Прочность, упругость, пластичность, усталость

ПРОЧНОСТЬ, УПРУГОСТЬ, ПЛАСТИЧНОСТЬ, УСТАЛОСТЬ [c.17]

К механическим свойствам металлов и сплавов относят прочность, упругость, пластичность, твердость, вязкость, выносливость (усталость). [c.94]

В результате механических испытаний материалов определяют следующие характеристики упругость, пластичность, прочность, твердость, вязкость, усталость, трещиностойкость, хладостойкость, жаропрочность. [c.29]

Таким образом, если требуемая долговечность больше 10 циклов, следует выбрать твердый материал, и если требуемая долговечность менее 10 циклов, то пластичный материал. В том случае, когда спектр нагружения сложен, следует избрать оптимальный вариант, т. е. использовать упругий материал. Следует отметить, что все рассмотренные материалы при амплитуде полной деформации 0,01, соответствующей долговечности около 10 циклов, примерно одинаково сопротивляются усталости. На рис. 11.9 изображены данные, характеризующие соотношения между пределом прочности и пластичностью разрушения для некоторых современных материалов. [c.385]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

Ввиду того что процессы накопления повреждений при малоцикловой усталости не одинаковы в области относительно больших (Л8 = 3,.. 4%) и малых (Д8 = 0,3. .. 0,6%) уровней нагрузки, о чеж свидетельствует различный характер разрушения материала, дисперсия значений долговечности не одинакова, и возрастает с уменьшением размаха деформаций. В области больших значений 8р разрушение определяется в основном статической прочностью, ресурсом пластичности тела отдельных зерен и детали.в целом. В области малых размахов деформации, когда основную часть размаха составляет упругая деформация, основное значение имеют процессы, свойственные механической усталости. Поэтому и рассеяние-долговечности. возрастает при уменьшении значений А . [c.183]

Механические свойства металлов и сплавов. К механическим свойствам металлов и сплавов относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, ударная вязкость, ползучесть и усталость. [c.82]

В первом томе изложены необходимые сведения из теории упругости, пластичности и ползучести, рассмотрены вопросы термоупругости и термопластичности. Специальная глава посвящена теории упруговязких тел, представляющей интерес для расчета на прочность стеклопластиков и других полимерных материалов. В этом же томе приведены основы теории усталости и надежности механических систем, даны нужные сведения из теории стержней, пластинок и оболочек. [c.9]

Результаты и методы теории упругости не всегда достаточны для оценки прочности конструкций и для разрешения многих важных практических вопросов. На практике часто требуется уметь учитывать механические и тепловые свойства твердых тел, связанные с нелинейной упругостью, электродинамическими эффектами и с термодинамической необратимостью процессов деформирования, требуется рассматривать пластичность, ползучесть и релаксацию, усталость и т. д. Для учета и описания подобных явлений необходимо вводить другие теоретические модели сплошных сред. [c.410]

Известно, что процесс упрочнения связан с пластической деформацией, в результате которой происходит повышение характеристик прочности (предела прочности, предела текучести и предела упругости) и снижение характеристик пластичности. Разупрочнение же связано с образованием и развитием трещины усталости [2, 3, 4]. [c.34]

Для оценки неизотермической малоцикловой прочности при различных сочетаниях режимов нагрева и нагружения необходимы информация о кинетике параметров процесса циклического упруго-пластического деформирования в опасной зоне конструктивного элемента, об изменении полной (или необратимой) деформации, о накопленной деформации с числом циклов нагружения, а также кривая малоцикловой усталости, соответствующая режиму нагру-л ения и нагрева. Кривые малоцикловой усталости следует получать при длительном изотермическом и неизотермическом малоцикловом жестком нагружении с учетом температур (рис. 3.1, а), частоты (времени) деформирования (рис. 3.1, б), а также цикличности температуры (рис. 3.2). В случае режимов, обладающих максимальным повреждающим эффектом, кривые I, II (рис. 3.2) жесткого режима деформирования смещаются в область меньшего числа циклов до разрушения (появления трещины). Кроме того, требуется информация о располагаемой пластичности материала при монотонном растяжении (рис. 3.3, режимы а, б) с учетом скорости [c.125]

Постоянные Ь и a f/E представляют собой наклон и ординату точки (соответствующей первой смене знака) прямой, описывающей в логарифмических координатах зависимость амплитуды упругой деформации от числа смен знаков до разрушения, а постоянные с и e f — наклон и ординату точки (соответствующей первой смене знака) прямой, описывающей в логарифмических координатах зависимость амплитуды пластической деформации от долговечности (см. рис. 8.23). Хотя эти постоянные лучше всего определять по результатам циклических испытаний, при отсутствии данных по усталости их можно приближенно оценить по характеристикам материала, определенным в статических условиях. Это можно сделать, принимая величину Of равной истинному пределу прочности а , равной пластичности разрушения е , с=—0,6 и Ь=—0,16 lg(2a/au). Однако в тех случаях, когда есть возможность, следует использовать характеристики усталостной прочности материала. [c.286]

В монографии приведены характеристики упругости, прочности, пластичности, трещино-стойкости, малоцикловой и многоцикловой усталости сплавов криогенной техники в широком интервале низких температур (до 4,2 К). Показано, что с использованием низкотемпературного упрочнения, реализуемого при охлаждении в конструкционных сплавах, можно [c.255]

Главное, что будет излагаться в этой книге, по существу, состоит из трех основных частей 1) основные понятия о перемещениях, внутренних напряжениях, деформациях и работе внутренних сил, а также о процессе нагружения малого элемента твердого тела 2) основные механические свойства твердых тел, такие, как упругость и идеальная пластичность, текучесть, ползучесть и релаксация, вязкость и динамическое сопротивление, усталость и разрушение 3) основные кинематические и геометрические гипотезы, упрощающие математическую постановку задач о напряжениях, деформациях, перемещениях и разрушениях твердых тел при различных внешних воздействиях, а также основные уравнения и методы решения задач о деформации и прочности тел. Методы сопротивления материалов отличаются от более строгих методов теории упругости и пластичности в основном введением ряда упрощающих предположений кинематического и геометрического характера и, тем не менее, в большинстве случаев оказываются достаточно точными. [c.12]

Подробное изложение всего содержания этой новой науки уже сейчас составило бы несколько объемистых томов, посвященных в отдельности вопросам пластичности и прочности, усталости, ползучести, ударным характеристикам, твердости, несовершенствам упругих свойств и т. п., и такие монографии уже [c.5]

Механические свойства — упругость, прочность, пластичность, вязкость, сопротивление усталости и ползучести, чувствительность к надрезу и др. являются в большинстве случаев основными для суждения о целесообразности применения того или иного металла. Знание механических свойств важно как для конструкторов, так и для технологов. Изложению этих вопросов было посвящено первое издание книги, вышедшее в 1946 г. [c.8]

Сталь, используемая для изготовления пружин, должна обеспечивать линейную зависимость между деформацией и нагрузкой, т. е. иметь высокий предел упругости. При превышении упругой деформации (например, при навивке пружин) сталь должна обладать определенным запасом пластичности. Если пружина работает при изменяющихся нагрузках, то ее материал должен хорошо сопротивляться усталости. Пружины, работающие при высокой температуре, должны быть стойкими против релаксации напряжений и обладать достаточно высокой длительной прочностью. [c.143]

При охлаждении материалов на -изменение таких важных характеристик, как пределы прочности, усталости, показатели упругости и пластичности, температурный порог хрупкости, ударная вязкость, дополнительно могут влиять концентрация напряжений, дефекты механической обработки, сварки и коррозионное воздействие рабочей среды. [c.13]

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ — способность металлов сопротивляться деформированию (изменению формы) и разрушению под действием внешних механических сил. К М. с. относятся упругость, прочность, пластичность, вязкость (см. Вязкость материала), сопротивление усталости и ползучести, чувствительность к надрезу и др. М. с. м. являются в большинство случаев основным показателем для определения возможности применения того или другого материала в конструкции. [c.79]

Механические свойства металлов и других материалов — это параметры, которые характеризуют их поведение под действием механических усилий, способность сопротивляться деформирующему и разрушающему воздействию внешних сил. Они во многом определяются понятиями прочность, пластичность, упругость и жесткость, твердость, ударная вязкость, выносливость (сопротивление усталости), сопротивление истиранию, сопротивление ползучести и т. д. [c.13]

С позиций современной теории процесс усталости металлов и их сплавов при действии циклических напряжений заключается в накоплении искажений кристаллической решетки до критической величины (сопроволсдается повышением микротвердости и предела текучести при снижении модуля упругости), разрыхлении после достижения критической плотности дислокации (сопровождается ослаблением сопротивления пластической деформации, нарушением сплошности и снижением микротвердости), развитии микротрещин до критического размера (происходит снижение критериев прочности и пластичности) и самопроизвольном распространении микротрещин критического размера, приводящем к окончательному разрушению детали [19, 27, 39, 65 и 67]. [c.44]

Вследствие непрерывного возрастания требований к быстроходности, экономичности, долговечности, надежности и к снижению веса машин в расчетах на прочность должны учитываться не только различные режимы работы и динамические нагрузки, но п технологические, а также эксплуатационные факторы. В расчетах на прочность деталей машин и конструкций все шире используют результаты, полученные в теории стеря<ней, пластин, оболочек, в теории упругости, пластичности и выносливости (усталости). Все это часто приводит к тому, что в процессе разработки машины конструктор не имеет возможности провести обоснованные расчеты на прочность, и такие расчеты после выпуска чертежей выполняют инженеры-расчетчики. [c.3]

РЕБИНДЕРА ЭФФЕКТ — физико-хи-мич. влияние среды па механич. св-ва материалов, не связанное с коррозией, растворением и др. химич. процессами, Р. э. проявляется в понижении прочности и облегчении упругой и пластич. деформации под влиянием адсорбции (поглощения молекул из окружающей среды поверхностями, развивающимися в деформируемом теле). Р. э. проявляется у металлич. моно-и поликристаллов, полупроводников, ионных кристаллов, бетонов, стекол, горных пород и т. д. Величина Р. э. зависит от темп-ры, величины напряжения, способа нагружения, состава и структуры материала и резко зависит от времени нагружения. Наиболее сильно Р. э. проявляется в тех случаях, когда за время деформации, предшествующей разрушению, вновь возникающие поверхности успевают покрыться адсорбционными слоями. Это имеет место в процессах ползучести при длит, статич. нагружении, в процессах усталости. При переходе от моно- к поликристаллич. металлам Р. э. значительно ослабляется, т. к. облегчение деформации сосредоточивается в поверхностных слоях и не распространяется в глубь тела. Наибольшее понижение поверхностной энергии материалов (почти до нуля) вызывают расплавленные среды, близкие по мол. природе к деформируемому телу напр., если более тугоплавкие металлы и сплавы при нагружении находятся в среде жидких более легкоплавких металлов (в частности, наличие ртутной пленки на монокристаллах цинка уменьшает прочность и пластичность в десятки раз). Р. э. часто вреден для конструкционных материалов, т. к. понижает их прочность и пластичность. Для облегчения обрабатываемости резанием и для ускорения и улучшения ирирабатываемости при трении Р. э. полезен. Защита поверхности деталей от [c.112]

Обе испытанные аустенитные стали, несмотря на различие характеристик прочности и пластичности, имеют приблизительно одинаковое нарастание пеупругой деформации при увеличении напряжения от циклического предела упругости до предела выносливости и приблизительно равные значения неупругой деформации на пределе выносливости. Пределы усталости этих сталей также близки по величине. Из рис. 123 видно, что предел выносливости стали 30Х10Г10 находится значительно выше, чем циклический предел упругости, что характерно для пластичных аустенитных сталей. [c.166]

ПРОВЕДЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ. Определение характеристик прочности, пластичности, упругости, малоцикловой усталости и трещиностойкости материалов при различных видах нагружения в газовых средах (включая водород) и криожидкостях температура испытаний 4- 1200 К. [c.512]

По-видимому, роль покрытия при больших и малых уровнях нагружения аналогична действию наклепа, что отмечено еще в одной из первых работ Коффина [88]. При испытании на термическую усталость стали 347 на уровне Ае 0,6% йен а клепанный материал имел большую долговечность, а при уменьшении нагрузки положение изменилось на обратное. Это явление можно объяснить следующим образом. Ресурс пластичности у ненакле-панного материала больше, чем у наклепанного, и при Ае> >0,6%, когда в каждом цикле возникает пластическая деформация, это обстоятельство является решающим. При меньших значениях Де деформирование происходит в упругой области, где долговечность определяется в большей мере характеристиками прочности, а они. выше у наклепанного материала. [c.93]

Упруго-пластическая деформация поверхностного слоя в процессе механической обработки вызывает изменение структурночувствительных физико-механических и химических свойств в металле поверхностного слоя по сравнению с исходным его состоянием. В деформированном поверхностном слое возрастают все характеристики сопротивления деформированию пределы упругости, текучести, прочности, усталости. Изменяются характеристики прочности при длительном статическом и циклическом нагружении в условиях высоких температур. Снижаются характеристики пластичности относительное удлинение и сужение, повышается хрупкость (уменьшается ударная вязкость), твердость, внутреннее трение, уменьшается плотность. Металл в результате пластической деформации упрочняется. [c.50]

Следует подчеркнуть, что к области малоцикловой усталости отнесены разрушения при числе нагружений до 5-10 — Ю циклов. Это соответствует нижней по числу циклов границе, от которой традиционно начинаются испытания в области многоцикловой усталости. диапазоне чисел циклов до 5-10 — 10 пластичные материалы средней прочности, какими являются широко распро- страненные конструкционные стали и сплавы, деформируются в ус- ловиях циклического нагружения за пределами упругости при на-i личии петли упругопластического гистерезиса. [c.5]

После отпуска закаленной бронзы при 300—350°С в течение 2—3 час, значительно повышается предел прочности (ов = 120—150 кГ1мм 1200—1500 Mh m ), но одновременно снижается пластичность (6=2—4%). После закалки и старения при температуре 300°С твердость становится равной НВ 400. Бериллиевая бронза имеет высокий предел упругости и значительный предел усталости, большую твердость и износоустойчивость. Недостаток бериллиевой бронзы — высокая стоимость. [c.185]

После отпуска закаленной бронзы при 300—350° в течение 2—3 ч сильно повышается предел прочности (Ов=120- - 150 кГ1мм ), но одновременно снижается пластичность (б = = 2- 4%). После закалки и старения при 300° твердость становится НВ 400. Бериллиевая бронза имеет высокий предел упругости и значительный предел усталости, большую твердость и износоустойчивость. Недостаток бериллиевой бронзы — высокая стоимость. Согласно ГОСТ 493—54, бронзы Бр.Б2 применяют для изготовления пружин, деталей, работающих на износ, и др. бронзы Бр.А5 — для лент, полос, для монетного производства Бр.АЖ9-4, Бр.АЖН 10-4-4 — для шестерен, втулок, седел клапанов, выхлопных клапанов Бр.СЗО — для вкладышей подшипников Бр.КМцЗ-1 — для пружин, арматуры и деталей в химическом машиностроении и судостроении. [c.185]

Усталость — свойство пластичных металлов подвергаться хрупкому разрушению под действием многократных нагружений. Несмотря на хрупкий характер разрушения усталость не связана с сопротивлением отрыву (хрупкой прочностью). Усталость не связана также с пределом упругости, как напряжением, не вызывающим пластической деформации. У многих металлов сопротивление усталости меньше предела упругости, определенного при очень малом допуске (0,001%), зато у других металлов величина предела усталости (вьшослнвостп) превышает не только предел упругости (пропорциональности), но и предел текучести данного металла. По современным представлениям усталость представляет процесс избирательного разрушения металлов, вызываемый наложением многочисленных знакопеременных деформаций, и возникает как результата избирательной сдвиговой деформации. [c.123]

В условиях сложного напряженного состояния реализуется множество различных сочетаний компонентов напряжения, которые могут изменяться по величине, знаку, частоте. Поэтому задача о расчете на прочность становится весьма сложной и в общей постановке до сих пор не решена [703, 1025, 1036]. Известные теории усталостного разрушения предложены применительно к отдельным, наиболее простым случаям циклического нагружения. При этом для установления условий разрушения обычно используют статические теории прочности. Возможность такого использования имеет два оиоснования. Во-первых, соотношение пределов вьшосливости при растяжении — сжатии и кручении изменяется для разных классов материалов примерно в том же интервале, что и соотношение между пределами текучести (или пределами прочности) при тех же способах нагружения, которое прогнозируют классические теории прочности 703]. Во-вторых, процесс усталости связан с возникновением и развитием локальных микропластиче-ских деформаций, а классические теории пластичности как раз и прогнозируют условие перехода материала из состояния упругости в пластическое состояние [3971. [c.276]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...