Статическое разрушение деталей с концентраторами

СТАТИЧЕСКОЕ РАЗРУШЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ [c.185]

Влияние качества обработки поверхностей деталей. При статических нагрузках качество обработки рабочих поверхностей деталей оказывает незначительное влияние на их прочность. При циклических нагрузках разрушение деталей связано с развитием усталостных трещин, возникающих в поверхностном слое. Развитию этих трещин способствует возникшая в результате механической обработки детали шероховатость поверхности в виде рисок, царапин, следов резца и т. п., которые являются концентраторами напряжений. С увеличением шероховатости поверхности предел выносливости снижается, что учитывается коэффициентом влияния шероховатости поверхности Ki , представляющим собой отношение предела выносливости образца с данной шероховатостью поверхности к пределу [c.23]

Факторы, ответственные за возникновение разрушения деталей машин и сварных соединений в условиях низких температур, более подробно рассмотрены в последующих главах книги. Коротко остановимся на трех из них, на которые особенно следует обращать внимание при эксплуатации машин и конструкций на Севере увеличение хрупкости материала при понижении температуры, приводящее к полной или частичной потере им вязкостных свойств наличие концентратора напряжений (канавка, отверстие, дефект сварного шва, сварочный ожог , трещина и т. д.) статическая или динамическая перегрузка. [c.20]

Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел статической прочности материала (например, <г,). Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала (например, сг-г). Сопротивление усталости значительно понижается при наличии концентраторов напряжений, связанных с конструктивной формой детали (галтели, канавки и т. п.) или с дефектами производства (царапины, трещины и пр.). [c.5]

У стальных деталей, не имеющих значительных концентраторов напряжений и работающих при температуре, близкой к нормальной, наклеп увеличивает предел выносливости в среднем, примерно на 30% [87]. Но для деталей из жаропрочных сплавов, работающих при повышенной температуре, значительный и сквозной наклеп, созданный растяжением, в 2—3 раза и более снижает длительную статическую прочность. Поэтому детали из жаропрочных сплавов должны изготавливаться так, чтобы наклепа не было или чтобы он был незначительным, так как наличие в поверхностном слое наклепа и искажений зерен металла вызывает ускоренное окисление и выгорание легирующих элементов, рекристаллизацию сплава в поверхностном слое, что приводит к снижению жаропрочных свойств и преждевременному разрушению деталей. [c.18]

При испытании образцов особое значение имеет вид изло.ма. Механические испытания отражают действительный характер разрушения деталей лишь при условии одинакового вида излома образцов и детали. Реальные детали всегда имеют концентраторы напряжений в виде надрезов, резких переходов сечений, местных напряжений, поэтому очень часто высокие свойства прочности, полученные при статических испытаниях гладких образцов, не отражают напряженного состояния реальных деталей при их эксплуатации. [c.11]

Для деталей, работающих в условиях приложения динамических нагрузок, у которых подавляющая часть общей работы, поглощаемой до разрушения, приходится на долю пластической деформации (штоки паровых молотов, толстая броня, стволы орудий, амортизирующие цилиндры, шасси и т. п.), важной характеристикой, определяющей служебные свойства, является ударная вязкость. Ударная вязкость, определенная на стандартных образцах с надрезом, характеризует способность металла к местным пластическим деформациям и с этой точки зрения может служить характеристикой не только разрушения при ударе, но и при других резко выраженных объемных напряженных состояниях (внутренних напряжениях, концентраторах напряжений, понижения температуры). Поэтому определение ударной вязкости имеет значение не только для деталей, работающих при высоких скоростях приложения нагрузки. При сопоставлении сталей с одинаковым пределом прочности величина ударной вязкости может быть использована как сравнительная характеристика пластичности в надрезе. Ударная вязкость чувствительно реагирует на неоднородность структуры материала, особенно в поперечном и продольном направлениях. Поэтому она может быть применена для оценки однородности материала, для контроля загрязненности металла включениями, для выявления отклонений от технологического процесса, которые не отмечаются при статических испытаниях (выявление отпускной хрупкости, старения, перегрева и т. п.). Ударная вязкость должна определяться в направлении действия наибольших напряжений при эксплуатации. Так, для некоторых труб, турбинных дисков, цилиндров амортизаторов имеет значение ударная вязкость в поперечном к волокну направлении (тангенциальная проба). [c.16]

В качестве примеров можно назвать раму мощного пресса, набираемую из отдельных пластин, элементы мостов, резервуаров и др. Изучение причин аварий, начинающихся с разрушения плоских деталей, показывает, что одной из причин такого разрушения, как правило, служит концентрация напряжений [18]. Задача определения напряжений в плоских статически нагружаемых элементах, ослабленных концентраторами напряжений различной формы, как правило, решена только для предельных случаев весьма малой (обобщенное плоское напряженное состояние) или весьма большой (плоская деформация) толщины [11 ] исключения весьма редки [12], [20], [23], [30]. Толщина же большого количества реальных деталей, являясь соизмеримой с другим размером — шириной ослабленного сечения, часто не может быть даже приближенно отнесена к одной из двух названных категорий. [c.231]

Для исключения вероятности появления хрупких разрушений при циклическом нагружении деталей, эксплудтируемых при температуре жидкого гелия, номинальные напряжения должны быть существенно ниже напряжений, при которых появляются первые всплески деформации при статическом нагружении. По этой же причине необходимо устранять на деталях концентраторы напряжений или учитывать их при назначении допустимого уровня номинальных напряжений. [c.113]

Следствием действия вибрации является усталость материала. В местах концентрации напряжений у хрупких материалов часть рассеянной в материале энергии уходит на развитие микротрещин в местах, имеющих нарушение структуры. Эти трещины развиваются и являются новыми концентраторами напряжений. В результате этого наблюдаем разрушение деталей при напряжениях, значительно меньших, чем предел прочности, часто даже ниже предела упругости, но число циклов, при которых детали разрушаются, имеет значительный порядок (тина миллионов и десятка миллионов) [21]. Разрушение упругопластических материалов при малом числе циклов происходит при значительных упругопластических деформациях, что характеризуется изменением ширины петли гистерезиса в материале и накоплением пластических деформаций (испытания с постоянной амплитудой напряжений). Этим двум характеристикам соатветсчвуют два типа разрушений — от усталости, связанное с накоплением Повреждений и сопровождающееся образованием трещин усталости, и квазистати-ческое, обусловленное накоплением пластических деформаций до уровня деформаций, соответствующих разрушениям при однократном статическом нагружении, [c.99]

При нормальной эксплуатации в условиях статического нагружения резьбовые детали разрушаются редко. Статистический анализ случаев разрушения резьбовых деталей при значительных перегрузках показывает, что 90% всех поломок носят усталостный характер. Это объясняется прежде всего тем, что при переменных напряжениях прочность резьбовых деталей снижается из-за наличия резьбы и перехолных сечений (сбег резьбы, сопряжение стержня болта с головкой), которые являются концентраторами напряжений. Иногда разрушения болтов являются следствием того, что при проектировании не учитывались дополнительные нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации, а также из-за недостаточно тщательного контроля сборки узла, неточностей изготовления и т. п. [c.346]

Наибольшая опаснасть наводороживания заключается в приобретении, особенно деталями с концентраторами напряжений, склонности к замедленному разрушению при постоянной статической нагрузке. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...