Закономерности развития усталостных трещин

Применение синергетики к анализу эволюции открытой системы, которой является элемент кон-струкции-окружающая среда, для описания кинетических закономерностей развития усталостных трещин связано с необходимостью многопараметрического анализа структуры управляющих параметров. Распространение усталостной трещины происходит в материале, при описании свойств которого используются различные характеристики среды — металла. [c.235]

Лопасти спроектированы из условия обеспечения их эксплуатации по принципу безопасного ресурса. Однако в эксплуатации имели место несколько случаев разрушения лопастей в воздухе из-за производственного дефекта и механического повреждения (рис. 11.2, 11.3). Это поставило вопрос о введении периодического контроля лопастей на предмет выявления в них усталостных трещин. В связи с этим были проведены комплексные исследования закономерности развития усталостных трещин в лопастях с использованием данных о лопастях, которые прошли ресурсные испытания на стенде по различным программам и были доведены до разрушения. Данные о разрушенных лопастях представлены в табл. 11.1. [c.568]

Все это потребовало подробного изучения закономерности развития усталостных трещин в лопатках с оценкой периода их роста для обоснования периодичности возможного эксплуатационно- го контроля по одной или по двум указанным сече- ниям разрушения. Наибольший интерес в этой части представляла лопатка (см. п. 8, табл. 11.3), в которой произошло развитие двух трещин с очевидными коррозионными повреждениями поверхности самой лопатки. [c.575]

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЯХ с АУСТЕНИТНОЙ НАПЛАВКОЙ [c.201]

В настоящее время интенсивно исследуются закономерности развития усталостных трещин при циклическом нагружении. Скорость развития усталостных трещин различными исследователями рассматривается в зависимости от силовых, деформационных, энергетических факторов, длины трещины и механических свойств материалов. В литературе описано более 60 зависимостей, связывающих скорость развития усталостных трещин с параметрами нагружения и характеристиками механических свойств материалов, обзор которых сделан в работах [25, 38, 48, 89, 122, 1981. [c.25]

Исследования закономерностей развития усталостных трещин и характеристик вязкости разрушения с использованием консольных цилиндрических образцов производились на оригинальной установке УКН-1 при нормальной и низких температурах (293—77 К) 1157, 2111. [c.132]

Несмотря на большое количество уравнений, предложенных в литературе для описания закономерностей развития усталостных трещин на втором участке указанной диаграммы, в настоящее время, как указывалось выше, большинство исследователей используют для этого зависимость в виде, предложенном Парисом (формула 5, табл. 2). [c.136]

Асимметрия цикла. Асимметрия цикла нагружения является одним из наиболее существенных факторов, влияющих на закономерности развития усталостных трещин в конструкционных сплавах при цик- [c.156]

Изучению закономерностей развития усталостных трещин было посвящено значительное количество работ [42, 71, 72, 96]. Для описания развития усталостных трещин в весьма широких тонких пластинах со сквозной трещиной длиной 21 в большом количестве работ были предложены различные формулы, которые могут быть приблизительно аппроксимированы следующей зависимостью [c.16]

Развитие трещины усталости на поверхности вала при переменном кручении показано па рис. 8. Трещина в начале циклического нагружения развивается на небольшом участке в направлении действия касательных напряжений, а потом отклоняется на 45° и распространяется по спирали, т. е. по поверхности действия наибольших нормальных напряжений. При быстром разрушении в условиях действия напряжений, значительно превышающих предел выносливости, трещина при кручении может развиваться вдоль образующей или по поперечному сечению. В этом случае направление развития трещины существенно зависит от дефектов обработки поверхности трещина развивается преимущественно вдоль следов от резца или шлифовального камня. На рис. 9 показаны примеры развития трещин при кручении в зависимости от механической обработки. Количественные закономерности развития усталостных трещин, полученные методами линейной механики разрушения, приведены в гл. 5. [c.124]

Разделение процесса усталостного разрушения на две стадии (до начала образования первой макроскопической трещины усталости и от этого момента до окончательного разрушения) также может находить отражение в расчетах на усталость. Однако, несмотря на большое количество работ, посвященных изучению закономерностей развития усталостных трещин, до настоящего времени нет общих методов оценки закономерностей распространения трещин в зависимости от числа циклов в деталях сложной конфигурации при случайном нагружении. [c.283]

Для определения прочности и долговечности деталей с усталостными трещинами необходимо знать закономерности развития усталостных трещин в процессе их стабильного развития ш иметь методы, позволяющие рассчитывать критические размеры усталостных трещин для различных материалов с учетом их свойств, режима нагружения, температуры, размеров образца и т. п. Исследованию предельного состояния тел с трещинами в последние годы уделяется большое внимание. Результаты этих исследо-Фаний обобщены в работах [6, 69, 76, 77, 80, 159, 193, 219]. [c.62]

Выполненный обзор закономерностей развития усталостных трещин в ЗК редукторов вертолетов свидетельствует о следующем. Повреждения ЗК, вносимые при их изготовлении или возникающие в процессе эксплуатации, позволяют достичь в области сверхмногоцикловой усталости их относительной живучести в пределах 7 %. Неповрежденные или незначительно поврежденные ЗК имеют относительную живучесть ниже, которая находится в пределах 1-1,5 %. [c.696]

Для определения ресурса работы элементов конструкций, подвергаемых воздействию циклических нагрузок, с учетом трещпно-стойкости материала необходимы достоверные данные о закономерностях развития усталостных трещин при эксплуатационных условиях их работы [1]. В настоящее время эти данные можно получить только экспериментально в результате испытания образцов на циклическую трещиностойкость при аналогичных условиях исследования [2]. Достоверность и воспроизводимость результатов таких испытаний обусловлена принятой методикой исследования и зависит от способа их аналитической обработки. Применение принципов линейно-упругой механики разрушения для описания явления распространения усталостной трещины [3] обеспечило теоретическую основу для интерпретации результатов исследований, облегчило их использование в расчетной практике и способствовало дальнейщему интенсивному развитию таких исследований. [c.284]

В статье дан краткий анализ результатов исследования зарождения и развития усталостных трещин в металлах при многоцикловом нагружении, полученных в Институте проблем прочности АН УССР. Показано, что об интенсивности накопления усталостного повреждения па стадии зарождения усталостной трещины можно судить по величине неупругой циклической деформации. Приведены деформационные и энергетические критерии зарождения трещин рассмотрены закономерности развития усталостных трещин п обоснована целесообразность использования в расчетах характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении. [c.420]

Закономерности развития усталостных трещин в конструкционных сталях с аустенитной наплавкой / Лингарт В.— В кп. Механическая усталост]. металлов Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев Наук, думка, 1983, с. 201—208. [c.429]

Для решения [юставленных задач был разработан комплекс методик исследования закономерностей развития усталостных трещив в конструкционных сплавах в широком диапазоне низких и высоких температур (77—773 К), значений коэффициентов асимметрии цикла (—оо < 1), частоты приложения циклической нагрузки (0,15—50 Гц), толщины исследуемых образцов (10—150 мм) при круговом консольном изгибе цилиндрических образцов, консольном изгибе и внеиентренном растяжении плоских образцов. Типы образцов для исследования закономерностей развития усталостных трещин и характеристик вязкости разрушения при статическом, циклическом и динамическом нагружениях показаны на рис. 78, схемы [c.131]

Исследование закономерностей развития усталостных трещин и характеристик циклической и статической вязкости разрушения об-зазцов толщиной 150 мм производилось на испытательной машине ДД 200/400 Пу производства ГДР. Размеры образцов — 300 мм Ь]. = 375 мм Н = 360 мм 2К = 165 мм d = 7Ъ мм h = 130 мм а = 150 мм (рис. 78, б). [c.135]

Методика исследования закономерностей развития усталостных трещин и условий их перехода к хрупкому разрушению при консольном циклическом изгибе плоских образцов в диапазоне низких и высоких температур (773—77 К), изменении коэффициента асимметрии цикла от —оо до 1 и частотах нагружения 30 и 0,3 Ги разработана на базе установки УМП02-04 [207]. Типы и размеры исследуемых образцов показаны на рис. 78, в, г. Размеры образцов толщиной Ь = = 12 мм L = 120 мм Н — 24 мм h = 8 мм размеры образцов толщиной Ь = 20 мм L = 180 мм Я = 40 мм ft = 16 мм. [c.135]

Анализ полученных экспериментальных результатов (табл. 30—32) и опубликованных данных показывает сложный и неоднозначный характер влияния асимметрии цикла на закономерности развития усталостных трещин в конструкционных сплавах различных классов на всех трех участках 1Н1аграммы роста усталостных трещин и их зависимость от того, в каких координатах (daldn — / imax) или da/dn — AKi) представлены результаты исследования. [c.157]

До последнего времени большинство исследователей не связывали вид третьего участка диаграмм роста усталостных трещин (см. рис. 14) с характером разрушения конструкционных сплавов при переходе от усталостного развития трещины к окончательному разрушеник> образцов или конструктивных элементов. Однако последние исследования показали, что вид третьего участка диаграммы и закономерности развития усталостных трещин на этом участке диаграммы могут быть различлыми [162]. [c.191]

Ло/сдовский S. S. Исследование влияния низких температур на закономерности развития усталостных трещин в стали 10ГН2МФА // Пробл, прочности,— 1978,- № 5.— С, 39—44. [c.240]

Таким образом, изучение закономерностей развития усталостной трещины представляет несомненный научный и практический интерес. Этому вопросу посвящено мнЬго экспериментальных -и теоретических работ. [c.136]

Ряд исследователей установили, что при уменьшении растягивающей нагрузки, действующей на образец с усталостной трещиной, ее закрытие, т. е, соприкосновение краев, происходит раньше, чем нагрузка достигнет нуля. Номинальное растягивающее напряжение, при котором происходит закрытие трещины, обозначают Озап, а соответствующий коэффициент интенсивности напряжений /Сдак- Если увеличивать растягивающую нагрузку от нуля, то открытие трещины происходит не сразу, а в момент достижения номинальным напряжением некоторого значения Стотк. которому соответствует коэффициент интенсивности напряжений /Сотк- Этим явлением объясняют многие закономерности развития усталостных трещин, поэтому изучение его имеет большое значение. Обычно имеет место равенство Д отк= [c.191]

Описанные выше закономерности развития усталостных трещин необходимо учитывать при разработке методов оценки живучести элементов, т. е. долговечности на стадии развития трещины от начального ее появления (длиной 0,2—0,5 мм) до критического значения, при котором происходит внезапное разрушение. Сложный характер диаграммы усталостного разрушения в координатах v — ЛК, зависимость скорости V от уровня Ал, асимметрии цикла, от перегрузок и характера изменения нагрузок во вре мени, от окружающей среды, температуры, абсолютных размеров и формы детали, свойств материала и других факторов, приводят к большим трудностям при попытках разработать универсальные методы оценки живучести. [c.205]

Подобное исследование фактических закономерностей развития усталостных трещин было вьшолнено в работе [99]. Влияние переменной амплитуды нагрузки экспериментально исследовали на образцах из сталей = 250...450 МПа толщиной 1...50 мм со сквозной и поверхностной трещйной. Протяженность пластической зоны вдоль фронта поверхностной трещины (в толще пластины) измеряли методом ми1фотвердости на шлифах, вырезанных перпендикулярно плоскости трещины. Анализ полученных экспериментальных данных в зависимости от режима перегрузки, упругопластических свойств материала и толщины элемента позволил установить изменение фактического напряженного состояния перед вершиной трещины по мере ее продвижения через зону остаточных сжимающих напряжений, вызванных перегрузкой. [c.375]

Рассмотрим некоторые лeд tвия разработанной модели и их физическую интерпретацию применительно к распространению усталостных трещин в сталях средней и высокой прочности. Для этого кратко остановимся на результатах структурного изучения процесса разрушения при росте усталостных трещин. Фрактографические исследования показывают, что поверхность разрушения при развитии усталостных трещин в указанных сталях представлена в основном следующими фрактурами чисто усталостной, для которой характерно наличие вторичных микротрещин [146] (в данной работе эта фрактура названа чешуйчатой), а также фрактурами хрупкого типа (микро- и квазискол) [57, 113, 283]. Бороздчатый рельеф, свойственный усталостным изломам большинства металлов с ГЦК решеткой, как правило, отсутствует либо наблюдается в ограниченном диапазоне условий нагружения, как и участки с меж-зеренным и чашечным строением [57, 113, 372, 389]. Доля различных фрактур в изломе существенно зависит от условий испытания. Для сталей средней и высокой прочности можно отметить следующие общие закономерности изменения усталостного рельефа с ростом размаха коэффициента интенсивности напряжений доля микроскола с увеличением АЯ уменьшается при переходе от первого ко второму участку кинетической диаграммы усталостного разрушения иногда появляются области межзеренного разрушения на втором участке доминирует усталостная фрактура с микротрещинами на третьем участке кинетической диаграммы усталостного разрушения в ряде случаев наблюдаются бороздчатый рельеф и области с ямочным строением. [c.221]

Смотреть страницы где упоминается термин Закономерности развития усталостных трещин : [c.127] [c.182] [c.475] [c.650] [c.658] [c.731] [c.185] [c.159] [c.240] [c.200] [c.371] [c.14] [c.36] [c.578] [c.139] [c.237] [c.240] [c.243] [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...