Пилообразные циклы деформации

Пилообразные циклы деформации [c.239]

Рис. 6.60. Пилообразные циклы деформации. используемые при испытаниях на высокотемпературную малоцикловую усталость и соответствующие петли гистерезиса а — 1 Ь нагружение быстро —

Результаты испытаний на высокотемпературную малоцикловую усталость с пилообразным циклом деформации [79, 80] [c.239]

При втором способе анализа, исходя из формы петель гистерезиса, закономерностей уменьшения усталостной долговечности, сходства механизмов зернограничного скольжения и разрушения, связывают термическую усталость с высокотемпературной малоцикловой усталостью с пилообразным циклом деформации (см. гл. 6). Качественно внутрифазная термическая усталость совпадает с высокотемпературной малоцикловой усталостью с циклом нагружения медленно—быстро, внефазная — с циклом нагружения быстро—медленно. Кроме того, при аналогичном по смыслу подходе исследуют характеристики термической усталости методом разделения амплитуды деформации (см. гл. 6), позволяющим осуществить количественный анализ. Результатов применения метода разделения амплитуды деформации для точного прогнозирования долговечности при термической усталости пока не известно. Однако, по-видимому, пригодность такого метода иллюстрируется (см. рис. 6.63) совпадением усталости с двухступенчатым изменением температуры (высокая температура при растяжении — низкая при сжатии) с усталостью с циклом нагружения ср, а усталости с двухступенчатым изменением температуры. (низкая температура при растяжении — высокая при сжатии) [c.255]

Модель диска испытывалась [3] по пилообразному циклу нагрева и нагружения так, что температура в наиболее напряженной зоне в центре диска изменялась в пределах 100—640° С, а размах расчетных циклических деформаций в стабилизированном цикле составил 0,6% при этом в расчете было принято = = 186-10= МПа, ф = 21%. [c.92]

Режимы управления такими испытаниями, выборка и запоминание массивов экспериментальных данных, а также обработка информации в режиме реального времени с целью определения параметров уравнений состояния и представления их в удобном для дальнейших, расчетов виде реализуются с помощью программ, типовые возможности которых можно пояснить с помощью рис. 16, в программе предусмотрено выполнение цикла пилообразной формы (рис. 16, а) с управлением по нагрузке, деформации или перемещению, с реализацией (по желанию оператора) выдержек при заданных значениях нагрузки (деформации, перемещения) (рис. 16, б, в). Программа позволяет осуществить сбор, запоминание и вывод на цифро-печать или на перфоленту данных о напряжениях о, деформациях е или перемещениях е на участке активного нагружения (рис. 16, г) и данных о напряжениях и деформациях е в функции времени / в заданных временных интервалах tn на участке выдержки. [c.518]

При непрерывном чередовании нагревов и охлаждений рабочей части образца с изменением температуры цикла по форме, близкой к пилообразной, зависимость между циклическими напряжениями и деформациями в образце в общем виде соответствует зависимости, приведенной на диаграмме термоциклического деформирования (см. рис. 1). Пренебрегая упругой деформацией колонн, можно подсчитать приближенный усредненный размах [c.32]

В фундаментальных металловедческих исследованиях предпочитают применять испытания с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл (см. рис. 1.3, в). Эволюция механических свойств при этом проявляется в изменении действующего в образце напряжения. Для научных исследований преимущественно выбирают изменение нагрузки во времени по пилообразному закону, так как в этом случае материал деформируется приблизительно с постоянной скоростью. Частое применение синусоидальной временной функции нагрузки в основном является следствием использования имеющихся в распоряжении испытательных машин, например механических эту функцию также применяют в том случае, когда требуется определить значе- [c.8]

Рис. 6.62. Результаты испытаний медного сплава R-24 ( onway) на малоцикловую усталость при 538 С в среде аргона с пилообразным циклом Деформации [81 ]

При высокотемпературной изотермической малоцикловой усталости петля гистерезиса имеет одинаковую форму и при растяжении, и при сжатии. В отличие от этого при термической усталости наблюдаются существенные различия. В частности, если при температурах выше 600 °С становится заметной ползучесть, то происходит падение напряжений. Петля гистерезиса при внефазной термической усталости почти одинакова по форме с петлей гистерезиса при внутрифазной термической усталости при перестановке растяжения и сжатия. Кроме того, при сравнении петель гистерезиса при термической усталости и при высокотемпературной малоцикловой усталости с пилообразным циклом деформации (см. рис. 6.60) обнаруживаетс я сходство по форме петель между вне-фазным циклом и циклом деформации быстро—медленно и между внутрифазным циклом и циклом деформации медленно—быстро. Причина такого сходства заключается в том, что несимметричность петли гистерезиса образуется вследствие добавления деформации ползучести в первом случае в направлении сжатия, а во втором — в направлении растяжения. [c.251]

НИЯХ стали S15 обнаружили резкое изменение наклона прямых, характеризующих рассматриваемые зависимости в области малых амплитуд деформации. Кроме того, во всех случаях при испытаниях с циклом нагружения медленно—быстро обнаружили самую низкую усталостную долговечность. При одинаковой частоте нагружения с циклом быстро—медленно долговечность оказалась несколько меньше, чем при испытаниях с симметричным циклом нагружения. Можно предположить, что при большой разнице скоростей деформации и I ёс (10 или 10 ) даже при сравнительно низких температурах проявятся аналогичные закономерности. Результаты испытаний сплава NAR log Z представлены на рис. 6.62. Для цикла нагружения медленно—быстро обнаружили наибольшее падение усталостной долговечности. При испытаниях с циклом нагружения быстро—медленно усталостная долговечность имеет промежуточную величину между долговечностями, соответствующими симметричным циклам нагружения быстро—быстро и медленно—медленно. Описаны [81—86] и другие аналогичные результаты. Механизм образования и роста трещины в образцах в этих экспериментах можно представить следующим образом. При испытаниях с циклом нагружения медленно—быстро в образцах образуется большое число трещин, эти трещины вызывают образование пустот и клиновидных трещин на границах зерен. В отличие от этого при испытаниях с циклом быстро—медленно возникает сравнительно острая трещина от поверхности образца, эта трещина распространяется через зерна [81, 84]. При симметричном цикле нагружения быстро—быстро происходит транскристаллитное разрушение, при котором наблюдается усталостная бороздчатость. При испытаниях с циклом медленно—медленно часто [24, 26, 87, 88] наблюдают на изломе зернограничные фасетки, аналогичные возникающим при разрушении в результате ползучести. Микроструктуры, характеризующие накопление зернограничного скольжения при пилообразных циклах нагружения, показаны на рис. 6.6. [c.240]

ОТ числа циклов нагружения, а также для исследования соответствия реального цикла нагружения трапециевидному с выдержкой при постоянной деформации или пилообразному циклам нагружения в NASA применяют [89—91] метод раз-деления амплитуры деформации. Метод имеет следующие характерные особенности. [c.241]

С увеличением длительности температурного цикла резко уменьшается число циклов до разрушения. Зависимость числа циклов от деформации с увеличением длительности цикла становится менее выраженной, т. е. число циклов до разрушения при этом перестает быть характерной величиной для оценки сопротивления разрушению. Это иллюстрируют кривые рис. 2.2, построенные по результатам испытания сплава ХН77ТЮР. Повреждающее влияние выдержки проявляется уже при небольших ее значениях в данном случае выдержка в 10—12 с в 3—5 раз уменьшала число циклов до разрушения по сравнению с испытаниями по пилообразному циклу. Однако дальнейшее увеличение длительности цикла влияет на число циклов слабее. Это свидетельствует о наибольшем повреждении материала в первые секунды после начала развития деформаций ползучести. [c.76]

Величина предела выносливости стальной или чугунной детали, имеющей форму стержня, в интервале температур — 30 -г 400 °С и отсутствии коррозионной среды зависит от марки материала, коэффициента асимметрии цикла, испытываемой деформации (растяжения — сжатия, чистый сдвиг, кручение, поперечный изгиб), концентрации напряжений, размеров детали и еостояния ее поверхности он практически не зависит от частоты и характера изменения напряжений (например, синусоида или пилообразная линия на рис. Х1.3,а). [c.334]

Такие же результаты, свидетельствующие об изменении характера развития трещин с повышением максимальной температуры при термоциклическом нагружении, получены и для других сплавов — ХН77ТЮР, ХН62ВМКЮ и др. Однако необходимо отметить, что температура — лишь один из трех основных факторов, определяющих как долговечность, так и характер разрушения при термоусталости. Наряду с tmax большое значение имеют нагрузка (амплитуда или размах деформаций) и длительность температурного цикла. Отмеченное выше влияние max относится К случзю, когда ЭТИ два фактора (для каждого рассмотренного материала) оставались неизменными, причем длительность цикла была наименьшей из исследованных (тв —О, пилообразный никл), а размах деформаций — наибольший. Как будет показано ниже, вариация этих двух параметров может изменять характер разрушения, как и максимальная температура цикла. [c.54]

V Сопротивленад стали коррозионной усталости зависит и от формы цикла (от закономерности, по которой изменяются напряжение и деформации при циклическом нагружении). Форма цикла определяется условиями эксплуатации деталей и конструкций и бывает различной синусоидальной, пилообразной, трапецеидальной и прямоугольной. Цикл нагружения может быть как симметричным, так и асимметричным. Форма цикла влияет на процессы упрочнения металла в зоне перед вершиной трещины (зона предразрушения), а также на процессы накопления искажений кристаллической решетки, отдыха и перераспределения там напряжений. Кроме того, форма цикла, определяя скорость деформирования, а также время пребывания материала в деформированном состоянии, влияет на электрохимические (коррозия и наводороживание) процессы в трещине. При малоцикловом нагружении в синтетической морской воде и других средах наименьшая долговечность наблюдается для синусоидальной формы цикла при переходе к трапецеидальной форме, а затем к прямоугольной долговечность металла несколько возрастает. Отмечено, что форма цикла сказывается на сопротивлении усталости также при многоцикловом усталостном нагружении, однако в условиях малоцикловой усталости это влияние проявляется сильнее [21,71,72]. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...