c.150]

Возможны три основных варианта конструкции захватов для испытания на растяжение, длительную прочность и ползучесть цилиндрических микрообразцов с головками (рис. 6). Крепление плоских или призматических образцов может осуществляться либо по схемам 1 и 2 (см. рис. 6) клиновыми или конусными плоскими захватами, либо штырем, продеваемым через отверстия в захватах и головках образца. Иногда для крепления плоских образцов делаются углубления под головку в разъемных захватах. [c.168]

Другой путь существенного расширения диапазона размфов зоны двухосного растяжения — это использование метода вьшучивания, при котором листовой образец закрепляется по контуру и нагружается гидравлическим давлением. Возникающее при этом напряженное состояние зависит от формы образца и матрицы. Так, для плоского образца (рис.6.3.3,с), защемленного по контуру кругового отверстия матрицы, возникающее в средней части образца двухосное растяжение с равными компонентами = 1 сначала имеет заметный градиент в направлении толщины, однако с развитием пластических деформаций напряжения по толщине практически вьфавниваются. [c.137]

В результате подбора оптимальных условий по температуре, удачной комбинации вакуума и давления, совершенствования конструкции формы удавалось получить плоские и кольцевые образцы для испытания при растяжении, практически не имеющие усадочных пор горячих трещин и ненропитанных участков между волокнами. Вакуумирование каркаса волокон перед пропиткой устраняет необходимость наличия в форме отверстий для прохода металла и не требует контроля за расходом металла. В связи с этим, например, кольцевые образцы могут быть получены намоткой волокна на твердую оправку и пропиткой расплавленным металлом, поступающим только с наружной поверхности намотанного каркаса, осуществляемой в результате погружения оправки в расплавленный металл. Наличие избыточного давления необходимо, когда расстояния между волокнами очень малы, либо в случае плохой смачиваемости. [c.107]

В приборе для проведения пробы по методу Фукуи матрица штампа-прибора имеет коническую (угол прк вершине 60°) рабочую поверхность, которая сопрягается с цилиндрической поверхностью отверстия диаметром приблизительно 25 мм тороидной поверхностью оптимального радиуса. Пуансон — со сферической или плоской со скругленной кромкой рабочей поверхностью, прижимного устройства нет, образцы — в виде диска с варьируемым диаметром. Методика проведения пробы такая же, как и пробы по методу ЦНИИТМАШа. Металлы сравнивают по предельному коэффициенту вытяжки. Кроме того, оценивают изменение микрогеометрии листа в зоне интенсивного двухосного растяжения-обтяжки металла по сферическому пуансону, зависящее от величины зерна. Анализируют вид трещины и ее место относительно направления прокатки. Поведение ме- [c.161]

Сопротивление срезу листов определяют при испытании на продавливание (на срез по круговому контуру) в специальном приспособлении (рис. 4) [И]. Образец в форме круговой пластинки продавливается цилиндрическим пуансоном с плоским торцом через. матрицу с круглым отверстием кольцо ограничивает боковое перемещение образца и устанавливает его в положение, симметричное относительно отверстия. Значение механических характеристик (помимо сопротивления срезу при этом способе испытания могут быть определены практически все механические свойства, что и при растяжении) существенно зависит от условий опыта зазора между пуансоном и матрицей, радиуса атупления кромки пуансона, соотношения диаметра контура среза и толщины образца. Чрезмерно малый зазор вызывает трение и заедание образца при случайном перекосе, при значительном увеличении зазора срез сменяется вытягиванием с изгибом, при увеличении радиуса закругления кромок пуансона возникает дополнительный. изгиб, при уменьшении диаметра пуансона возрастает смятие и может произойти вдавливание. Оптимальнымй условиями испы- [c.48]

Так, например, Грин и Тейлор [24] исследовали распределение напряжений в пределах упругости вокруг отверстия в плоской пластинке, нагруженной двухосным напряжением растяжения. Было установлено, что при предельных противоположных случаях ориентировки текстуры материала по отнощению к направлению нагрузок имеют место значительные отклонения от распределения напряжения в аналогичном образце из изотропного материала. В случае направления напряжения растяжения параллельно направлению ориентировки кристаллов, волокон или клеток (например, в дереве), увеличение напряжения в наиболее напряженной точке оказывается приблизительно в 2 раза больше, чем в случае изотропного материала. С другой стороны, при нагрузке, перпендикулярной направлению линий ориентировки зерен или волокон, увеличение максимального напряжения в результате концентрации напряжений оказывается приблизительно на 30% меньше, чем прн изотропном материале, однако одновременное увеличение напряжения сжатня в продольном направлении оказывается больше, чем при изотропном материале. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...