Циклическая деформация и усталость

Циклическая деформация и усталость 213 [c.213]

Циклическая деформация и усталость. Нанокристаллические металлы демонстрируют существенное количественное влияние типа наноструктур (размер зерна, неравновесность состояния границ), формирующихся при интенсивном пластическом деформировании, на усталостное поведение. [c.215]

При циклическом изгибе в поверхностных слоях металла штанг возникают значительные циклические деформации и напряжения, превышающие его предел текучести и способствующие интенсивному развитию коррозионно-усталостных процессов в условиях малоцикловой коррозионной усталости. [c.246]

Диаграмма усталости для области низких амплитуд циклической деформации и больших долговечностей (так называемая чистая или многоцикловая усталость) разработана в [89]. Изучение закономерностей изменения структуры и физических свойств металлов и сплавов в этой области показало, что процесс усталости состоит из четырех периодов [c.36]

Сточки зрения деформации и разрушения в большинстве феноменологических уравнений долговечности общая суммарная повреждаемость подразделяется на компоненты повреждаемости при ползучести (накопление повреждений в периоды постоянной или медленно изменяющейся деформации) и усталости (накопление повреждений в периоды резкого изменения деформации). Далее, суммирование статической и циклической термомеханической повреждаемости чаще всего производят по линейному закону, использование которого значительно упрощает расчеты. [c.39]

Зависимость степени снижения числа циклов до разрушения от стесненной деформации объясняется тем, что пластическая деформация при длительной термической усталости состоит из кратковременной циклической деформации и накапливаемой при длительных выдержках деформации ползучести. Если первая состав- [c.40]

Базовыми при расчете повреж/ ,ений являются кривая малоцикловой усталости, получаемая в испытаниях с заданными предельными циклическими деформациями, и пластичность (деформационная способность) конструкционного материала. Причем базовые характеристики должны быть определены с учетом особенностей протекания режима нагружения и типа напряженного состояния рассчитываемого на прочность конструктивного элемента. Расчет ведется по моменту образования макротрещины. [c.4]

Диаграмма многоцикловой усталости. Обобщенная диаграмма усталости для области низких амплитуд циклической деформации и больших долговечностей (так называемая чистая или многоцикловая усталость) разработана В. С. Ивановой (рис. 11.5.6). [c.294]

Хотя достижения в области моделирования фазы образования трещин менее впечатляющие, чем в области моделирования других фаз, отметим, что наиболее перспективный подход к оценке возможности возникновения трещин связан, по-видимому, с исследованием локального напряженно-деформированного состояния. Основная предпосылка этого подхода заключается в том, что локальное поведение материала при усталости в опасной точке, т. е. в месте образования трещины, аналогично поведению небольшого гладкого образца при воздействии на него таких же циклических деформаций и напряжений [15]. Иллюстрация этого утверждения схематично дана на рис. 8.16 на примере циклически нагружаемой пластины с выточкой. [c.274]

В работе [60] образование мартенсита деформации при малоцикловой усталости изучали при температурах испытания 22, 93 и 116 °С на образцах из метастабильных аустенитных сталей типа 301 и 304 в условиях растяжения-сжатия с постоянной амплитудой деформации Ае после различных режимов термической обработки (7 - закалка с 1093 °С в масло 2 - охлаждение с печью с 954 до 204 °С в течение 3 ч. В исходном состоянии стали имели однофазную аустенитную структуру. Количество образующегося мартенсита деформации определяли непрерывно в процессе испытания с помощью магнитного метода. В процессе циклирования в сталях происходило образование двух типов мартенсита а и е. Количественное соотношение между этими типами мартенсита зависит от величины амплитуды циклической деформации и температуры испытания. Чем меньше амплитуда деформации и выше температура испытания, тем меньше образуется е-мартенсита. Общее количество мартенсита деформации непрерывно возрастает с ростом числа циклов (см. рис. 6.34). При одинаковых условиях испытания в стали 304 образуется больше мартенсит по сравнению со сталью 301. В зависимости от амплитуды деформации а-мартенсит оказывает противоречивое влияние на число циклов до разрушения. При комнатной температуре испытания при амплитуде циклической де- [c.239]

О связи размаха коэффициентов интенсивности напряжений и скорости распространения термоусталостных трещин. Для расчетного определения скорости распространения трещин используем соотношение О>22). Величину повреждения Я можно рассчитать как сумму повреждения Яь обусловленного циклическими деформациями и найденного по кривой сопротивления термической усталости Я = [Де (/р/ДСр р] и повреждения Яг, обусловленного односторонне накопленными дефор- [c.469]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

Для изучения свойств материалов и установления значения предельных напряжений (по разрушению или по пластическим деформациям) производят испытания образцов материала вплоть до разрушения. Испытания производят при нагрузках следующих категорий статической, ударной и циклической (испытание на усталость или выносливость). [c.30]

При жестком нагружении циклическое накопление деформации приведет к разрушению (следуя линии с) в точке К на кривой усталости в амплитудах деформации и в точке К на кривой, выраженной в напряжениях. При меньшем нагружении и деформации, а следовательно, при большом числе циклов при мягком нагружении смешанное разрушение воз-6—214 81 [c.81]

Таким образом, если при многоцикловой усталости уровень предела выносливости в основном определяется шероховатостью поверхности наличием дефектов и остаточных напряжений, при малоцикловой усталости величина циклической прочности и долговечность определяются сопротивлением поверхностных слоев пластической деформации и степенью однородности протекания микропластических деформаций. [c.196]

Так как свойства на растяжение при начале расслаивания могут быть связаны по деформации для широкого класса композитов, в [8] были изучены усталостные свойства группы типичных композитов при возникновении расслаивания. Было обнаружено, что если представить результаты в терминах циклической деформации, то усталостные свойства различных композитов оказываются весьма близкими (рис. 10). Если данные с рис. 10 представить через напряжение при возникновении расслаивания, то усталостные кривые будут сильно отличаться. После 10 циклов допустимая деформация составляет лишь около 0,12%. Для большинства слоистых композитов такая деформация соответствует очень малой доле от их предела прочности. Если бы в качестве конструкционного критерия в условиях усталости принять недопустимость расслаивания, то это оказалось бы слишком жестким ограничением. На рис. 6 для композита с матами из рубленой пряжи и полиэфирной смолой было показано, что амплитуды напряжения, необходимые для возникновения растрескивания [c.347]

Так как в большинстве усталостных испытаний амплитуды циклических деформаций меньше 1%, мы считаем, что упругое поведение, предсказанное в табл. III, будет наблюдаться в случае малых пластических деформаций. Как правило, растущее пластическое разрушение будет иметь место только в относительно малой области перед концом трещины, в особенности для усталости в области больших чисел циклов (которая для металлов обычно определяется как область, где усталостная долговечность превосходит приближенно 10 циклов). Разумно также, может быть, рассматривать результат пластического течения в металлической матрице просто как возрастание эффективного отношения модулей волокна и матрицы. [c.418]

С целью получения базовых характеристик для расчета малоцикловой долговечности оболочечных корпусов проведены испытания образцов из конструкционного жаропрочного сплава ХН60ВТ на малоцикловую усталость в режиме жесткого нагружения. В процессе испытаний непрерывно регистрировали циклические деформации и напряжения, а также строили диаграммы циклического деформирования. [c.246]

При переменных напряжениях, превышающих предел текучести, процессы усталости протекают в упруго-пластической области (в смысле макродеформации) и потому для описания процессов усталости вместо напряженш можно пользоваться амплитудой деформации. Кривая усталости в этом случае представляет зависимость между этой амплитудой деформации и числом циклов, необходимым для возникновения трещины или разрушения. При испытании с постоянной амплитудой силы кривая усталости папосится как зависимость между амплитудой и числом циклов, необходимым для разрушения в этом случае наблюдается монотонное накопление пластической деформации. Число циклов, необходимое для разрушения в упругопластической области для стали обычно не превышает десяти-двадцати тысяч эта область характеризуется как малоцикловая усталость. Сопротивление усталости в малоцикловой области уменьшается с уменьшением частоты. Если циклические деформации и напряжения возникают в результате периодических изменений температуры, то малоцикловые процессы разрушения называются термической усталостью. Будучи нанесенной в логарифмических координатах, зависимость между [c.385]

На рис. 9 представлены экспериментальные данные по изменению амплитудного напряжения о, (меньшего статического предела текучести при исследованных амплитудах циклической деформап,ии) в зависимости от числа циклов при испытании на усталость с постоянной амплизудой деформации за цикл образцов из отожженного железа. [c.22]

Для оценки скорости роста усталостных трещин использовались эмпирические формулы, в которые не входили параметры механики разрушения. Однако только введеипе в число параметров (влияющих па распространение трещины) коэффициента интенсивности напряжений позволило судить об общих закономерностях роста трещины при повторном (циклическом) нагружении. И это естественно, так как рост трещины усталости происходит на фоне упругих деформаций, кдгда справедливы критерии линейной механики разрушения. [c.258]

Связь между циклической пластической деформацией и числом циклов до разрушения при малоцикловой усталости в широком диапазоне долговечностей (от1 до 10 циклов) выражается уравнением Коффина-Менсона [c.61]

В Институте машиноведения исследования в области малоцикловой усталости, развернутые по инициативе академика АН УССР С. В. Серенсена и доктора технических наук профессора Р. М. Шнейдеровича, в течение ряда лет проводятся, исходя из учета кинетики полей неоднородных деформаций определяемых свойствами диаграммы циклического деформирования, и возможности одностороннего накопления деформаций, ведущему к ква-зистатическому разрушению. Структура задачи определения несущей способности элементов конструкций при малоцикловом нагружении состоит из трех основных направлений [c.4]

Трактовка условий достижения предельного состояния по разрушению в форме деформационно-кинетического критерия предцояагает интерпретацию экспериментальных данных в виде зависимости суммарного повреждения от числа циклов до появления трещины. При этом для условий термоусталостных испытаний, которые, как было подчеркнуто, являются в общем случае нестационарными и сопровождаются накоплением не только усталостных, но и квазистатических повреждений, выражение результатов в широко используемой в настоящее время форме, когда производится построение зависимости циклической деформации (суммарной или необратимой) от долговечности, является недостаточно корректным. На рис. 1.3.7 представлены данные термоуста-лостных испытаний. Видно, что при использовании деформаций, получаемых в первом цикле нагружения, и деформаций, соответствующих 50%-ной долговечности образца, наблюдается кажущееся снижение сопротивления термоусталостному нагружению в два-три раза по сравнению с кривой усталости материала. Указанное является следствием неучета влияния в термоусталостных испытаниях квазистатических повреждений, роль которых возрастает по мере снижения долговечности образцов. [c.55]

Другим базовым экспериментом является жесткое циклическое нагружение. В этих испытаниях поддерживаются постоянными от цикла к циклу максимальные деформации, т. е. накопление односторонних деформаций и, следовательно, квазистатичес-ких повреждений исключено. Разрушение в этих условиях происходит в результате накопления усталостных повреждений. На рис. 1.4.1, а приведена кривая усталости материала, по которой в соответствии с уравнением (1.1.12) может быть вычислена для любого регулярного и нерегулярного режимов нагружения величина усталостного повреждения. [c.59]

Смотреть страницы где упоминается термин Циклическая деформация и усталость : [c.54] [c.159] [c.390] [c.97] [c.127] [c.14] [c.17] [c.27] [c.35] [c.37] [c.237] [c.599] [c.250] [c.101] [c.114] [c.451] [c.275] [c.243] [c.244] [c.335] [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...