Диаграмма Испытания на усталость

В результате испытаний на усталость для валов каждого режима упрочнения были определены предел выносливости по разрушению, соответствующий предельной амплитуде напряжений, не приводящей к разрушению вала на базе 10 циклов, и предел выносливости по трещинообразованию, соответствующий предельной амплитуде, не приводящей к образованию визуально видимой трещины в галтели вала при той же предельной базе испытаний. Обобщенная диаграмма изменения пределов выносливости исследованных валов в зависимости от режима обкатки галтели, полученная в результате экспериментов, показывает, что обкатка галтели приводит к изменению обоих пределов выносливости (рис. 58). Основное влияние на пределы выносливости оказывает усилие обкатки, а число проходов по обрабатываемой поверхности практически не изменяет пределов выносливости. Предел выносливости по трещинообразованию увеличивается только в области малых усилий обкатки, а затем, несмотря на существенный рост усилий обкатки, остается практически постоянным, а предел выносливости по разрушению увеличивается монотонно. Максимальное увеличение предела [c.142]

Результаты испытаний на усталость при сложном нагружении, в котором переменные напряжения с высокой частотой оу накладываются на циклически изменяющееся напряжение с амплитудой a и заданной асимметрией циклической нагрузки, представлены на рис. 5 в виде диаграмм в координатах Сту/а х = / (Оа/Оа, р) Для числа медленных циклов Л" = 10 ...10 . При этом N"/N = / 7/. В этих испытаниях отношение частот /7/ = 200. [c.80]

На рис. 6.33 приведен пример такой диаграммы [6.30]. На этой диаграмме нанесены результаты испытаний на усталость при пульсирующем растяжении. Испытания проводились на образцах из эпоксидной смолы, армированной в одном направлении стекловолокном (объемное содержание волокна 48%) На рисунке выделены три области. Первая область соответствует изменению числа циклов от нуля до примерно 200. Для второй области начальным и конечным числами циклов являются соответственно 200 и 10 . Третья область соответствует числу циклов, превышающему 10 . [c.177]

Испытания на усталость, как правило, производят при средних напряжениях ниже предела текучести стали поэтому при средних напряжениях, превышающих предел текучести а,, диаграмму предельных напряжений не строят (пунктир на рис. 9). Теоретически обе ветви диаграммы должны сходиться в точке Е с ординатой о , равной пределу прочности материала, т. е. при = Од, [c.468]

Нами [35, с. 82—86 36, с. 53—56] разработана методика, которая позволяет проводить испытания на усталость и коррозионную усталость образцов с одновременной записью кривых изменения их макродеформации. Для этого была создана установка ФМИ-ЮД (рис. 14), работающая по принципу чистого изгиба цилиндрического образца 13, вращающегося в барабанах 9 л11. Запись диаграмм деформации образцов в процессе усталости производится при помощи электронного автоматического потенциометра 8. Прогиб образца фиксируется тензометрическим индикатором 7, который через регулировочный винт 5 контактирует с удлинительной планкой 6, жестко соединенной с барабаном машины. Тарировку тензометрических датчиков, а также контроль показаний потенциометра в ходе испытаний производили индикатором 4 часового типа. [c.39]

Микроструктурные исследования показали, что при испытании на усталость образцов мелкозернистого технически чистого железа, имеющих третий тип диаграмм, микроскопическая усталостная трещина появляется в начале первого участка второй стадии, когда наблюдается равномерное увеличение прогиба. Длительное время трещина развивается медленно, а затем с некоторого момента происходит ее ускоренное развитие. [c.40]

И. Е. Колосов при испытании на усталость закаленных сталей 9ХС и ЗОХГС [11 ] получил диаграммы, которые отличались от рассмотренных отсутствием двух последних участков (рис. 5). Для этих материалов характерно, что первая же появившаяся микротрещина приводит к очень быстрому разрушению образца, которое не успевает фиксироваться прибором. [c.42]

Использование двух уравнений для эффективных коэффициентов концентрации в сочетании с диаграммой предельных напряжений для гладкого образца дает возможность получить соотношение для условий выносливости при коррозии. При этом точно повторяется процедура, которая описана в разд. 7.9 для случая геометрических вырезов, только требуются новые величины коэффициентов К а и постоянной Ь. Решение для случая нагруженной проушины, где присутствует как коррозионный эффект, так и эффект геометрического выреза, рассматривается в разд. 9.2, а случай болтового соединения приведен в разд. 10-4. К несчастью, величина эффективного коэффициента концентрации Ка не может быть найдена аналитически и определяется экспериментально. Для некоторых частных классов конструкций характерные величины эффективных коэффициентов концентрации могут быть определены с достаточно хорошим приближением. Для других случаев необходимо получить некоторые данные из испытаний на усталость и затем найти величину Ка из уравнения. Усталостная прочность при прочих усло- [c.218]

Обнаруживаемая в испытаниях на усталость закономерность в поведении материалов при циклическом нагружении заключается в том, что при увеличении среднего уровня действующих напряжений (при > 0) для сохранения той же долговечности приходится уменьшать значения амплитуд напряжений. При небольших по величине отрицательных значениях вначале допустимый уровень амплитуд несколько повышается, а затем также уменьшается (рис. 1.3). По полученным в эксперименте значениям (То, пределам текучести при растяжении ат.р и при сжатии (Тт. сж строится диаграмма предельных амплитуд (рис. 1.4). Эта диаграмма в системе коорди- [c.9]

Усталостные испытания стальных образцов, подвергнутых предварительно растяжению за предел текучести, показали, что умеренное предварительное растяжение приводит к некоторому повышению предела выносливости. С дальнейшим ростом наклепа можно, однако, достигнуть такого состояния, когда в результате перегрузки становится возможным падение предела выносливости ). Если до начала обычного испытания на усталость образец подвергнуть предварительно действию некоторого числа циклов напряжения, превышающего предел выносливости, то, как показывает опыт, можно установить предельное число циклов перенапряжения (зависящее от величины этого перенапряжения), которое не оказывает влияния на предел выносливости. При большем же числе циклов перенапряжения наблюдается снижение предела выносливости. Откладывая значения наибольшего предварительного перенапряжения по одной оси координат и соответствующие им предельные числа циклов по другой, мы получим кривую повреждаемости для испытуемого материала ). Область диаграммы, лежащая ниже этой кривой, определяет те степени перенапряжения, которые не вызывают повреждений. Кривой повреждаемости можно пользоваться для оценки поведения частей машин, работающих при напряжениях ниже предела выносливости, но подвергающихся время от времени циклам перенапряжения. Для вычисления числа циклов перенапряжений различной интенсивности, выдерживаемых частями машин до разрушения, была установлена формула ). В применении к конструкциям самолетов в известных случаях производится статистический анализ напряжений, которым подвергается та или иная деталь в условиях эксплуатации ), и усталостные испытания ставятся так, чтобы повторная нагрузка лабораторной установки воспроизводила бы [c.454]

Для характеристики сопротивления металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла проводятся испытания на усталость при растяжении — сжатии, изгибе и кручении, для которых строится диаграмма предельных напряжений в координатах От—сГтах или От—Ста и т. п. Схемы таких диаграмм приведены на рис. 8. [c.71]

На рис. 15 , е показана диаграмма состояния для стальных образцов при их испытании на усталость. Если до точки В деталь не разрушится, то она б дет работать надежно. Кривая II получена при испытании на усталость образца из алюминиевого сплава. В этом случае нет ярко выраженного предела выносливости, и для его нахождения необходимо установить процентное отношение ординаты к величине абсциссы. [c.186]

Для определения сопротивляемости материала действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла испытания на усталость проводят при различных сочетаниях статических и переменных напряжений. Результаты представляются в виде диаграммы (рис. 93). [c.141]

Фиг. 149. Диаграмма ускоренных испытаний на усталость для малоуглеродистой стали (по Ф. Ф. Витману и др.)

Фиг. 149. Диаграмма <a href="/info/129215">ускоренных испытаний</a> на усталость для <a href="/info/6794">малоуглеродистой стали</a> (по Ф. Ф. Витману и др.)

Результаты испытания заносят в протокол. После испытания строят диаграмму ускоренных испытаний на усталость (см. фиг. 149), по которой и определяют величину предела выносливости, как среднее арифметическое трех определений. [c.178]

Результаты испытаний на усталость наносят на диаграмму в координатах напряжение — число циклов до разрушения предпочтительно проводить графическую обработку в полулогарифмических координатах (рис. 61). Горизонтальный отрезок кривой для 20° соответствует напряжению, не вызывающему разрушения образца при неограниченном числе циклов (физический предел выносливости). Повышение температуры испытания приводит к появлению наклона на втором участке. В этом случае определяют напряжение, вызывающее разрушение через заданное количество циклов (условный предел выносливости С увеличением числа циклов ( базы испытания ) (Т падает тем больше, чем выше температура испытания (см. рис. 61). Поэтому для получения достоверных данных горячие испытания на усталость следует проводить на базе 10 циклов и более. [c.121]

Результаты испытаний на усталость наносят на диаграмму в координатах напряжение-число циклов до разрущения [c.92]

Факторы динамики к (динамический коэфициент) и концентрации напряжений o f (так называемый эффективный коэфициент концентрации, определённый по условиям испытания на усталость) следует учесть так, чтобы их влияние было пропорционально амплитуде (т. е. переменной части допускаемого напряжения). Для этой цели следует ординаты диаграммы пределов усталости предварительно разделить на величину [c.114]

Испытания на усталость при асимметричных циклах проводят на специальных машинах. По результатам испытаний строят диаграммы предельных напряжений Ощах и Отщ = / ( т) (рис. 11) или предельных амплитуд цикла Оа = / [От] (рис. 12). Если на диаграмме предельных напряжений провести прямую под углом 45 к горизонтальной оси, 10 отрезок АВ даст значение среднего напряжения цикла, а отрезок ВС = ВО — значение предельной амплитуды, соответствующей пределу выносливости циклов с коэффициентом асимметрии г, расположенных на луче ОС. Через 0 обозначают предел выносливости отнулевого цикла, для которого г = 0. Всегда [c.34]

Многочисленными исследованиями установлено, что при испытании на малоцикловую усталость материалы ведут себя различно. Одни из них упрочняются, другие — разупрочняются, третьи оказываются стабильными к малоцикловому нагружению, т. е. при циклическом упругопластическом деформировании петля гистерезиса остается практически неизменной. Непостоянство геометрии петли гистерезиса в процессе циклического деформирования приводит к изменению формы диаграммы деформирования с ростом числа полуциклов нагружения. [c.366]

Влияние средних напряжений. Для определения влияния средних напряжений а проводят испытания образцов на усталость (определяют пределы выносливости) и по результатам строят диаграмму амплитудных пределов выносливости [c.250]

Рис. 6.49. Диаграмма испытаний на усталость, полученная при пульсирующем растяжении слоистых пластин, изготовленных из полиэфирной смолы, армированной стеклотканью. Содержание стеклоткани с атласным переплетением 051 %, О 33%, Д 25%> А 65% стекоткани из ровницы 50%.

Рис. 6.49. Диаграмма испытаний на усталость, полученная при пульсирующем растяжении <a href="/info/143009">слоистых пластин</a>, изготовленных из <a href="/info/33625">полиэфирной смолы</a>, армированной стеклотканью. Содержание стеклоткани с <a href="/info/63230">атласным переплетением</a> 051 %, О 33%, Д 25%> А 65% стекоткани из ровницы 50%.

Рис. 6.50. Диаграммы испытаний на усталость, полученные при действии повторного изгибающего момента на слоистые пластины, изготовленные из полиэфирной смолы, армированной стеклотканью. Содержание стеклоткани с атласным переплетением О 60%, 51 %, А 55%, А 41 % содержант ние стеклоткани из ровницы 50%.

Рис. 6.50. Диаграммы испытаний на усталость, полученные при действии повторного изгибающего момента на <a href="/info/143009">слоистые пластины</a>, изготовленные из <a href="/info/33625">полиэфирной смолы</a>, армированной стеклотканью. Содержание стеклоткани с <a href="/info/63230">атласным переплетением</a> О 60%, 51 %, А 55%, А 41 % содержант ние стеклоткани из ровницы 50%.

Рис. 6.53. Диаграммы испытаний на усталость пластмасс, армировании стеклотканью. Снижение жесткости определяли на машине Инстрона — Шенка Сттах — максимальное напряжение 0 —амплитуда напряжений m — среднее напряжение / — прочность при статическом изгибе X, разрушение числа в процентах указывают снижение прочности.

Рис. 6.53. Диаграммы испытаний на <a href="/info/164265">усталость пластмасс</a>, армировании стеклотканью. Снижение жесткости определяли на машине Инстрона — Шенка Сттах — <a href="/info/25418">максимальное напряжение</a> 0 —<a href="/info/491">амплитуда напряжений</a> m — <a href="/info/7313">среднее напряжение</a> / — прочность при <a href="/info/691219">статическом изгибе</a> X, разрушение числа в процентах указывают снижение прочности.

Пусть образцы испытывают напряжение, равное 1,5ст х при 10 5-10 10 и т. д. циклов. Во время последующего испытания на усталость часть образцов, подвергнутых перенапряжению длительностью, допустим, свыше 10 циклов, разрушается образцы, подвергнутые перенапряжению при меньшем числе циклов, остаются целыми. Это значит, что при числе циклов более 10 в металле возникают необратимые повреждения, делающие деталь неработоспособной при циклическом нагружении даже при напряжениях, находящихся на уровне предела выносливости. Напротив, длительность нагружения меньше 10 циклов является безопасной. Точку, соответствующую напряжению, равному 1,5ст 1 и длительности 10 циклов, наносят на диаграмму усталости (рис. 166, а). [c.286]

Так называемые статистические теории прочности были разработаны первоначально в целях описания результатов испытаний на усталость и предсказания прочности элементов машин, находящихся под действием переменных нагрузок. Краткие сведения об усталости были сообщены в одном из параграфов предпоследней главы ( 19.10). Здесь мы заметим, что результаты испытаний обнаруживают большой разброс, и поэтому современная точка зрения на расчет изделий состоит в том, что мы не можем с абсолютной достоверностью гарантировать прочность изделия, а можем лишь утверждать, что вероятность его разрушения достаточно мала. В основе одной из таких статистических теорий лежит гипотеза слабого звена. Существо этой гипотезы состоит в следующем. Тело мыслится составленным из большого числа структурных элементов, каждый из которых имеет свою локальную прочность. Разрушение всего тела в целом происходит тогда, когда выходит из строя хотя бы один структурный элемент. Для массивных тел такое предположение чрезмерно упрощает фактическое положение дел для разрушения тела как целого, вероятно, необходимо, чтобы вышла из строя некоторая группа элементов, именно так строятся более сложные и совершенные теории. Но для моноволокна гипотеза слабого звена правильно отражает существо дела. Прямое микроскопическое обследование поверхности волокна — борного, угольного или иного — показывает, что на волокне всегда имеются разного рода дефекты — мелкие и крупные. Эти дефекты расположены случайным образом. Прочность образца волокна длиной I определяется прочностью его наиболее слабого дефектного места и, таким образом, является случайной величиной. Результаты испытаний партии из некоторого достаточно большого числа волокон п представляются при помощи диаграмм, подобных изображенной на рис. 20.3.1. Число волокон, разорвавшихся при напряжен1[и, ле- [c.689]

По результатам фиксации изменения сопротивления и AR2 теизодатчиков, вызванного накоплением усталостных повреждений в их проволочках, пользуясь тарировочными диаграммами (рис. 56), рассчитывают коэффициенты Ki и Кз- Испытания на усталость проводят до резкого увеличения сопротивления тензодатчиков (до чисел циклов Vi и Л/2 при напрялсениях Oi и стг соответственно). [c.107]

В качестве подтверждения правильности полученных теоретических закономерностей приведем результаты экспериментальных исследований. На рис. 24 показаны построенные по экспериментальным результатам диаграммы предельных напряжений, полученные Т. Гарнеем при испытаниях на усталость плоских образцов с приваренными ребрами жесткости (кривая 1) и накладками (кривая 2). В обоих случаях образцы после сварки подвергали отжигу, чтобы исключить влияние остаточных сварочных напряжений. Образцы с приваренными ребрами разрушались при нагружении с различной асимметрией [c.54]

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]

Первая область является областью низкоциклической усталости, для которой характерно циклическое напряжение с частотой от нескольких циклов в минуту до нескольких де-сятков циклов в минуту. Основные испытания на усталость, как правило, проводятся во второй области. Частота циклического изменения напряжения в этой области составляет 1000—2000 циклов в минуту. В третьей области определяется предел усталости. При использовании в качестве упрочняющего материала углеродных волокон рассматриваемая диаграмма оказывается почти параллельной оси абсцисс. В случае же использования стекловолокна диаграмма имеет тенденцию к постепенному падению. [c.177]

Усталостной прочности композитов, у которых связующими являются термопластические смолы, посвящены работы [6.51—6.54] и др. На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что в большинстве случаев диаграмма 5—N оказывается нелинейной. На рис. 6.56 приведены диаграммы, полученные для случая использования поликарбонатной матрицы [6.53], а на рис. 6.57 — диаграммы для матрицы из нейлона 66 [6.54]. В указанных случаях испытания на усталость проводились согласно стандарту ASTMD-671 Американского общества по испытаниям материалов. [c.195]

Динамические диаграммы напряжение — деформация, полученные во время испытаний на усталость образцов из различных материалов без учета концентрации напряжений, изображены на рис. 5.2. На калгдой кривой точкой отмечено напряжение, соответствующее разрущению гладкого образца при 10 циклов. Там, где эти точки лежат за пределами линейного участка диаграммы, в образце будет воз никать циклическая пластическая деформация. В подобных случаях для образцов с концентраторами будет также возникать перераспределение напряжений, вызывающее повышение выносливости в условиях концентрации. Следует отметить, что это явление имеет место только у мягкой и аустенитной сталей. [c.119]

Для циклического нагружения образцов используют различные машины для испытаний на усталость общего и специального назначения. Наиболее распространенные виды нагружения — пульсирующие растяжение и плоский изгиб. Надо при этом учитывать, что испытаниям, обеспечивающим получение КДУР, предшествует этап наведения трещины в устье искусственного концентратора при нагрузках, предотвращающих развитие существенных зон пластической деформации, которые могли бы повлиять на кинетику распространения трещин в условиях монотонного роста ДК. Принимая во внимание ряд регламентирующих условий, обеспечивающих воспроизводимость диаграмм от образца к образцу, при испытаниях следует руководствоваться методическими указаниями, подготавливаемыми Госстандартом СССР [9]. [c.244]

Эту зависимость устанавливают экспериментально (определяют предел вьшосливости при различных коэффициентах асимметрии R или R ) и представляют графически в виде диаграмм предельных напряжений в координатах Ощах (Отк)— (рис. 2.51). По оси абсцисс диаграммы откладьюают средние напряжения цикла (У , а по оси ординат — соответствующие предельные значения максимального и минимального напряжений цикла Сттах и Omin. Если среднее напряжение цикла равно а , то диаграмма дает возможность установить предельные значения напряжений сг ах и и предельные амплитуды цикла т. е. найти предел выносливости при любом коэффициенте асимметрии (или R ). Отрезки ОА, отсекаемые ветвями диаграммы на оси ординат, определяют предел выносливости о 1 при симметричном цикле, когда среднее напряжение = 0. Испытания на усталость, как правило, проводят при средних напряжениях, которые ниже предела текучести стали. Поэтому при средних напряжениях, превыщаю-щих предел текучести, диаграмму предельных напряжений не строят. Теоретически обе ветви должны сходиться в точке Е с ординатой равной пределу прочности материала, т. е. [c.70]

При отсутствии данных испытаний на усталость при асиммет- ричном цикле для определения и г1)2 можно воспользоваться результатами статистической обработки диаграмм усталости крнст-рукционных материалов. [c.68]

Циклические испытания проводили на плоских образцах с центральным надрезом в условиях повторного растяжения с частотой 10 Гц. Размеры образцов составляли 600Х200Х Хб и 300X100X6 мм. После испытания на усталость проводили фрактографический анализ с определением шага бороздок. Кинетические диаграммы совместно с зависимостью б—Д/С представлены на рис. 46. [c.357]

При испытании на усталость образец нагружают циклическими, многократными нагрузками по заранее установленному закону (например, синусоидальному). Результатом испытаний является диаграмма состояния в зависимости от числа циклов нагружения. По результатам испытаний в проектной документации указывают число циклов, определяющих заботоспособность образца. Три испытании на полэу- [c.138]

В работе [3] испытание на усталость производилось при постоянном минимальном напряжении цикла Отш = 2.5 кГ/мм , что приводило к повышению характеристики цикла г при снижении максимальных напряжений в процессе испытания, т. е. к увеличению коэффициента асимметрии цикла нагружения. Увеличение коэффициента асимметрии, в соответствии с диаграммой предельных циклов, приводит к повышению предела выносливости. Предел выносливости стыковых соединений стали Х18Н9Т без усиления с непроваром 8—25% получен автором работы [3] при характеристике циклов г = 0,42ч-0,5 при испытании сварных соединений низкоуглеродистой стали характеристика цикла во всех случаях оставалась постоянной, г = 0,1. [c.55]

Исследования Вуда и Сегала [397] на поликристаллах меди (у 70 эрг1см ) и а-латуни (7 16 эрг1см ), испытанных на усталость при переменном кручении, показали, что при амплитудах пластической деформации ниже 0,002 общая скорость упрочнения для латуни была ниже, чем для меди, в то время как при более высоких амплитудах большее упрочнение было обнаружено в латуни. При амплитудах напряжений, приводящих к разрушению N 10 ч-10 циклов, между углом наклона диаграммы усталости Пу = и э. д. у. должна наблюдаться [c.248]

Пример прямолинейной диаграммы предельных напряжений представляют езультаты испытаний на усталость гладких образцов листовой стали марки St 60/70, 1спытания производились при одноосном напряженном состоянии на базе Np = 10 циклов [7]. Экспериментальная зависимость амплитуды от среднего напряжения цикла представлена ниже [c.62]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...