Оценка циклической поврежденности

Оценка циклической поврежденности [c.33]

Существуют различные методы оценки циклической поврежденности металла образцов и деталей на основе механических, физических и структурных критериев. [c.33]

Для оценки параметров вторичных кривых выносливости необходимо знать, как изменяется статическая прочность циклически поврежденного материала (до появления макротрещины она не изменяется). Нелинейная схема накопления усталостных повреждений представлена на рис. 15. Здесь сплошной линией I обозначена характеристическая кривая выносливости, пунктирными линиями 2 я 3 — кривые изменения статической прочности в процессе развития усталостной трещины при Оа 1 и ад 2- [c.36]

Метод микротвердости может быть использован для оценки усталостной поврежденности. Возможны два варианта. Наблюдается как упрочнение в начальной стадии циклического нагружения, так и непрерывное снижение микротвердости, свидетельствующее о том, что начальный период упрочнения отсутствует j[122]. Микроструктурный метод определения линии поврежденности, дополненный методом микротвердости, позволяет наряду с линией поврежденности определить и линию упрочнения, которая, однако, характерна лишь для некоторых отожженных металлов. [c.39]

Отмеченное обстоятельство говорит о необходимости определения для каждой рассматриваемой стали или сплава при изучении закономерностей накопления длительных циклических повреждений эффектов знака напряжений при выдержке в исследуемом интервале температур. Такие данные могут быть получены в режимах испытаний типа базовых режимов, показанных на рис. 1.2.1, в—е. При этом оценка повреждений для материалов и режимов нагружений с большим повреждающим эффектом выдержки того или иного знака должна производиться с использованием соответствующей базовой кривой усталости (решим — рис. 1.2.1, б, д), отражающей снижение долговечности при наличии односторонней выдержки. Неучет названных обстоятельств может привести к ошибке порядка до двух и более раз в оценке накопленного усталостного повреждения. [c.36]

В условиях рассматриваемого типа нагружения проявляются особенности малоцикловой усталости, заключающиеся прежде всего, как отмечено выше, в возможности накопления в процессе циклических нагружений наряду с усталостными повреждениями и квазистатических. В указанном наиболее общем случае оценка накопления повреждений может быть выполнена в деформационной форме, что является традиционным для малоцикловой ветви кривой усталости [2—8] и обосновывается в ряде исследований также и для многоцикловой области [144, 210, 211], а расчет повреждений представляется возможным осуществить на основе деформационно-кинетических критериев разрушения. [c.57]

Основным недостатком подобного под.хода к оценке долговечности является то, что не учитывают циклическое повреждение материала и с целью упрощения расчетов формально заменяют один вид повреждения другим. Кроме того, полуцикл сжатия заменяют полуциклом растяжения (так как отсутствуют данные по длительной прочности при сжатии), а малоцикловое нагружение весьма чувствительно к изменению знака действующей нагрузки. [c.142]

Необходимыми для рассмотренного выше расчетного определения долговечности элементов конструкций на стадии образования л развития трещин являются испытания гладких стандартных образцов при кратковременном и длительном статическом нагружении (с оценкой характеристик прочности и пластичности), а также образцов с начальными трещинами при малоцикловом нагружении при соответствующей температуре и времени выдержки (с измерением скорости развития трещин). Приведенные выше уравнения позволяют осуществлять пересчет получаемых из экспериментов данных на другие числа циклов и времена нагружения. Воспроизведение в опытах эксплуатационных режимов нагружения, уровней номинальной и местной напряженности, исходной дефективности с учетом кинетики изменения статических и циклических свойств представляется пока трудноосуществимым. В связи с этим разработка способов приближенной оценки несущей способности элементов конструкций, работающих при высоких температурах (когда имеет место активное взаимодействие длительных статических и циклических повреждений), приобретает существенное значение. [c.120]

В работе [621 сделана попытка разработки метода оценки уровня поврежденности лопатки в целом. Поскольку даже для обычных образцов, испытываемых в равномерном температурном поле и при однородном напряженном состоянии, линейное суммирование повреждений может производиться весьма условно, то суммирование повреждений столь сложного элемента, как лопатка, должно производиться с еще большей осторожностью. При циклических тепло-сменах в агрессивном газовом потоке по телу испытуемого элемента в различных его участках могут идти одновременно процессы упрочнения и разупрочнения. При длительных испытаниях в одни и те же моменты времени вблизи поверхности кромок происходит наблюдаемое визуально разрушение материала, а в сердцевине под воздействием благоприятных теплосмен материал упрочняется. Испытания на малоцикловую усталость образцов, вырезанных из лопаток, прошедших стендовую либо эксплуатационную наработку, свидетельствуют об улучшении механических свойств материалов. В то же время в других случаях можно наблюдать одновременное появление трещин в зонах экстремальных нагрузок. [c.205]

Увеличение критических температур хрупкости под действием радиационного облучения потребовало постановки соответствующих исследований вначале на небольших лабораторных (сечением 20-80 мм ), а затем на укрупненных образцах (сечением 2000—4000 мм ). Эти образцы предварительно подвергались внутриреакторному облучению при различных температурах и интегральных потоках. Наряду с этим был осуществлен цикл опытов по оценке влияния деформационного старения и циклических повреждений на сопротивление хрупкому разрушению. [c.40]

В первом приближении, идущем в запас при расчетах длительной циклической прочности, время т при оценках Ов , и 115(11 принимают равным времени работы рассматриваемого элемента при температурах выше 350° С для низколегированных сталей и выше 450° С для аустенитных нержавеющих сталей. При этом также предполагается, что накопление циклических повреждений происходит в конце времени т, когда характеристики прочности и пластичности принимают минимальное значение. [c.39]

Для деталей авиационного двигателя, в которых возникновение трещин от циклических нагрузок не приводит к их быстрому разрушению (жаровые трубы, газосборники, лопатки сопловых аппаратов, элементы сопла), необходимо установление периодического контроля их состояния. Входная и выходная части двигателя доступны для визуального и инструментального контроля ряда деталей, в частности рабочих и сопловых лопаток последней ступени турбины. Для осмотра деталей, находящихся внутри корпусов двигателя, предусматриваются специальные конструктивные устройства. Осмотр деталей производится с применением оптических средств, а также токовихревых, ультразвуковых датчиков и другими методами. Оценка степени повреждения ос- [c.81]

В связи с рассмотренными особенностями деформирования и разрушения резьбовых соединений, работающих в широком диапазоне температур, важное значение может иметь температурный фактор, способствующий возникновению дополнительных деформаций ползучести, снижению усилий предварительного затяга п накоплению длительных статических и циклических повреждений. Оценка сопротивления малоцикловому разрушению резьбовых соединений при высоких температурах может быть осуществлена по критериям длительной циклической прочности (см. гл. 2, 4 и 11). Понижение температур эксплуатации приводит к возможности возникновения хрупких разрушений резьбовых соединений на ранних стадиях развития трещин малоциклового нагружения. Это требует изучения трещиностойкости конструкционных материалов (предназначенных для изготовления резьбовых соединений) с применением соответствующих критериев линейной и нелинейной механики разрушения [19, 12]. [c.211]

Ресурс конструкции по числу циклов механической нагрузки определяется минимальным числом циклов по пп. 5.5.2, 5.5.3 или сочетанием чисел циклов, вызвавшим наибольшие, не превышающие допустимые усталостные повреждения при оценке циклической прочности элементов по п. 5.5.4. [c.243]

Использование уравнений состояния для оценки прочности и ресурса циклически нагруженных элементов конструкций и деталей машин позволяет проанализировать кинетику деформаций в наиболее напряженных зонах и рассмотреть процесс накопления циклических повреждений по мере Приближения к преде.льным состояниям. К числу наиболее исследованных в теоретическом и экспери.ментальном плане относятся особенности протекания циклических упругопластических деформаций и параметры соответствующих уравнений состояния при изотермическом нагружении для двух основных режимов нагружения — с заданными амплитудами напряжений и с заданными амплитудами деформаций. В результате этих исследований сформулированы свойства и виды уравнений обобщенных диаграмм циклического деформирования, получившие применение в расчетах прочности. [c.3]

Для более точной оценки размеров зон циклического повреждения конструкционных сплавов у вершины трещины необходимо использовать характеристики механических свойств этих сплавов, определенные при соответствующих режимах циклического нагружения. [c.197]

Суш.ественного прогресса в исследовании научных основ явления усталости металлов следует ожидать лишь на основе целенаправленных объединенных усилий специалистов различного профиля, в первую очередь специалистов в области механики твердого деформируемого тела, физики, материаловедения, химии и т. п. Развитие исследований по изучению явления усталости металлов в последние годы можно охарактеризовать как разработку отдельных весьма важных аспектов проблемы усталости металлов. Из таких исследований следует отметить применение теории несовершенств реальных кристаллических тел для объяснения закономерностей возникновения усталостных треш,ин на микроскопическом уровне, разработку теории предельного состояния тел с усталостными треш.инами, статистических теорий усталостного разрушения, теории циклической пластичности применительно к малоцикловой усталости, а также разработку методов оценки усталостного повреждения и кинетики его развития на основе исследования неупругости металлов. [c.3]

Под действием переменных напряжений в деталях механизмов и металлоконструкций ПТМ происходит постепенное накопление повреждений. Этот процесс называется усталостью, а способность деталей сопротивляться усталости — циклической прочностью или выносливостью. В начальной стадии накопления циклических повреждений происходят пластические деформации отдельных кристаллов, из которых состоит металл. Эти пластические деформации вызывают перераспределение напряжений, и на поверхности ряда кристаллов возникают линии сдвига. Пластическое деформирование сопровождается упрочнением отдельных зон кристаллов и одновременно разрыхлением структуры в области внутрикристаллических дефектов. Под действием переменных напряжений, превышающих определенный уровень, начинают образовываться из линий сдвига микротрещины. Развиваясь, микротрещины переходят в макротрещины. Последние приводят к уменьшению прочностного сечения детали, и после того как размер трещины достигает предельного значения, наступает хрупкое разрушение детали. Таким образом, процесс усталостного разрушения можно разделить на две стадии [27]. Первая стадия — до начала образования макротрещины, вторая — от момента ее образования до разрушения детали. В настоящее время еще нет достаточно апробированных общих оценок закономерностей распространения трещин в деталях ПТМ сложной конфигурации. В связи с этим расчеты циклической прочности как до образования макротрещин, так и до полного разрушения носят идентичный характер [20]. Известно, что пределы выносливости, определенные по условию образования трещины и по условию оконча тельного разрушения, совпадают при коэффициентах концентрации аа < 2 -Ь 3. При высоких коэффициентах концентрации количество циклов, при которых происходит развитие макротрещины с момента ее образования до разрушения сечения, составляет 70—80 % от общего ресурса детали. Развитие усталостной трещины происходит в результате циклических деформаций в области вершины трещины. Установлено, что в общем случае распространение макротрещины от появления до полного разрушения детали можно разделить на три этапа [27], Первый этап характеризуется малой скоростью распространения трещины вдоль полос скольжения. На втором (основном) этапе трещина растет с примерно постоянной скоростью. На третьем этапе, когда трещина имеет уже большие размеры, скорость роста увеличивается и происходит мгновенное хрупкое разрушение (долом) детали. В то же время экспериментальные и теоретические исследования так же, как и эксплуатационные наблюдения, свидетельствуют о том, что не всегда появление трещины усталости приводит к разрушению детали (образца) [27]. В ряде случаев возникают нераспространяющиеся трещины или трещины с весьма малой скоростью роста. Очевидно, что разработка и использование возможностей уменьшения [c.121]

Причина столь противоречивых высказываний кроется в том, что во всех этих работах отсутствовала предварительная оценка характера повреждений, образующихся в процессе усталости, о которых судили собственно по результатам испытаний после термической обработки. Если после промежуточной термической обработки долговечность не повыщается, то считают, что в результате действия циклической нагрузки в металле возникли необратимые повреждения. Вопрос же о том, на какой стадии развития процесса усталости можно восстановить долговечность и какие усталостные повреждения залечиваются промежуточной термической обработкой, оставался открытым. [c.111]

При оценке прочности целых деталей зависимость характеристик прочности от температуры н циклического повреждения не учитывается, так как указанные факторы или вызывают повышение, или не оказывают влияния на ств и 5 . Обратная картина наблюдается в характере изменения сопротивления разрушению Кх при понижении температуры, а для некоторых сталей (в том числе и для стали 20Л) и при увеличении циклического повреждения сопротивление разрушению падает. [c.207]

Процесс циклического нагружения элемента конструкции в условиях эксплуатации сопровождается постепенным накоплением повреждений в материале до некоторого критического уровня, который может быть охарактеризован с привлечением различных методов и средств исследования. Выбор средств определяется применяемыми критериями в оценке самого предельного состояния и его фактической реализацией к рассматриваемому моменту времени, как это было рассмотрено в предыдущей главе. Даже при отсутствии в детали трещины можно с большой достоверностью утверждать, что после длительной наработки в эксплуатации последующее после проверки нагружение может вызвать быстрое зарождение и далее распространение усталостной трещины. Оценка состояния материала с накопленными в нем повреждениями и прогнозирование последующей длительности эксплуатации до появления трещины, установление периодичности контроля за состоянием детали подразумевают использование структурного анализа на базе физики металлов. Это подразумевает обязательное применение методов механики разрушения для оценки длительности роста трещины и обоснования периодичности осмотров на всех стадиях зарождения и распространения трещин. Однако многопараметрический характер внешнего воздействия на любой элемент конструкции делает неизбежным введение в рассмотрение процесса накопления повреждений в конструкционных материалах с позиций синергетики, следовательно, возникает новое представление о процессе распространения трещин. Всю совокупность затрат энергии внешнего воздействия, вызвавших разрушение элемента конструкции, интегрально характеризуют достигнутое на определенной длине трещины предельное состояние, единичная реализация процесса прироста трещины и сформированная в результате этого поверхность разрушения. [c.79]

Разрушение траверсы по сварному шву в случае № 5 было связано с перегрузкой детали, в результате чего трещина не успела распространиться на всю толщину стенки. При этом излом имел характерные усталостные линии, которые свидетельствовали о регулярном повреждении материала от полета к полету блоком циклических нагрузок. В случаях № 6, 7 разрушение сопровождалось формированием четких усталостных линий при разрушении деталей на всю толщину сечения (рис. 15.7). Это позволило произвести оценку длительности роста трещины в посадках для всех трех деталей на основе измерения усталостных линий (рис. 15.8). В случаях № 5-7 число посадок составило соответственно около 120, 380 и 160. Различия в оценках длительности роста трещины определяются, во-первых, перегрузкой детали (случай № 5) и ее дол омом до достижения трещиной естественного предельного размера, а во вторых, высокой концентрацией напряжений (случай № 7) в районе подкладки под сварку. Рассмотренные случаи разрушения позволили провести оценку длительности роста трещины исходя из других представлений (случай № 4), когда в изломе [c.778]

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ МЕТАЛЛА циклической НАГРУЗКОЙ [c.9]

В предыдущей главе на основании разработанных методов были рассмотрены подходы к оценке циклической прочности элементов сварных конструкций было показано, что технологические напряжения, обусловленные процессом сварки, в ряде случаев оказывают значительное влияние на долговечность элементов конструкций. В настоящей главе будет рассмотрено влияние технологических напряжений (несварочного происхождения) на длительную прочность конструкций. Как и в предыдущей главе, для решения такой задачи задействован комплекс методов анализа деформирования и повреждения материала, изложенный в главах 1 и 3. В качестве примера выбран коллектор парогенератора ПГВ-1000. [c.327]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

При этом предполагается, что в зонах концентрации напряжений, где, как правило, происходят малоцикловые разрушения, накапливаются в основном усталостные повреждения в результате действия знакопеременных упругопластических деформаций. Вместе с тем в эксплуатационных условиях в результате работы конструкции на нестационарных режимах, в том числе при наличии перегрузок, возможно накопление односторонних деформаций, определяювцих степень квазистатического повреждения и влияю-ш их на достижение предельных состояний по разрушению. Для обоснования методологии учета накопления конструкцией (наряду с усталостными) квазистатических повреждений по результатам тензометрических измерений требуется решение прежде всего вопросов расшифровки показаний датчиков с целью воспроизведения истории нагруженности в максимально напряженных местах конструкции и оценки малоциклового повреждения для эксплуатационного контроля по состоянию. Малоцикловое повреждение может в общем случае оцениваться по результатам измерений, выполненных обычными тензорезисторами, но с расширенным диапазоном регистрируемых деформаций (до величин порядка нескольких процентов), характерных для малоцикловой области нагружений. Исследование [20] выполнялось в Московском инженерно-строительном институте и Институте машиноведения на базе разработанных в лаборатории автоматизации экспериментальных исследований МИСИ специальных малобазных тен-зорезисторов больших циклических деформаций. Аппаратура и методика эксперимента подробно описаны в [229]. На серийной испытательной установке УМЭ-10Т с тензометрическим измерением усилий и деформаций, а также крупномасштабным диаграммным прибором осуществлялось циклическое нагружение цилиндрических гладких образцов по заданному и, в частности, нестационарному режиму. Одновременно соответствующей автоматической аппаратурой производилась регистрация истории нагружения с помощью цепочек малобазных тензорезисторов, наклеенных на испытываемый образец. Сопоставление показаний тензорезисторов с действительной историей нагружения и деформирования образца, регистрировавшихся соответствующими системами испытательной установки УМЭ-10Т, давало возможность определить метрологические характеристики датчиков и особенности их повреждения в условиях малоциклового нагружения за пределами упругости. Наиболее существенными особенностями работы тензорезисторов в условиях малоциклового нагружения оказываются изменение коэффициента тензочувствительности при высоких уровнях исходной деформации и в процессе набора циклов нагружения, уход нуля тензорезисторов и их разрушение через определенное для каждого уровня размаха деформаций число циклов. [c.266]

На основе обобщения зависимости эмпирических величин, введенных в отношение (1), и основных характеристик материала в настоящей работе ра.звита модель количественного описания распространения усталостных трещин. Она основана на оценке накопления повреждений в циклической пластической зоне в вершине трещины явным выражением изменения перемещения вершины трещины в этой зоне. [c.208]

При циклическом деформировании в упругопластической области возникают пластические деформации, накапливающиеся циклически (за каждый цикл возникает деформация гистерезиса, обозначенная на рис. 4 2sp) и односторонне (Авр,), за счет циклической анизотропии [15], процессов релаксации и ползучести при выдержках. Для деформационной оценки накопленного повреждения используется уравнение кривой малоцикдовой усталости в начально предложенной форме [16] [c.11]

На базе выполненных исследований разрабатывают и совершенствуют методы оценки прочности и долговечности деталей машин и элементов конструкции для соответствующей вероятности неразрушення с учетом эксплуатационных спектров нагружения. При линейном суммировании циклических повреждений (программном или случайном нагружении) наибольшие отклонения вызываются значительными циклическими перегрузками. [c.25]

Уточненные оценки прочности на стадии проектирования проводятся с использованием поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций, условий суммирования квазистатиче-ских и циклических повреждений при этом может быть учтена неизотермичность нагружения как в расчете напряжений и деформаций, так и в расчете долговечности [1—7]. Проведение таких кинетических расчетов при температурах, не вызывающих ползучесть, реализуется сравнительно несложно, если в эксплуатации имеют место стационарные режимы изотермического нагружения. Для материалов, склонных к циклической стабилизации, этот расчет еще больше упрощается и может быть основан на деформационных критериях разрушения и анализе напряженно-деформированного состояния в исходном (нулевом) и первом полу-циклах нагружения. [c.214]

Необходимость исследования закономерностей сопротивления циклического деформирования материалов в условиях малоциклового, длительного циклического и неизотермического нагружений определяется, как было рассмотрено выше (см. гл. 1), прежде всего потребностями разработки экспериментально обоснованных уравнений состояния, позволяющих определять поцикловое напряженно-деформированное СОСТОЯ , ие и анализировать кинетику деформаций в наиболее напряженных зонах (амплитуды местных упругопластических деформаций и величины односторонне накопленных пластических деформаций). Это в свою очередь позволяет рассмотреть процесс накопления циклических повреждений с целью расчетной оценки прочности и долговечности элементов конструкций. [c.25]

Резкое повышение номинальных и местных напряжений в роторах приисхидит при возпикповеиии аварийных режимов — режимов коротких замыканий. Коэффициенты перегрузки роторов зависят от их крутильной жесткости и моментов инерции. Увеличение напряжений может достигать 20—30 % при ограниченном числе (порядка 10—50) таких перегрузок за весь срок эксплуатации. Соответствующие этим режимам циклические повреждения невелики по сравнению с повреждениями при работе на основных режимах. Однако опасность аварийных перегрузок повышается, если к моменту перегрузки в роторах будут дефекты типа макротрещин, превышающие по своим размерам допускаемые. В этом случае оценку прочности проводят по критериям механики хрупкого разрушения. [c.9]

При оценке повреждений при длительном малоцикловом нагружении в ряде случаев наблюдается большее повреждающее действие выдержек при растяжении, чем при растяжении-сжатии или только сжатии. В таких случаях для каждой рассматриваемой стали пли сплава при изучении закономерностей накопления длительных циклических повреждений необходимо определить влияние знака напряжений при вьйержке в исследуемом интервале температур. Оценка повреждений для материалов и режимов нагружений с большим повреждающим эффектом выдержки того или иного знака должна производиться с использованием соответствующей базовой кривой усталости, отражающей снижение долговечности при наличии односторонней выдержки. Иначе возможна ошибка (расхождение в 5 раз и более) при оценке накопленного усталостного повреждения. [c.103]

Рассмотрим структуру вероятности безотказной работы элемента первой группы P t). Все факторы, влияющие на этот показатель надежности, могут быть разделены на две категории, К первой категории относятся нормальные эксплуатационные и производственно-технологические факторы (эксплуатационные нагрузки, напряжения, скорости и т. п., возникающие при нормальной работы машины). Несущая способность деталей имеет естественный разброс, соответствующий их качественному изготовлению. В результате взаимодействия этих факторов могут возникнуть отказы из-за разового превыщения нагрузкой несущей способности детали или накопления циклических повреждений, или изнашивания. Между этими видами отказов существует определенная зависимость 1) часто рассматривается один и тот же процесс нагружения, который может вызвать отказы трех типов 2) между характеристиками статической и циклической прочности существует вероятностная связь 3) изменения в детали, вызванные циклическими повреждениями или изнашиванием, могут повлиять на статическую прочность. Попытка учета этих связей приводит к чрезмерному усложнению расчетов, что делает их малоприемлемыми для практических целей [5]. В то же время, как показывает опыт расчетов, возможна оценка надежности деталей в предположении независимости вероятности безотказной работы по этим трем предельным состояниям. [c.132]

В гл. 2 приведены данные о критериях разрушения, обобщенных диаграммах циклического деформирования и сформулированы деформационно кинетяческне способы оценки накопления повреждений в зонах и вне зон концентрации напряжений, описаны методы определения местных на пряженно-деформированных состояний в деталях машин и элементах конструкций в связи с циклическими свойствами [c.7]

При определении малоциклобой долговечности и оценке накопления повреждений используют значения циклических упругопластических и односторонне накопленных деформаций в максимально напряженных зонах конструкции [c.110]

С учетом масштабного фактора, например для конкретной литой детали грузового вагона среднее значение сопротивления отрыву (Го1р = 838 МПа. Для оценки сдвига критической температуры от циклического повреждения АГз в первую очередь определяют значения предела текучести неповрежденного и поврежденного в эксплуатации материала. Установлено, что зависимость предела текучести от температуры выражается формулой [c.200]

Следует отметить, что накопление повреждений будет происходить и при условии, когда напряжения еще не достигают циклического предела текучести 5т, так как в этом случае идут процессы микротекучести. Тем не менее повреждаемость материала в условиях микротекучести будет достаточно малой и поэтому скоростью развития трещины при оценке AKth можно пренебречь (dL/dN Q). Строго говоря, при расчете НДС в окрестности вершины трещины нужно использовать параметр ат" < От, характеризующий сопротивление материала микро-пластическому деформированию. Однако известно, что в этом случае большинство положений теории пластичности не приемлемо [195, 206, 379]. Выходом из этого положения является анализ НДС в рамках теории пластичности (в расчет вводится параметр От), но и при анализе накопления повреждений учитывается повреждаемость от упругих (с макроскопических позиций) деформаций (см. раздел 2.3). [c.214]

В книге излагаются основные заиономерности механики замедленного циклического и быстропротекающего хрупкого разрушения материалов в зависимости от условий нагружения, вида напряженного состояния, механических свойств и структуры материала, рассматриваются соответствующие модели процессов деформирования я возникновения разрушения в вероятностной трактовке, а также кинетика развития трещин. Влияние нестационарной атружеяности на разрушение анализируется иа основе гипотез о накоплении повреждения. Предложен расчет а прочность по критерию сопротивления усталостному и хрупкому разрушению в связи с условиями подобия и учетом температурно-временных факторов, дается оценка вероятности. разрушекия. [c.2]

Анализ подходов к оценке безопасного ресурса основных силовых элементов авиаконструкций свидетельствует о формировании для всех случаев эксплуатационного нагружения каждого элемента конструкции некоторого блока последовательно действующих циклических нагрузок. Он по интенсивности воздействия в той или иной мере является эквивалентом предполагаемого повреждения конструкции, которое должно быть реализовано в условиях эксплуатации. Оцениваемый на его основе период или срок эксплуатации ВС или ГТД выражается числом циклов соответственно ЗВЗ или ПЦН, а также одновременно выражается в часах наработки с учетом средней продолжительности полета ВС. Последнее необходимо в связи с тем, что продолжительность полетов различного типа ВС в эксплуатации может колебаться в широких пределах в зависимости от решаемых ими задач. Так, например, для вертолетов средняя продолжительность полета составляет около 30-40 мин, тогда как для самолета длительность полета может достигать 7 ч. [c.44]

В работе [10] изучено развитие поврежденности при статическом растяжении и циклическом нагружении композитов с матами из рубленой пряжи и полиэфирной матрицей. Циклическое нагружение проводилось при пульсируюш,ем растяжении и при симметричной форме цикла напряжений (растяжение — сжатие), чтобы получить большую и малую долговечности. Поверхности образцов были отполированы до испытаний, и некоторые выбранные участки были сфотографированы с применением микроскопа. В процессе испытаний те же части вновь фотографировались при том же увеличении. Для оценки расслаивания на каждой микрофотографии подсчитывалось число отслоенных волокон и измерялась общая длина трещин в смоле. Было обнаружено, что число отслоений и длины трещин в смоле значительно менялись в зависимости от расположения исследуемых участков. Однако в общем виде результаты, а именно число отслоений или длины трещин, [c.353]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...