Усталость при многоосном напряженном состоянии

Усталость при многоосном напряженном, состоянии 227 [c.227]

УСТАЛОСТЬ ПРИ МНОГООСНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ [c.227]

В предыдущем разделе описаны три гипотезы усталостного разрушения при многоосном напряженном состоянии. Каждая из этих гипотез позволяет оценить возможность разрушения или спроектировать детали так, чтобы они не разрушались в условиях циклического многоосного напряженного состояния с отличным от нуля средним напряжением цикла в том случае, если амплитуда напряжения цикла в течение всего срока эксплуатации детали остается постоянной. Хотя данных по усталости при многоосном напряженном состоянии относительно мало, накопленный опыт позволяет дать следующие рекомендации [c.231]

Рис. 7.64, Сравнение данных по усталостной прочности при двухосном напряженном состоянии с различными гипотезами усталости при многоосном напряженном состоянии для пластичных и хрупких материалов (см. гл. 7 работы [9]).(а)

Полый трубчатый стальной стержень, используемый как работающая на кручение пружина, циклически нагружается крутящим моментом, величина которого меняется от —5000 до+15 ООО фунт-дюйм. Желательно использовать трубу с толщиной стенки, равной 10% наружного диаметра. Предел прочности материала равен 200 000 фунт/дюйм, а предел текучести 180 000 фунт/дюйм. Предел усталости равен 95 ООО фунт/дюйм . Найдите размеры трубы, которые обеспечат возможность ее неограниченной эксплуатации, по результатам исследования усталости при многоосном напряженном состоянии с помощью (а) гипотезы максимального нормального напряжения (Ь) гипотезы максимального касательного напряжения и (с) гипотезы удельной энергии формоизменения. [c.236]

I,6 [8]. Этот диапазон более узок, чем наблюдается при многоцикловой усталости. Следует, однако, отметить, что в случае многоосного напряженного состояния правило линейного суммирования повреждений менее надежно [121. [c.389]

Важными последствиями процесса ползучести являются не только недопустимо большие перемещения, но также и разрыв вследствие ползучести, термическая релаксация, динамическая ползучесть при циклических нагружениях и циклических температурных воздействиях, ползучесть и разрыв в условиях многоосного напряженного состояния, накопление эффектов ползучести и совместное проявление эффектов ползучести и усталости. Все эти вопросы заслуживают пристального внимания. [c.433]

Авторы, не ограничиваясь обсуждением ползучести при одноосном напряженном состоянии, попутались рассмотреть весь круг проблем высокотемпературной прочности. К ним относятся ползучесть в условиях многоосного напряженного состояния и при циклических напряжениях, высокотемпературное растяжение, релаксация, высокотемпературная усталость, термическая усталость. Причем характерной особенностью является то, что эти явления рассмотрены, главным образом, с точки зрения механики процессов. [c.9]

При действии циклических напряжений в условиях одноосного напряженного состояния иногда удобно использовать Kf как коэффициент снижения прочности , а не как коэффициент концентрации напряжений . Иначе говоря, в условиях одноосного напряженного состояния расчетчик может при желании разделить на величину Kf предел усталости вместо умножения на Kf действующего номинального циклического напряжения. Хотя ясно, что по смыслу более правильно считать Kf коэффициентом концентрации напряжений, для проведения вычислений разницы никакой нет, в то время как часто бывает проще считать Kf коэффициентом снижения прочности. Однако, когда напряженное состояние многоосное, коэффициент Kf следует считать коэффициентом концентрации напряжений, поскольку соответствующий ему коэффициент снижения прочности становится неопределенным. [c.417]

Толстостенный цилиндрический сосуд высокого давления, закрытый на обоих концах, должен иметь внутренний диаметр, равный 3,00 дюймам. Сосуд будет изготовлен из стали со следующими характеристиками 5д=250 ООО фунт/ дюйм , Sypi=200 ООО фунт/дюйм , Syp =200 ООО фунт/дюйм , S = 100 ООО фунт/ дюйм, удлинение равно 4% на базе 2 дюйма. Сосуд будет ежеминутно в течение 10 лет нагружаться давлением, меняющимся от О до 15 000 фунт/дюйм. Приняв коэффициент безопасности равным 1,5, определите наружный диаметр в соответствии с результатами исследования усталости при многоосном напряженном состоянии (а) по гипотезе удельной энергии формоизменения (Ь) по гипотезе максимального нормального напряжения. [c.236]

Сформулируйте и поясните основные положения фундаменгального предположения, используемого при исследовании усталости в случае многоосного напряженного состояния. [c.235]

Многие основные понятия малоцикловой усталости уже рассматривались в разд. 8.5 при описании способов оценки возможности возникновения трещин по результатам анализа локального напряженно-деформированного состояния. Эти способы основываются на использовании идей малоцикловой усталости. Хотя в течение последних двух десятилетий малоцикловая усталость была предметом пристального внимания, в результате чего в понимании существа этого явления был достигнут значительный прогресс, еще многое предстоит сделать, прежде чем расчетчик будет располагать надежными средствами оценки долговечности с учетом влияния отличных от нуля среднего напряжения цикла и средней деформации цикла, многоосности напряженного состояния и накопления повреждений, в особенности при повышенных температурах. [c.378]

Подробное исследование влияния многоосности напряженного состояния на малоцикловую усталость не входит в задачи книги, упомянем лишь предложенный способ оценки долговечности при малоцикловой усталости в условиях многоосного напряженного состояния [8, 13] и [14, стр. 165 и далее]. Предложенный метод состоит в определении эквивалентного напряокения и эквивалентного размаха полной деформации. Обе эти величины определяются по параметрам многоосного напряженно-деформированного состояния в соответствии с рекомендациями разд. 5,4. Оценка долговечности при эквивалентном размахе полной деформации в условиях многоосного напряженного состояния может быть проведена по усталостным данным для одноосного напряженного состояния в виде зависимости размаха полной деформации от числа циклов до разрушения в условиях малоцикловой усталости. Хотя еще много неясного относительно справедливости этого метода, такой подход представляется наилучшим из известных. [c.389]

Если усталостные свойства анизотропны или становятся анизотропными вследствие изменения свойств материала при циклическом пластическом деформировании, использовать одно эквивалентное напряжение или одну деформацию нельзя, поскольку большое значение может иметь направление нагружения по отношению к характерным направлениям усталостных свойств. Еще многое предстоит сделать, чтобы дать в руки расчетчику надежные средства учета влияния многоосности напряженного состояния на долговечность при малоцикловой усталости. Все указанные выше проблемы становятся гораздо более сложными, если малоцикловая усталость вызывается или сопровождается действием повышенных температур. Некоторые такие проблемы рассмотрены в гл. 13. [c.389]

При исследовании влияния многоосного термического напряжения на сопротивляемость углеродистой стали в условиях тер-моциклирования сплошные цилиндрические и сферические образцы нагревали и охлаждали с частотой I и 9 циклов/мин [72]. Тангенциальную и радиальную деформации рассчитывали. Результаты испытаний были обработаны по энергетической теории прочности. Однако вследствие неоднородности напряженного состояния, громоздкости и сложности обработки экспериментальных данных (вычисления велись на ЭВМ), а также принятия ряда допущений (в частности, при повышении температуры коэффициент Пуассона р, — 0,5, а принят ц = 0,3) при определении деформаций, расчет долговечности при термической усталости был весьма приближенным. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...