Понятие об усталостной прочности

Таким образом, правильнее говорить, что при испытании на усталость стандартных образцов определяется не предел усталости материала, а предел усталости о б -р а 3 ц а, изготовленного из данного материала. При переходе от образца к реальной детали надо вводить ряд поправок, учитывающих форму и размеры детали, состояние ее поверхности и т. д. В связи с этим возникло понятие усталостной прочности деталей. [c.277]

Появилось также понятие усталостной прочности узлов (резьбовых, прессовых соединений и других сборных конструкций). Таким образом, в понятие усталостной прочности вводят не только факторы свойств материала и геометрической формы деталей, но и факторы взаимодействия со смежными деталями. [c.277]

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ [c.222]

Понятие об усталостной прочности [c.386]

ПОНЯТИЕ ОБ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ [c.387]

Отдельная глава посвящена расчету элементов конструкций с учетом ползучести расширен по сравнению с другими сборниками задач состав задач по вопросам усталостной прочности включен параграф, посвященный расчету тонкостенных стержней замкнутого профиля на стесненное кручение. В отдельные параграфы выделены вопросы нелинейного деформирования элементов конструкций. В главе Устойчивость и продольно-поперечный изгиб стержней помещены задачи, которые помогут студентам приобрести не только навыки расчетов на устойчивость, но и уяснить понятие критического состояния системы и применяемого в исследовании устойчивости метода Эйлера. Креме того, решение этих задач подготовит студентов к более успешному освоению курса устойчивости сооружений. [c.3]

Под этим понятием понимают величину максимального напряжения, при котором усталостное разрушение металлов не наступает через 10 и более циклов. При одновременном воздействии на металл переменных напряжений и коррозионной среды число этих циклов уменьшается, т.е. предел усталостной прочности снижается. [c.139]

Для характеристики усталостной прочности материала, т. е. его сопротивляемости многократно действующим переменным нагрузкам, введено понятие о пределе выносливости материала. Под пределом выносливости понимается максимальное напряжение, которое образец (или деталь) может выдержать заданное число циклов без разрушения. [c.28]

Интегральный подход к процессу в целом путем введения понятия повреждаемости. Этим термином обычно обозначают понижение сопротивления тому же виду нагружения (например, усталостному, длительному статическому и т. п.), которому предварительно были подвергнуты образцы или детали. Особым вопросом является определение повреждаемости при изменении вида напряжения, например, оценка усталостной повреждаемости по изменению однократной прочности или, наоборот, влияние трещины от статической перегрузки на усталостную прочность. Так, в лопатках турбин исходные межкристаллитные трещины от длительного статического нагружения иногда становятся очагами последующего усталостного разрушения. Отметим, что различные механические свойства в процессе нагружения могут изменяться в противоположном направлении. Отсюда вытекает, что повреждаемость, по-видимому, невозможно рассматривать независимо от метода ее оценки. Однако изучение повреждаемости не избавляет от необходимости оценки условий перехода через критическое состояние разрушения и не заменяет прямого изучения процесса развития трещин. [c.179]

Как видно, показатели безотказности и ремонтопригодности являются мгновенными параметрами надежности, т. е. характеризуют уровень надежности в некоторые конкретные моменты времени в зависимости от состояния системы на данном этапе. Долговечность машин характеризует во времени изменение показателей безотказности под влиянием различного рода воздействий (изнашивание, потеря усталостной прочности, коррозия, изменение физико-химических свойств материалов и т. д.). Поэтому часто понятие надежности употребляют прежде всего по отношению к безотказности и восстанавливаемости, считая долговечность равноправным свойством системы, которая характеризуется и надежностью, и долговечностью . [c.124]

Усталостная конструкционная прочность. Управление конструкционной усталостной прочностью требует, конечно, понимания и учета влияния на эту прочность сложного напряженного состояния, которое почти всегда возникает в конструкциях. Однако понятие сложное напряженное состояние , которое для однократного нагружения характеризуется тензором напряжений, не может быть без изменений применено к вопросам усталостной прочности. В последнем случае необходимо дополнительно учитывать некоторые факторы, оказывающие существенное влияние на усталостную прочность и долговечность конструкций. [c.354]

Есть, однако, задачи, где модель сплошной среды может быть принята лишь г определенными оговорками, а то и вовсе должна быть отвергнута. То, что в одних случаях считается второстепенным, в других — приобретает самостоятельное значение. Так, например, в вопросах прочности обстоит дело с усталостным разрушением. Развитие микро- и макротрещин связано со структурой поликристаллического вещества, и поэтому расчеты на усталостную прочность, построенные на понятии сплошной среды, требуют введения многих рецептурных поправок. Так обстоит дело и с поведением газа вблизи обтекаемой поверхности, где размеры затормаживаемого слоя газа соизмеримы с геометрическими параметрами, характеризующими турбулентность. По той же причине и изучение условий теплопередачи через стенку нуждается в учете особенностей турбулентного и [c.158]

Основными задачами, которые приходится решать каждому конструктору при анализе прочности и выборе средств предотвращения разрушения конструкции, являются установление наиболее вероятных из разнообразных видов механического разрушения, встречающихся в инженерной практике, и оценка возможности разрушения конструкции в процессе ее эксплуатации. В соответствии с этим в книге сначала приводятся определения и указываются характерные признаки различных видов механического разрушения, а затем наиболее важным из них посвящаются целые главы. Вследствие большого практического значения очень подробно рассматривается усталостное разрушение, причем уделяется внимание как многоцикловой, так и малоцикловой усталости. Достаточно подробно рассматриваются также хрупкое разрушение, ползучесть, разрыв при ползучести, фреттинг-усталость, фреттинг-износ, удар, выпучивание и некоторые другие виды разрушения. Отдельная глава посвящена концентрации напряжений. Основные понятия механики разрушения излагаются при описании хрупкого и усталостного разрушения. [c.7]

Однако большинство машин работает на переменных режимах с произвольно чередующимися циклами и различным уровнем напряжений в цикл . Такое нагружение можно представить в виде регулярно чередующихся групп циклов -блоков нагружения. Расчеты валов и осей на сопротивление усталости при нерегулярном нагружении основаны на сведении случайного нагружения к блочному путем схематизации случайных процессов по методам полных циклов или дождя и приведении (в соответствии с ГОСТ 25.101-83) амплитуд асимметричных циклов к эквивалентным амплитудам симметричного цикла. Накопление усталостных повреждений при блочном нагружении учитывается путем применения корректированной линейной гипотезы суммирования. При этом расчет валов и осей на сопротивление усталости может быть выполнен по коэффициентам запаса прочности с использованием понятия эквивалентных напряжений [9, 10, 14, 19, 23]. [c.92]

Рассмотрим симметричный цикл, когда напряжение меняется от +а до —а. Дадим понятие о пределе прочности при длительном действии такой симметричной переменной нагрузки. Случай симметричного цикла можно осуществить при вращении вала. Пусть вал несет тяжелый маховик, изгибающий вал тогда при вращении вала растянутые волокна его через пол-оборота оказываются сжатыми, затем снова растянутыми и т. д. Таким образом, крайние волокна находятся в условиях попеременного действия напряжений а и возможно при определенном значении о усталостное разрушение от изгиба (рис. 177). Число перемен напряжений Ы, которое следует дать для того, чтобы вызвать усталостное разрушение, зависит от величины наибольшего переменного напряжения о и от алгебраической разности между крайними значениями переменных напряжений (в данном случае последняя равна 2о). [c.265]

Прочность детали после возникновения усталостных трещин в сильной степени зависит от свойств материала, от распределения напряжений в детали — характера ее напряженного состояния. Стремление возможно более полно отразить в расчете влияние всех перечисленных факторов на прочность материалов при переменных напряжениях заставило ввести понятие об эффективном коэффициенте концентрации при переменных напряжениях. [c.636]

На усталостную прочность в основном влияют максимальные Рткс и минимальные Рмин напряжения цикла. Кроме них в сопротивлении материалов вводят понятие постоянного, или среднего, напряо/сения цикла р (рис. 654, б) [c.592]

Интересные результаты получены автором работы [127] зерно технически чистого титана выращивали нагревом в вакууме (950°С, 2 ч) после чего для измельчения зерна часть заготовок перековывали на прутки. Крупнозернистая структура титана имела о =210-г230 МПа с большим разбросом данных в области ограниченной выносливости, а мелкозернистый титан имел а =300 МПа. При испытании надрезанных образцов получены близкие значения о 109 и 110 МПа. Заметное увеличение усталостной прочности при измельчении зерна установлено и для сплава типа ВТ6. Следует отметить, что во многих случаях под величиной зерна понимают различные понятия (макрозерно, микрозерно, "грубозернистая" структура и пр.), позтому не всегда удается проанализировать зависимость усталостной прочности от величины зерна. [c.151]

Сравнение рис. 12, а и 12, б показывает, как важны механические свойства матрицы для того, каким будет вид роста трещины и усталостная прочность композита. Матрица из высокопрочного алюминиевого сплава 6061-МТ6 ) фактически не давала трещинам разветвляться, что привело к сокращению усталостной долговечности по величине почти на порядок. Этот результат можно качественно объяснить, используя понятие относительных упругих модулей компонентов, и для того, чтобы учесть пластическое поведение, мы рассматриваем эффективные модули. Так, алюминий 1235 течет при низком уровне напряжений, отношение эффективных модулей волокна и матрицы увеличивается, что способствует ветвлению трещин. Пластическое течение в матрице с низким пределом текучести также затупляет конец трепцнны и сводит к минимуму напряжения около него. С другой стороны, напряжения у конца трещины в алюминиевом сплаве 6061-МТ6 высоки, отношение эффективных модулей более низкое и ветвление трещин минимально. Более того, вязкие волокна являются особенно чувствительными к высоким напряжениям вблизи конца трепщны, и поэтому рост усталостных трещин будет быстрым. [c.420]

Существование зависимости усталостной прочности изделия от состояния его поверхности объясняется тем, что микробороздки реальной шероховатой поверхности являются своеобразными концентраторами напряжений. По аналогии с понятием эффективного коэффициента концентрации К/т (20.45) вводят понятие коэффициента влияния шероховатости поверхности [c.357]

Постепенное развитие во времени дефектов структуры -зародышей разрушения — под влиянием заданного напряженного состояния, иногда значительно более слабого, чем то предельное в обычном смысле, которое приводит к мгновенному разрушению, лежит в основе современных физических представлений о длительной статической прочности и об усталостной прочности — выносливости тел при циклических нагружениях. С этой же современной кинетической трактовкой явлений деформации и разрушения, а также самого понятия прочности, связаны и правильные представления о механизме адсорбционного понижения прочности и родственных ему явлений, которые сфор- [c.8]

Для гармонического нагружения удобно ввести понятия динамической усталостной прочности и деформации, подразумевая соответ-ствуюш ие амплитудные значения этих параметров — амплитуду напряжения Оо амплитуду деформации ед. В линейном приближении усталостная энергия разрыва условно характеризуется полупроизведением этих величин. В разделе 1.3 были описаны наиболее характерные режимы гармонического нагружения, иллюстрированные на рис. 1.3.4. Очевидно, что стационарному (установившемуся) периоду нагружения, протекаюш ему при постоянстве амплитудных значений ао и во, предшествует нестационарный (неустановившийся) период, в течение которого (в зависимости от того, что задано — напряжение или деформация) наблюдается изменение зависимого параметра. [c.229]

Понятие 618 Коитролеспособность — Понятие 582 Концентрация напряжений 21. 22. 510. 513 — Влияние на свойства материалов 27, 28 — Влняине на усталостную прочность 558. 559 [c.633]

Объем изучаемого материала невелик и в известной мере ре-цептурен, так как формулы для определения коэффициентов запаса даются без выводов. Достаточно подробно рассматриваются параметры циклов переменных напряжений дается понятие о природе усталостного разрушения, о построении кривой усталости (кривой Вёлера) и экспериментальном определении предела выносливости проводится ознакомление с основными факторами, влияющими на предел выносливости даются формулы для определения коэффициента запаса прочности при одноосном напряженном состоянии и чистом сдвиге, а также при упрощенном плоском напряженном состоянии. Весь подлежащий изучению материал имеется в учебнике [12] менее подробно, но в объеме, достаточном для немашиностроительных техникумов, он изложен в учебнике [22]. [c.170]

Понятие допустимых повреждений у конструкции, которое появилось первоначально в авиационной промышленности, относится к конструкции, спроектированной таким образом, чтобы минимизировать возможность выхода самолета из строя из-за распространения невыявленных дефектов, трещин или других подобных повреждений. При производстве конструкций, в которых допускаются какие-либо повреждения, приходит решать две основные проблемы. Эти проблемы состоят в обеспечё йии контролируемого безопасного роста дефектов, т. е. безопасной эксплуатации с трещинами, и в принудительном сдерживании повреждаемости, вследствие чего должны быть обеспечены либо остаточная долговечность, либо остаточная прочность. Указанные требования не являются, однако, независимыми, поскольку только путем совместной проверки их выполнения может быть осуществлен эффективный контроль разрушения. Кроме того, необходимо подчеркнуть, что расчет допускаемых повреждений не исключает необходимости тщательного анализа и расчета усталости, поскольку достижение высоких усталостных характеристик путем детального исследования напряженного состояния, соответствующего выбора геометрии, проведения подробного расчета, подбора материала, обработки поверхности и обеспечения качества работы является необходимой предпосылкой эффективности расчета допускаемых повреждений и контроля разрушения. [c.296]

К определению величины Т различные авторы подходят по-разному. Так, например, Т. Н. Лоладзе [7] указывает, что наилуч-шими являются условия работы инструмента, при которых достигает максимума коэффициент запаса пластической прочности режущего клина. А. Д. Макаров [8] оперировал понятием оптимальный размерный период стойкости инструмента, соответствующий наименьшему относительному поверхностному износу, т. е. радиальному износу инструмента, отнесенному к 1000 см обработанной поверхности. Несмотря на различие подхода, оба автора приходят к выводу, что большое значение в изменении работоспособности инструмента имеют тепловые процессы, происходящие в зоне резания. Т. Н. Лоладзе отмечает, что зависимость коэффициента запаса пластической прочности от температуры имеет максимум в некоторой области температур, и рекомендует путем подбора соответствующего режима обработки, применения охлаждения или дополнительного нагрева обеспечивать работу в этой области. Для обработки заготовок из сталей в условиях адгезионно-усталостного износа твердосплавного инструмента рациональная область температур 6 = 800... 850°С (7]. [c.201]

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

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...