Виды усталостных разрушений и условия их возникновения

Можно видеть, что влияние исходной формы концентратора проявляется не только в зарождении, но и на начальной стадии роста трещины. Для графического представления рассматриваемых результатов воспользуемся схемой (рис.10.1.5), на которой кривая соответствует диаграмме усталостного разрушения. Условия возникновения трещины от концентратора отражает положение точки А с координатами К , , [c.360]

ВИДЫ УСТАЛОСТНЫХ РАЗРУШЕНИЙ И УСЛОВИЯ их ВОЗНИКНОВЕНИЯ [c.14]

Усталостное разрушение (выкрашивание) рабочих поверхностей зубьев — основной вид разрушения зубьев закрытых передач. Возникает под действием переменных контактных напряжений Оц, вызывающих усталость материала зубьев. Обычно разрушение начинается вблизи полюсной линии на ножках зубьев, где возникает наибольшая сила трения, способствующая образованию микротрещин. При перекатывании зубьев масло запрессовывается в трещины и, находясь под большим внешним давлением, вызывает выкрашивание частиц металла (см, рис, 3,3), На поверхности зубьев образуются раковины (рис, 3.103, а), нарушающие условия возникновения сплошной масляной пленки, появляется металлический контакт, что приводит к быстрому износу и задиру зубьев. [c.349]

Снижение предела выносливости с увеличением размеров детали получило название масштабного эффекта. Этот эффект следует рассматривать как очевидное следствие того, что максимальное напряжение в образце, а тем более в детали, не характеризует полностью процесс усталостного разрушения, а предел выносливости, как уже указывалось, не выражает в чистом виде свойств материала. Статистический характер возникновения микротрещин тесно связан с неоднородностью напряженного состояния в пределах малых объемов, и геометрическое подобие, как критерий для оценки усталостного разрушения, потребовало бы геометрического подобия всех кристаллов в структуре и даже геометрического подобия их строения. Но эти условия при переходе от малого образца к большому не соблюдаются. Естественно поэтому, что не сохраняя полного геометрического подобия, мы не получаем и силового подобия. [c.490]

Микромеханизм развития усталостного разрушения изучен слабо, несмотря на то, что усталости материалов посвящено большое количество исследований, проведенных в разных странах. Нет оснований считать, что этот механизм принципиально отличается от механизма развития пластической деформации и разрушения при статических или квазистатических условиях, хотя усталостное разрушение наступает при макронапряжениях, недостаточных для статического разрушения. Когда говорят о влияниях на усталость качества поверхности, надрезов, царапин, внутренних пороков, когда в ряде случаев вопрос об усталости материала заменяется вопросом об усталости тела, изготовленного определенным образом из этого материала, то надо иметь в виду, что детальный анализ напряженного состояния в окрестности различных изъянов и в испытуемом теле в целом дал бы возможность составить единую картину возникновения и развития усталостных разрушений в разных условиях в виде определенных критериев, включающих характеристики напряженного и деформированного состояний. [c.310]

Усталостные повреждения возникают в деталях машин при трении качения и являются результатом интенсивного разрушения поверхностных слоев металла, находящихся в особых условиях напряженного состояния. Основные характеристики и развитие усталостных повреждений определяются процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением металла поверхностных слоев, возникновением остаточных напряжений и особыми явлениями усталости. Разрушение поверхностей при усталостных повреждениях характеризуется возникновением микротрещин, единичных и групповых впадин. При этом виде разрушения скорости процессов, обусловливающих явления усталости металлов, превы- [c.266]

В процессе эксплуатации деталей и изделий возникают различные, характерные для данных условий работы, дефекты. К ним относятся усталостные трещины, трещины термической усталости, трещины ползучести, различные виды коррозионного разрушения и др. (природа их возникновения изложена в соответствующих разделах пособия). [c.25]

Так, усталостный характер дополнительных трещин в подавляющем большинстве случаев свидетельствует об аналогичном характере основного излома. Однако при таком косвенном анализе следует учитывать условия работы детали и возможность различной последовательности возникновения того или другого вида разрушения. [c.176]

Понижение температуры эксплуатации увеличивает интенсивность возникновения всех видов разрушений. Следует подчеркнуть, что накопление усталостных повреждений, коррозийно-эрозионные процессы, износ трущихся поверхностей могут ускорить возникновение хрупких разрушений, создавая условия зарождения и лавинного распространения трещин. [c.21]

Фреттинг-процесс — разрушение поверхностей деталей машин, проявляющееся в резко интенсифицированном окислении или схватывании. Значительная интенсификация окисления и схватывания вызвана динамическим характером нагружения, при котором на контакте резко увеличивается градиент деформаций и температур. Усталостные явления при трении автор ограничивает только условиями качения. Основные характеристики и развитие усталостных повреждений определяются процессами повторной пластической деформации, упрочнением и разупрочнением поверхностных слоев, возникновением остаточных напряжений и особых явлений усталости. Следует отметить, что повторная знакопеременная деформация, упрочнение и разупрочнение свойственны многим видам разрушения и при трении скольжения. [c.13]

Абсолютные значения Д ст при возникновении кризиса первого рода не всегда оказываются настолько большими, чтобы вызвать значительный перегрев и разрушение стенки канала. Тем более это. относится к кризису теплообмена второго рода, особенно если он возникает в условиях орошаемой пленки. И все же следует иметь в виду, что даже при относительно небольшом скачке температуры стенки в момент кризиса и установления в закризисной области стационарной температуры по длине парогенерирующей трубы в районе кризиса всегда есть переходная зона, характеризующаяся колебаниями температуры стенки. При длительной эксплуатации это явление может привести к усталостному разрушению трубы, поэтому знание плотности критического теплового потока и граничного паросодержания является необходимым условием правильной оценки надежности работы парогенератора. [c.285]

Все изложенное позволяет сделать вывод о том, что усталостному разрушению всегда предшествует локальная пластическая деформация, которая по мере накопления числа циклов приводит к разрыхлению, нарушениям сплошности, затем к возникновению микротрещин и развитию некоторых из них в макроскопические. Траектория микроскопической трещины усталости определяется ходом линий сдвигов и расположением влючений в структуре. Между однократной пластической деформацией и сдвигами при усталости имеется много общего одни и те же кристаллографические системы скольжения, качественно сходная зависимость от температуры, скорости и других факторов. В то же время усталостная деформация и разрушение, несомненно, имеют специфические особенности, которые пока не позволили свести этот вид разрушения к обычным при однократных нагружениях и установить устойчивую связь между механическими характеристиками, такими, как (То,2, Ов, и т. д., и характеристиками усталости. Важным практическим следствием из установленного раннего начала усталостного разрушения для большинства реальных условий нагружения является необходимость оценивать материалы не только по характеристикам полного разрушения, но и по начальному разрушению, обнаруживаемому иногда уже после 5—10% от общего числа циклов [5, 6]. [c.203]

В лабораторных условиях были выявлены такие процессы, как сваривание и разрушение мостиков сварки, пропахивание, микрорезание, перенос, наростообразование и т. п. В то же время в практике в результате постоянной и направленной конструкторской, технологической и эксплуатационной деятельности были выделены нормальные условия трения и теоретически неизбежный и практически допустимый процесс разрушения поверхностей трения — механо-химический износ. Наряду с этим видом износа выявлена большая группа патологических недопустимых процессов повреждаемости трущихся поверхностей деталей, возможность возникновения которых при работе машин все еще достаточно велика. К ним относятся схватывание I и П рода, фреттинг-процесс, абразивный износ (механическая форма), усталостные разрушения (питтинг, осповидный процесс), смятие и др. [c.277]

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]

Однако, конечно, применение автоматической записи роста трещины для повторного нагружения также весьма желательно, так как это уменьшит субъективность результатов и облегчит наблюдение. Диаграммы разрушения при повторном нагружении являются еще более условными, чем при однократном, так как они зависят, кроме геометрии образца, еще и от уровня напряжения цикла, частоты нагружения и коэффициента асимметрии цикла. Однако повторное нагружение является весьма распространенным, а усталостное и повторно-статическое разрушение является наиболее частым видом разрушения деталей машин и механизмов. Поэтому получение хотя бы сравнительных характеристик разрушения материалов при условиях, близких к экс-плуатационны.м, является весьма важным. На рис. 4.16 приведены диаграммы разрушения алюминиевых сплавов при повторном нагружении максимальным напряжением цикла 10 и 17 кгс/мм , т. е. 0,3 и 0,5 от прочности образца с трещиной. Как показано на диаграмме, перегрузочные режимы повторно-статического нагружения при атах 0,5охр дают диаграммы разрушения, располагающие материалы в ряд, близкий к тому, в который располагаются эти же материалы по диаграммам разрушения при однократном кратковременном испытании (см. рис. 4.13). Для построения физически обоснованной теории разрушения весьма желательно сопровождать изучение кинетики разрушения фрактографическим исследованием с помощью оптического и электронного микроскопов (см. гл. 11). Для записи роста (и возникновения) трещины необходимо применять авто- [c.199]

Известно, что разрушение деталей газотурбинных двигателей определяется возникновением трещины в условиях вьюоко-температурной ползучести, при дополнительном воздействии усталостных и термоусталостных нагрузок. Трещина в местах наиболее вьюокой концентрации напряжений возникает не сразу, а является продуктом накопления наноповреждений кристаллической решетки сплава в виде вакансий, дислокаций и т.д. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...