Испытания Напряжения - Изменения во времени

Допустим, что граничные условия на всей поверхности тела заданы в перемещениях. Очевидно, что распределение деформаций и перемещений в упругом теле зависит только от одной упругой постоянной — коэффициента Пуассона. Следовательно, деформированное состояние вязкоупругого тела в любой момент времени t совпадает с деформированным состоянием упругого тела. Если граничные условия во времени остаются постоянными, то и деформированное состояние вязкоупругого тела остается неизменным. Компоненты тензора напряжений меняются во времени. Их значения легко найти из физических соотношений, а графики изменения напряжений во времени оказываются подобными кривым релаксации, которые строятся по результатам испытаний образцов при фиксированных во времени деформациях. Итак, в рассматриваемом случае решается задача о релаксации вязкоупругого тела. [c.352]

Так же, как и крутильная установка [234], испытательная машина УМЭ-10Т относится к типу установок с позиционной системой автоматики. Рассматриваемый тип установок не позволяет проводить испытания при постоянной скорости нагружения или деформирования, характер нагружения определяется режимом привода и жесткостью системы образец — машина [240]. Типичная для таких установок запись изменения напряжений и деформаций во времени приведена на рис. 5.2.2. Там же показаны режимы нагружения, которые могут быть осуществлены на установках типа УМЭ-10Т. [c.225]

При растяжении и сжатии коротких стержневых элементов с однородной деформацией по их длине кривая деформирования материала сг(е) определяется реализуемым в процессе испытания законом изменения во времени напряжения или деформации [соответственно а( ) или e(Q]—параметра испытания, задаваемого испытательной машиной, т. е. [c.17]

Рис. 66. Изменение во времени температуры (а) и напряжений (б) в кромке при работе в двигателе и при испытаниях на газодинамическом стенде.

ДО 1 2) с применением высокотемпературной тензометрии и термометрии [7-10]. На рис. 2.5 показана схема одного из стендов для нагружения металлической модели. При испытаниях металлических моделей воспроизводятся усилия затяга, действие внутреннего давления и тепловые нагрузки от изменения во времени температуры теплоносителя. При резких сбросах температуры напряжения могут в 2—3 раза отличаться от температурных напряжений при стационарном режиме работы. [c.33]

Режим испытаний назначают по результатам эксплуатационных исследований. Пусть в результате таких исследований в N характерных точках конструкции зарегистрированы процессы изменения во времени напряжений t), i = 1, 2,. .., N и вычислены соответствующие меры накопления усталостных повреждений Yi (t). Усталостное повреждение в единицу времени в точке [c.187]

Испытания образцов проводят при напряжениях (деформациях), близких к синусоидальному закону их изменения во времени. [c.67]

Таким образом, мы определили все величины, входящие в (6-3), характеризующие закономерность изменения напряжения срабатывания реле во времени при действии на реле температуры, вакуума и нагрузки. Подставляя в (6-3) значения о, Ь, вычисленные по (6-5) — (6-7), можно определить значение напряжения срабатывания реле в любой момент времени для заданных режимов испытаний. [c.120]

Механическая нагрузка различается по виду напряженного состояния, характеру изменений во времени, методу ее создания. Применяют, как правило, растягивающие напряжения, которые создают одноосным растяжением [82, 115], изгибом [27, 82, 98]. Используют нагрузку постоянную [22, 78, 106, 115] и циклически изменяющуюся [23, 24, 67]. Для создания напряжений применяются контролируемые постоянные деформации [27, 82, 98] или контролируемые постоянные нагрузки [22, 109, 115]. В ряде случаев, когда механизм растрескивания не связан с действием внешней нагрузки [27, 116], испытания проводят на ненагруженных образцах. [c.33]

Характер изменения во времени нагрузки машин н конструкций не одинаков. Машина может быть нагружена силами, изменяющимися с большой частотой и вызывающими многократное повторение одного и того же неизменного цикла напряжения. Нагружение конструкций типа мостов происходит на протяжении многих лет, причем величина сил при каждом нагружении бывает различной. Ввиду этого при расчете прочно сти машин можно более уверенно пользоваться результатами лабораторных усталостных испытаний. В тех немногих случаях, когда имелась возможность сравнения лабораторных испытаний и действительных усталостных разрушений реальных конструкций, было установлено, что обычные лабораторные испытания позволяют с достаточной точностью предсказывать поведение реальной конструкции в условиях усталости. При этом, однако, напряжения в элементах конструкции и закон изменения напряжений во времени должны быть определены путем тензометрирования, а не путем расчета на основании обычно принимаемых допущений о распределении сил и напряжении в элементах конструкции и о числе. циклов нагружения. [c.51]

Для испытания металлов на усталость применяют гладкие образцы круглого и прямоугольного профиля, а для определения чувствительности материала к концентрации напряжений - образцы с надрезами. Образцы с надрезами имеют кольцевую выточку У-образного профиля, двусторонние У-образные вырезы (соответственно для круглых и прямоугольных образцов) или симметричное поперечное отверстие (рис. 2.32). Образцы изготавливают с точностью, соответствующей 7+8 квалитету. Испытывают образцы при напряжениях (деформациях), близких к синусоидальному закону их изменения во времени. [c.185]

Теории ползучести. Рассмотренные закономерности поведения материалов при ползучести были установлены испытаниями при постоянных напряжениях и температурах в условиях одноосного напряженного состояния. Экспериментальное изучение ползучести металлов при многообразии встречающихся на практике условий изменения во времени напряжений в детали неосуществимо. Поэтому обычно такие задачи пытаются решать аналитически. [c.95]

Для испытания защитных свойств изоляционных покрытий на металлах в электролитах служит также ячейка, схема которой изображена на рис. 357. Оценку защитных свойств изоляционных покрытий и изменение этих свойств во времени проводят путем регистрации электрического тока, возникающего в паре между изолированным и неизолированным стальными образцами, при наложении на них напряжения Е. На изолированный образец накладывают или катодный, или анодный ток, а также испытывают образцы без воздействия на них тока, накладывая катодную поляризацию только в момент измерения. Появление тока в исследуемой паре дает время электролиту проникнуть к поверхности металла через поры и капилляры покрытия. Изменение тока во времени характеризует скорость разрушения изоляционного покрытия. [c.465]

Предел выносливости определяют экспериментально. Он зависит от целого ряда факторов, в частности, от формы и размеров детали, способа ее обработки, состояния поверхности детали, вида напряженного состояния (растяжение — сжатие, кручение, изгиб и т, п.), закона изменения нагрузки во времени при испытаниях и т. п. [c.655]

Автоматическая система управления реверсом нагружения имеет определенное время срабатывания. Изменение в процессе циклического упругопластического деформирования геометрии диаграмм деформирования приводит к непостоянству скорости изменения параметров нагружения во времени, в связи с чем перебег параметров диаграммы после подачи сигнала на реверс непостоянен. Точность отсечки контролируемого параметра (напряжение или деформация) составляет при этом до 1—2%. Возможна ручная корректировка максимальной нагрузки или деформации в процессе испытания, что позволяет практически исключить отмеченную нестабильность поддержания режима нагружения. [c.224]

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Здесь е< )( о)—набор постоянных, фиксирующих параметр испытания (в данном случае закон изменения деформации во времени). Аналогичным образом можно принять в качестве параметра испытания, задаваемого при исследовании, изменение напряжений а( ) и выразить деформацию через коэффициенты его разложения. [c.19]

При статических испытаниях такое сопоставление решается просто. Хотя непосредственное изменение напряжений и деформаций в одной и той же точке материала затруднено, медленное изменение нагрузки во времени, допускающее пренебрежение нестационарным распределением напряжений в цепи нагружения, связанным с волновыми процессами, позволяет измерить нагрузку на материал по ее величине в любой точке цепи нагружения. [c.61]

Для ориентации при выборе материала рассмотрим результаты испытаний некоторых пластмасс. В табл. 5 приведены данные по испытанию некоторых линз без подачи рабочей среды, т. е. изменение удельного линейного напряжения во времени. На основании этих таблиц и кривых, построенных по ее параметрам (рис. 42), можно сделать следующие выводы. [c.93]

Зависимость динамических характеристик от частоты. Свойства материалов можно охарактеризовать и посредством динамических модулей, зависяш,их от частоты. Эти модули определяют путем испытаний материала при напряжениях и деформациях, изменяюш,ихся во времени по синусоидальному закону. При синусоидальном изменении напряжения в линейно-вязкоупругом материале деформация изменяется тоже синусоидально, но со сме-ш,ением по фазе. Таким образом, если [c.163]

Расчет длительной циклической прочности проводится на основе анализа общих и местных деформаций и напряжений, характера изменения их во времени с учетом температур на каждой стадии нагружения с использованием расчетных кривых длительной циклической прочности, расчетных уравнений или по данным испытаний лабораторных образцов по согласованной методике с учетом температурно-временных факторов. [c.245]

Для проведения основных испытаний использована сталь 1Х18Н9Т с выраженной зависимостью интенсивности циклического упрочнения от температуры (рис. 11), причем в качестве максимальной принята предельная рабочая температура на уровне 650° С. Выбраны сравнительно простые, но достаточно контрастные режимы нагружений и нагревов с линейным изменением во времени напряжений и температур (рис. 12). Продолжительность цикла [c.73]

Из сравнения данных, приведенных в таблицах, следует, что скорость коррозии образцов, испытанных в напряженном состоянии при температуре 500° С, в 1,3 раза выше, чем у образцов, испытанных в тех же условиях, но в разгруженном состоянии. С увеличением температуры до 550° С она (за 1000 час) увеличивается с 0,130 до 0,171 г м сут. В логарифмических координатах зависимость скорости коррозии от времени выражается прямой линией. Изменение времени влияет на скорость коррозионного процесса незначительно. После испытаний наблюдалось уменьшение относительного удлинения с 23% (до испытаний) до 12- 9% (после 2600 час испытаний при 550° С). Падение пластических свойств стали можно объяснить старением ее при выдержке в течение 1000—2600 час при температуре 550° С. Уменьшение величины относительного удлинения с 21 до 12,5% наблюдалось также и у образцов из стали 1Х18Н9Т, испытанных в течение 100 и 500 час на воздухе при температуре 600° С, т. е. в условиях, когда отсутствовала коррозионная среда (перегретый пар). Коррозионный процесс образцов в виде трубок, изготовленных из стали ЭИ-851, в пароводяной смеси с воздухом, водородом и азотом протекает равномерно, а в пароводяной смеси с кислородом — в виде язв. У образцов из стали ЭИ-851 коррозионный процесс протекает в виде язв и в воде, насыщенной воздухом. Скорость коррозионного процесса и глубина проникновения коррозии стали ЭН-851 приведены в табл. III-12. Как правило, скорость коррозии во всех испытанных средах несколько уменьшается во времени. [c.120]

При установленных по уравнению (1.8) значениях Ка и по уравнению (1.7) определяются местные напряжения и деформации д.чя исходного (статического) и циклического нагружений эти данные позволяют охарактеризовать амплитуды ёц местных упругопластических деформаций и соответствующие им значения коэффициентов асимметрии цикла. Для заданной формы цикла с использованием деформационных критериев разрушения определяется число циклов Мд до образования макротрещины (рис. 1.3, а). При нормальных и умеренных температурах, когда температурно-временные эффекты не проявляются (кривая Тд на рис. 1.3, а, соответствующая кратковременным испытаниям со временем т ), разрушающие амплитуды деформаций ёа получаются выше, чем при возникновении статических и циклических деформаций ползучести при высоких температурах (кривая т на рис. 1.3, а, соответствующая эксплуатационному времени нагружения т ). Введение запасов по числу циклов и по разручнаю-щим амплитудам деформаций позволяет построить кривые допускаемых амплитуд деформаций [ва] и чисел циклов [Л ц]. Для построения кривых на рис. 1.3, а в первом приближении молено использовать результаты базовых экспериментов (см. рис. 1.2) при длительном статическом нагружении — предельные разрушающие напряжения a(,t и пластичность (определяемую через относительное сужение ф(,т)- При этолг следует учитывать (рис. 1.3, в), что изменение во времени величины о т зависит от типа металла и степени его легирования (например, никелем, хромом, молибденом и другими элементами) в меньшей степени, чем величины ё г- [c.14]

Изучение особенностей сопротивления материалов деформированию в связи с формой циклов нагрева и нагружения проводилось по подробно описанной выше методике. Программа испытаний включала мягкое и жесткое нагружения при линейном изменении во времени напряжений (или деформаций) и температуры для простых, но достаточно показательных случаев сочетания циклов растяжения—сжатия и нагрева—охлаждения (см. рис. 5.3). Длительность цикла нагружения составляла 2 мин. Использовались сп.лошные корсетные образцы из аустенитной нержавеющей стали Х18Н9 и стали ЭИ-654. [c.116]

В каждом из изучавшихся металлов при всех рассмотренных уровнях температуры окружающей среды я обнаружил, как теперь хорошо известно, что экспериментально найденная определяющая функция напряжение — деформация является параболической, имеющей вид а=Ре / . Возможно, менее известен факт, что также экспериментально я смог разрешить последний остававшийся вопрос, а именно, было ли явление действительно одномерным и изохори-ческим. Я достиг этого, используя записи изменения во времени поверхностного угла, получавшиеся одновременно в каждом из опытов с дифракционными решетками. Серии из 59 ударных испытаний, выполнявшихся с начала 60-х гг. XX века при одной и той же максимальной скорости частиц 2030 см/с, с использованием решеток, расположенных на четырех разных расстояниях от поверхности удара, показаны на рис. 4.164. Число опытов, по результатам [c.258]

При проведении испытаний по / схеме (см. рис. 9) образец породы, предварительно экстрагированный, высушенный до постоянного веса и насыщенный керосином, вставляется в изолирующую тонкостенную оболочку из отожженной латуни, собирается с торцевыми накладками и упругими скобами для измерения деформаций. Затем образец крепится на пробке 4а, рис. И) и вместе с ней помещается в испытательную часть камеры установки. Далее вся система подачи жидкости в образец вакуумируется и заполняется керосином. До начала проведения измерений образец подвергается медленному обжатию давлением, близким по величине к эффективному напряжению на глубине залегания породы, для частичного восстановления тех изменений в структуре породы, которые вызваны подъемом керна на поверхность [61, 143]. Затем давление снижается до начального уровня, равного нескольким десяткам атмосфер, производится балансировка показаний мостовых схем упругих измерителей и включается запись изменения во времени деформаций в1 и 82 = 83 на диаграмме прибора ПДС-021М. Величина всестороннего сжатия Оон изменяется в опыте ступенями, вначале (до 200 кгс/см ) меньшими — 50 кгс/см , а затем большими — 100—200 кгс/см . Внутрипоровое давление и температура в каждом опыте остаются постоянными. На каждой ступени изменения аоа по времени образец выдерживается до стабилизации значений деформаций. [c.51]

Регистрация деформаций и усилия во времени при работе на установке УИМКДН производится с помощью, электронного самопишущего потенциометра ЭПП-09МЗ. При этом в стадии неустано-вившейся ползучести запись измеряемых параметров производится непрерывно, а на стадии установившейся ползучести — периодически (для проверки постоянства скорости деформации). При обнаружении существенного изменения скорости непрерывная запись изменения во времени изучаемых параметров возобновляется. В результате испытаний пород на ползучесть устанавливаются зависимости объемных деформаций от времени при определенном уровне интенсивности напряжений (Ji = a0i (а — коэффициент, указывающий, какую часть постоянное деформирующее напряжение составляет, от кратковременной прочности породы Огс при тех же термодинамических параметрах аои и t). Кроме того, при этих [c.55]

Для ответа на вопрос о чувствительности материала к надрезу в данных условиях следует значение эквивалентного напряжения для образцов с надрезом (Гэ. сравнить со значением эквивалентного напряжения гладкого образца (Гэ.гл, которое учитывает изменение начального напряжения в процессе деформации, особенно на стадии III ползучести. Для материалов, разрушающихся в условиях заданной температуры с малой пластичностью фру о э.гл почти совпадает с <Гогл. Для расчета о э.гл необходимо знать изменение относительного сужения ф во время испытания на длительную прочность. Однако обычно измеряется изменение во времени не сужение ф, а удлинение при ползучести р. Непосредственно вычислить ф = ф(р) можно лишь для образцов, у которых не образовалось шейки. Для перерасчета ф = [р(т)1 при наличии шейки можно воспользоваться зависимостью, полученной при аппроксимации экспериментальных данных. [c.158]

Из формул (2.120) видно, что оценка долговечности материала как суммы относительных долговечностей предполагает, во-первых, отсутствие необратимых структурных превращений, происходяищх при различных уровнях температур, и, во-вторых, отсутствие зависимости времени до разрушения от числа циклов. Второе предположение позволяет производить оценку долговечности материалов при циклически изменяющихся температурах или напряжениях по результатам температурно-ступенчатых испытаний или испытаний при ступенчато изменяющейся нагрузке. Эффект изменения во времени испытания t и <г обычно выражают с Ьомощью условных характеристик эквивалентного напряжения (Г эквивалентного времени до разрушещ я Тр. и эквивалентной температуры U, формулы для которых могут быть выведены из (2.120). [c.164]

Входные зксплуатационные воздействия отражаются в первую очередь на амплитуде, частоте, форме, симметрии напряжения, а также й на температуре, давлении, перегрузке и пр. Часть из них может иметь и систематическую составляющую во времени (например, изменение момента трения в подшипниках по мере выработки их ресурса). Но всем им присущи одновременно шумы , случайные отклонения от номинального уровня. По своему характеру зти параметры должны быть отнесены к категории случайных функций времени, в общем случае нестационарных. Однако известно, что распределение вероятностей случайного процесса х, ( ) можно задавать совокупными распределениями вероятностей случайных величин х . ( ,),. .., Х (1к), , эг,( ), отвечающих любому конечному набору значений, 1 , , Это позволяет проводить исследования нестабильности в некоторых сечениях периода эксплуатации (причем продолжительность их во времени такова, что параметры распределения случайных значений эксплуатационных входных факторов не претерпевают существенных изменений и их можно принять постоянными), и при описании поведения этих факторов заменить нестационарные случайные функции стационарными. Это в совокупности с выполнением условий взаимной независимости параметров делает принципиально возможным проводить эксплуатационные испытания стохастической модели по общей схеме [22]. Сами же вероятностные распределения эксплуатационных факторов также могут быть обычно приняты нормальными - см., например, рис. 5.10, б. [c.134]

Основным источником сведений о механических свойствах материалов служит опыт на растяжение. Призматический образец растягивается напряжением а (рис. 1.7.3), измеряется его длина I или расстояние между двумя нанесенными рисками. До растяжения эта длина равнялась 1о, приращение длины А1-=1 — 1о называется удлинением, а отношение е = AZ/Zo называется относительным удлинением. (Иногда вместо слова удлинение мы будем употреблять более общий термин — деформация.) Если о меняется онределепным известным нам образом как функция времени, говорят, что задана программа испытания o(i). При этом физическое время t не играет роли, важно не протекание процесса во времени, а последовательность событий. Формально это означает, что программы o(f) и о(т) тождественны, если т есть произвольная монотонная функция t. С изменением а меняется е, если s = a(t), то e = e t). Будем наносить в плоскости G — е точки, соответствующие одинаковым значениям времени t. [c.34]

При испытании литейных никель-хромовых сплавов при низких амплитудах деформации наблюдалось меньшее окисление стенок трещин, чем при высоких амплитудах. Отсюда предположительное заключение о тем, что при низких деформациях (напряжениях) разрушение наступает относительно поздно, количество возникших трещин невелико и развиваются они относительно быстро. При высоких деформациях разрушение возникает в виде многих трещин и в более раннем периоде, но развитие идет относительно медленно. Схематично изменение скорости развития единичной трещины во времени для высокого и низкого значения амплитуд деформации можно представить так, как это показано на рис. 134. Аналогично понижению амплитуды деформации действует понижение максимальной температуры цикла. Так, при испытании сплава ЖС6У наблюдалось уменьшение количества очагов в изломе (т. е. количества возникающих трещин) при изменении режима нагружения с 950 100°С на 850 100°С. [c.166]

В работах Института машиноведения [79, 233, 241, 301] показана возможность использования критерия в форме (1.2.8) и (1.2.9) на примере аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т при температуре 650° С. Эксперименты выполнялись с использованием комплекса испытательных машин, включавших программные установки растяжения — сжатия с обратной связью по нагрузкам или деформациям, непрограммные установки растяжения — сжатия, а также установки для испытаний на ползучесть. Все испытательные системы оснащены электронно-механическими системами измерения напряжений и деформаций, записи изменения контролируемых параметров во времени, а также регистрации диаграмм деформирования. [c.22]

Исследование скорости развития трещины в зависимости от уровня нагружения, свойств материала, среды и внешних факторов (поляризации, давления и температуры) [8,50]. При таком подходе данные о закономерностях роста трещин иод воздействием агрессивной среды и механических напряжений представляют в виде зависимостей скорости роста трещин при статическом (ко розионное растрескивание) или- динамическом (коррозионная усталость) нагружении от максимального (амплитудного) коэффициента интенсивности К цикла. При этом данные для построения указанных зависимостей (диаграмм разрушения) получают при испытании стацдаргных образцов с трещинами, образовавшимися на образцах в процессе периодического (усталостного) нагружения их на воздухе. Подрастание трещины во времени измеряют по изменению электросопротивления образца, оптическим методам по податливости материала и т. п. Испытания проводят iipn заданной температуре среды, накладывая, по необходимости, на образец анодную или катодную поляризацию. По полученнь м данным рассчиты- [c.132]

В процессе испытаний осуществлялась непрерывная запись диаграмм напряжение — поперечная деформация и изменения напряжений во времени. При этом важной особенностью методики пеиаотермических малоцикловых испытаний была возможность автоматической компенсации свободной термической деформации образца в процессе записи неизотермической диаграммы деформирования. [c.87]

При проведении серии испытаний с целью выяснения зависимости сопротивления деформации от скорости нагружения (деформации) необходимо обеспечить возможность сопоставления результатов. Это нужно для того, чтобы выяснить влияние скорости, не искаженное различием закона предществующего нагружения, поскольку последний влияет на структуру материала и, следовательно, на сопротивление деформации. Такое сопоставление требует проведения испытаний таким образом, чтобы во всей серии испытаний, связанных с изучением чувствительности материала к скорости нагружения, величина последней являлась единственным параметром, определяющим изменение деформации s t) (напряжений ст(/)) во времени. В координатах (е, e(s)/eo(e)) такой процесс деформирования описывается кривой, не зависящей от скорости. Соответствующий закон деформирования е( ) назовем параметром испытания. Поддержание заданного параметра испытания [c.64]

Параметр испытания r= onst связан с линейным законом нарастания нагрузки на образец (рис. 17). Для нагрух<ения чаще всего используется удар массивного груза по головке образца [69] через специальный волновод. Скорость нагрух<ения регулируется демпфированием удара в результате контактных явлений. Величина скорости нагружения определяется но осциллограмме a t) (см. рис. 17, а), регистрируемой в сечении, прилегающем к рабочей части образца. В пространстве aet этому параметру испытания соответствует плоскость, проходящая под углом к плоскости аое (см. рис. 17, б). Поскольку существующие методики обеспечивают линейный закон нагружения (близкую аппроксимацию действительного изменения напряжений во времени) только в упругой области, за верхним пределом текучести начальный параметр испытания не выдерживается. Поэтому полная кривая деформирования о(е) (см. рис. 17, а) в таких испытаниях не характеризует поведение материала с параметром испытания a= onst. Нижний предел текучести, предел прочности и другие характеристики сопротивления пластической [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...