Построение усталости полная - Построение

Основные критерии разрушения при построении кривых усталости—полное разрушение образца или появление макротрещин протяженностью 0,1—0,5 мм. Трещины следует измерять в нагруженном состоянии в полуцикле растяжения. [c.238]

Графики, связывающие число циклов до разрушения (ЛГ), напряжение (а) и вероятность разрушения (Р), называют полной диаграммой усталости. Для их построения используют методы корреляционного и регрессивного анализов [8]. [c.288]

Основные характеристики сопротивления усталости получают построением кривой усталости. Полная кривая усталости — это графическое изображение зависимости между уровнем действующих напряжений о или деформаций е и числом циклов до разрушения /V в предельных интервалах возможных изменений указанных величин. По числу циклов этот интервал простирается от цикла (что соответствует Ов) до базового числа циклов Щ (что соответствует пределу выносливости О/ ). [c.38]

Благодаря статистическому анализу результатов усталостных испытаний сплавов удается выявить некоторые закономерности усталостных свойств титана, которые не удается раскрыть при обычном определении среднего предела выносливости. Следует отметить, что большой разброс данных при циклических испытаниях сплавов заставляет строить полные вероятностные кривые не только для определения гарантированного предела выносливости металла с заданной надежностью (вероятностью) неразрушения, но даже при выборе сплава, так как по средним значениям предела выносливости (при Р-, = Б0 %) может быть выбран один сплав, а по вероятности неразрушения 99,9 % —другой сплав из-за меньшего разброса данных по его долговечности. При статистическом анализе более точно можно подобрать и математическую форму кривой усталости в координатах а—1дЛ/, что дает более точные сведения о пределе выносливости при большом количестве циклов нагружения. Например, при сравнении крупных поковок из сплавов ПТ-ЗВ и ВТ6 среднее значение предела выносливости у первого оказалось на 20 МПа выше, что находится в пределах разброса данных при построении полных вероятностных диаграмм из этих сплавов выяснилось, что сплав ВТ6 по пределу выносливости с вероятностью неразрушения 99,9 % при Л/= 10 цикл превосходит сплав ПТ-ЗВ более чем на 70 МПа. Статистический анализ позволил определить предел выносливости сплава ВТЗ-1 при если при Л/=10 цикл средние пределы были равны 430, 320, 197 МПа (соответственно для гладких образцов и надрезанных при а. =1,4 и . = 2,36), то при N- °° пределы выносливости оказались равными только 312, 217 и 72 МПа [96]. [c.142]

Основными критериями разрушения при определении пределов выносливости и построении кривых усталости являются полное раз- [c.50]

Испытания такого рода сопровождаются заметным разбросом результатов это требует повторности испытаний. Кроме того, испытания для построения полной кривой усталости весьма длительны, поэтому испытания целесообразно проводить одновременно на нескольких машинах. Известны также более сложные роликовые машины, у которых можно получать желательную степень проскальзывания, постоянную или циклически повторяющуюся [10]. [c.249]

Построение полных диаграмм усталости. Предел усталости при асимметричных циклах может быть выражен тем максимальным напряжением, при котором после заданного числа [c.85]

Однако наиболее универсальным и объективным остается метод построения уравнений повреждений на основе экспериментальных данных о разрушении образцов при заданных программах нагружения. В определенных случаях можно фиксировать не момент полного излома образцов, а момент появления видимых трещин. Опыты на длительное разрушение трудоемки, так как для построения кривой статической или циклической усталости необходимо испытать довольно много образцов, увеличению числа которых способствует и явление рассеяния долговечностей, отвечающих одинаковым условиям испытаний. Напомним, что при исследовании деформационных процессов такого большого числа образцов не требуется, так как выборочная диаграмма деформирования или кривая ползучести может быть построена по результатам испытаний только одного образца. [c.97]

Рассмотрим область перехода от малоцикловой усталости к многоцикловой, в которой число циклов составляет обычно несколько десятков тысяч. Трудность построения уравнения повреждений для этой зоны долговечностей состоит в том, что в этом случае пластические деформации имеют значения того же порядка, что и упругие деформации, поэтому выделение тех и других оказывается иногда затруднительным. В силу этого обстоятельства имеется целый ряд таких эмпирических уравнений кривой малоцикловой усталости для жесткого нагружения, которые учитывают не пластическую, а полную деформацию [18, 33, 41 ]. Однако при построении энергетического уравнения повреждений необходимо исходить из необратимой работы деформирования (таким образом, учет пластической деформации в той или иной форме необходим). [c.201]

Преимущества методики ускоренной оценки рассеяния пределов выносливости приобретают особенно важное значение применительно к испытаниям натурных деталей, когда по соображениям производственного и экономического характера количество объектов испытаний и длительность должны быть минимальными. В связи с этим была осуществлена проверка возможности применения ускоренного метода для оценки рассеяния пределов выносливости коленчатых валов тракторных двигателей Д-54, изготовленных из стали 45 и СМД-14, отлитых из высокопрочного чугуна. Испытания валов при возрастающей нагрузке и построение распределений пределов выносливости (рис. 5) проводились в полном соответствии с разработанной методикой и рекомендациями, представленными в табл. 1 и 2. Результаты статистического сопоставления параметров распределений, полученных при возрастающей нагрузке и при постоянной амплитуде напряжений (по методу экстраполяции кривых усталости), показали, что различие как между средними, так и между дисперсиями может считаться незначимым. Этот вывод позволяет рекомендовать использование ускоренного метода для оценки рассеяния пределов вы- [c.188]

Установление усталостной и коррозионно-усталостной прочности сталей при асимметричном цикле нагружения с учетом влияния концентраторов напряжений. Построение полной диаграммы усталости. [c.6]

Для построения полных диаграмм усталости определялись следующие величины при разных видах нагружения [c.70]

На рис. 2.15 представлены основные зависимости, получаемые при испытаниях на термическую усталость по методике варьируемой жесткости нагружения с автоматической регистрацией быстро-протекающих процессов циклического упругопластического деформирования и одностороннего накопления деформаций. Кривые 1...3 термической усталости, построенные в амплитудах полной продольной деформации в зоне разрушения (для 50%-ной вероятности [c.60]

Основными критериями при определении предела выносливости и построении кривых усталости являются полное разрушение или появление трещин, протяженность которых по поверхности составляет 0,5—1,0 мм. Дополнительными критериями могут быть резкое па- [c.227]

Полное вероятностное описание экспериментальных данных при построении кривых усталости осуществляется с помощью двумерной функции распределения F (а, N), задающей вероятность разрушения при числах циклов нагружения, меньших N, и напряжениях, меньших а. [c.14]

Рассеяние характеристик сопротивления усталости и построение полных вероятностных диаграмм усталости [c.34]

Для построения полной вероятностной диаграммы усталости (см. рис. 2.11—2.13) было испытано 125 образцов (5 уровней Ощах по 25 образцов на уровень). На практике во многих случаях оказывается невозможным провести испытание столь большого количества образцов. В этом случае можно рекомендовать комбинированный метод, заключающийся в нахождении функции распределения пределов выносливости методом лестницы по 15—20 образцам и параметров левой ветви кривой усталости методом регрессионного анализа по результатам испытания 10—15 образцов, что в общем требует проведения испытания 25—35 образцов. [c.38]

Основными критериями при определении пределов выносливости и построении кривых усталости являются полное разрушение или появление макротрещин заданного размера. [c.68]

В данной главе предлагается эффективная методика исследования докритического роста усталостной трещины, которая, в отличие от ранее известных, реализует механизм усталости материала при плоской деформации на протяжении полного периода роста треш ины. В основу этой методики положена силовая схема кругового изгиба цилиндрического образца с внешней кольцевой трещиной при постоянной стреле прогиба. Теоретические средства для обработки экспериментальных данных, полученных по этой методике, и построения на этой основе диаграмм усталостного разрушения изложены в гл. IV. [c.190]

В работах [5-7], была предложена полная кривая усталости в диапазоне напряжений от временного сопротивления разрушению (предела прочности) до предела вьшосливости (предела усталости) (рис. 1.7). Конечно, построение полной кривой усталости в большинстве случаев носит условный характер, так как для получения полного спектра амплитуд напряжений или деформаций, как правило, требуются различные типы испытательных машин. Однако построение полных кривых усталости позволяет понять ряд методов расчета несущей способности в каждой области кривой усталости и улучшить методику исследований при нестационарных циклических нагрузках. Вся полная кривая усталости в первую очередь разделяется на две основные области малоцикловой и многоцикловой усталости. Ряд исследований показывает, что условной границей между этими областями является напряжение равному динамическому пределу текучести (при скоростях соответствующего циклического нагружения). Есть также мнение, что эта граница связана со сменой напряженного состояния. [c.11]

В заключение следует отметить, что, конечно, при построении полной кривой усталости для конкретного металлического материала не все переходные области должны четко появиться в виде перегибов или разрывов (ступенек), поскольку, как было показано выше, их появление зависит от многих факторов. Но возможность существования переходных области областей на отдельных участках полной кривой усталости следует иметь в виду при некоторых ускоренных методах определения предела выносливости, когда предполагаемая экстраполяция может привести к ошибочным результатам. Это также важно для усталостных испытаний со случайным спектром нагружения, когда применяются гипотезы суммирования усталостных повреждений. [c.28]

Кривые усталости при малом числе циклов чаще строят по полному разрушению образца, однако в связи с тем, что условия развития трещины существенно зависят от условий нагружения, построение кривых усталости при малом числе циклов нагружения по началу образования трещины представляют не меньший интерес [4 21, с. 87 и 102 24]. [c.206]

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]

Указанные характеристики усталостных свойств определяются для различных стадий развития макротрещин и полного разрушения. Основными критериями разрушения при определении пределов выносливости и построении кривых усталости являются полное разрушение или появление макротрещин, протяженность которых по поверхности составляет 0,5—1,0 мм. В качестве дополнительных критериев могут применяться резкое падение нагрузки или частоты циклов, значительный рост деформации, резкий подъем температуры, характеристики, абнаруживаемые электрическими, магнитными, ультразвуковыми и другими методами. Разумеется, в пределах намеченной серии испытаний критерии разрушения должны быть одинаковыми. [c.9]

Величина X = lg -т- 1) в уравнении (2) рассматривается как случайная, имеющая среднее значение, равное (—lg 0), и среднее квадратическое отклонение 8 Пр — квантиль нормального распределения, соответствующий вероятности разрушения Р %). В работах [3—6 и др.] приведены многочисленные экспериментальные данные, подтверждающие применимость уравнения подобия (2) для количественного описания влияния концентрации напряжений, масштабного фактора, формы сечения и вида нагружения на сопротивление усталости образцов и деталей из различных сталей, чугу-пов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов. Если испытания на усталость проводятся по обычной методике при количестве образцов 8—10 на всю кривую усталости, то отклонение б экспериментальных значений сг 1 от расчетных не превышает 8 % с вероятностью 95 %. При использовании статистических методов экспериментальной оценки пределов выносливости (метода лестницы , пробит -метода или построение полной Р — а — Х-диаграммы при количестве испытуемых образцов от 30 до 100 и более) аналогичное отклонение б не превышает 4 % с вероятностью 95 %. [c.310]

Кривые статической усталости термопластичных полимерных материалов, построенные на основании опытов на ползучесть до разрушения при а = onst, носят примерно такой же характер, как и кривые, показанные на рис. 1.15. В полулогарифмических координатах эти кривые разбиваются на ряд линейных участков с убывающим по мере увеличения времени разрушения углом наклона. Предельные деформации, развивающиеся к моменту полного разрушения образца, могут быть при этом весьма различными, причем им свойственно большое рассеяние значений, относящихся как к различным, так и к совершенно идентичным условиям опыта, проводимого на образцах, вырезанных из одной и той же заготовки. В условиях двухосного растяжения наблюдается отчетливая тенденция к снижению предельных деформаций по сравнению с одноосным растяжением. Так например, деформации трубчатых образцов ПЭВП при осевом растяжении могут [c.35]

Постоянная т для сплава ЭИ-607А при той же температуре равна восьми, а постоянная в выражении для А принималась равной 400 МПа. Положим для примера Oq = 500 МПа и подсчитаем время t согласно (4.11). В результате получаем t= 1,28-10 с. Сравнивая t с долговечностями по кривой статической усталости 1 (рис. 4.1), построенной по данным испытаний на длительное разрушение при различных уровнях истинных напряжений, видим, что время t согласно (4.11) при Tq = 500 МПа примерно на порядок больше (Ig 1,28-10 = 5,11) средней долговечности при а = 500 МПа. В действительности же долговечность при постоянном условном напряжении должна быть меньше, чем при таком же истинном напряжении. Полученный результат понятен, так как равенство (4.11 является не условием разрушения, а условием, определяющим границу применимости уравнения (4.10). Наилучшая корреляция между предельным временем деформирования согласно (4.11) и действительными долговечностями при ст = onst получается в тех случаях, когда разрушению предшествуют значительные вязкопластические деформации (порядка 10—20 %), причем до полного разрушения успевает развиться [c.109]

Диаграммой выносливости называется набор кривых усталости, в которых асимметрия полуцикла учитывается с помощью понятия эквивалентной деформации. Диаграммы выносливости гладких образцов получают при стационарном жестком нагружении с учетом изменения деформационных свойств материала [4]. Такие диаграммы нагружения называются полными. Разработаны такнсе формальные методы учета нелинейности суммирования повреждений путем построения так называемых расчетных диаграмм выносливости, которые получаются из результатов испытания при нестационарном нагружении, характерном для условий эксплуатации рассчитываемого элемента [5]. Сравнение полной и расчетных диаграмм выносливости для сплава Д16Т приведено на рис. 5.3. [c.108]

Основными критериями разрушения при определении пределов выносливости и построения кривых усталости являются полное разрушение или появление макротрещин заданного размера. Для построения кривой усталости и определения предела выносливости, соответствующей вероятности разрушения 50 %, испьтгьгвают не менее 15 одинаковых деталей. [c.295]

Для построения семейства кривых усталости по параметру вероятности разрушения, а также кривой распределения предела выносливости и для оценки среднего значения и среднего квадратичного отклонения предела выносливости на 4—6 уровнях напряхсений испытывают серии не менее чем из 10 одинаковых образцов. Для построения кривой распределения долговечности и оценки среднего значения и среднего квадратичного отклонения логарифма долговечности на заданном уровне напряжений испытывают серию не менее чем из 10 образцов до полного разрушения или до образования макрогрещин. Результаты испытаний подвергают статистической обработке. [c.230]

Вводные замечания. Для расчета деталей машин на усталость конструктор должен располагать характеристиками сопротивления усталости натурных деталей. На] 6ольшую информацию об указанных характеристиках можно получить по полной вероятностной диаграмме усталости (см. разд. 4), для построения которой требуется провести испытание не менее 50—100 деталей, что во многих случаях осуществить невозможно. Для расчета на усталость вероятностными методами, как будет показано далее, можно ограничиться меньшим объемом информации, а именно, знать параметры уравнения кривой усталости, соответствующего вероятности разрушения 50%, в форме [c.58]

Основными критериями при определении предела выносливости и других характеристик сопротивления усталости и построения кривых усталости являются полное разрушение образца или появление трещин заранее заданного размера, например, трещин, протяженность которых по поверхности составляет 0,5—1,0 мм. Дополнительными критериями могут быть резкое падение нагрузки или частоты циклов, значительный рост деформации, резкий подъем температуры, уширение петли гистерезиса, а также характеристики, обусловленные накоплением усталостной повреж-денности, возникновением и развитием усталостных трещин, что выявляется измерением твердости, а также электрическими, магнитными, токовихревыми, акустическими (ультразвук, акустическая эмиссия) и другими методами. [c.310]

При построении правых ветвей полных диаграмм усталости нужно учи- тывать, что > Стда, поэтому номинальные статические составляющие напряжений цикла, с учетом эквивалентности по критерию длительного статического повреждения, следует [c.220]

В зависимости от требований к точности и полноте получаемых характеристик применяют либо обычную методику построения кривой усталости по результатам испытания 10 образцов, либо испытывают достаточно большое число образцов (более 50—100 штук), и по результатам испытаний строят полные вероятностные диаграммы усталости. Эти диаграммы представляют собой либо семейство кривых распределения усталостной долговечности в координатах вероятность разрушения Р, % — число циклов до разрушения N с параметром Од (амплитуда переменных напряжений), либо семейство кривых усталости в координатах Оа — N с вероятностью Р, %, либо семейство кривых распределения ограниченных пределов выносливости сг 1д/ в координатах 0 IJV — Р %. соответствующих различным циклам до разрушения N. [c.138]

В ГОСТ 25.502—79 предусмотрена также в случае необходимости методика проведения испытаний достаточно большого числа образцов с последующей вероятностной трактовке результатов испытаний. Вероятност пая трактовка характеристик сопротивления усталости и построение полных вероятностных диаграмм усталости связано со значительным рассеянием таких характеристик, как усталостная долговечность N при заданной амплитуде Оа или предел ограниченной выносливости а.щ, соответствующий заданному числу циклов N. Так, например, значение отношения наибольшей долговечности к наименьшей в выборке из 20—40 одинаковых образцов из одной плавкн высокопрочной стали, испытанные при одной и той же амплитуде напряжений в совершенно идентичных условия . [c.139]

Поведение материала при работе на усталость не может быть охарактеризовано только одним пределом выносливости, так как последний зависит при прочих равных условиях от асимметрии цикла. Поэтому прибегают к построению полных диаграмм пределов усталости (фиг. 44). Диаграмма выражает зависимость предельных значений напряжения и а ,1п цикла от среднего напряжения По оси ординат откл адываются максимальные и соответствующие им минимальные, по оси абсцисс— средние напряжения цикла. Прямая ОС проведена под углом 45°, и ее ординаты равны соответствующим средним напряжениям. [c.22]

Испытания на усталостную прочность осуществлялись на консольной машине при 3000 об мин по симметричному циклу по методике, предусмотренной ГОСТ 2860—45 Метод опре-телсиия предела выносливости (усталости) . За базу испытаний принимались 5 000 000 циклов. Для построения полной кривой Велера обычно требовалось 6—8 образцов каждо серии. [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...