Основы определения долговечности

Основная информация о статистических характеристиках пульсаций температур, лежащих в основе определения долговечности, содержится в корреляционных функциях. Необходимо выполнить комплексе работ по экспериментальному изучению пульсаций и построению корреляционных функций в разных условиях теплообмена. Достаточно удобные и простые аналитические аппроксимации этих функций (типа(2.52 дали бы возможность для их обобщения на достаточно широкий класс явлении с зависимостями параметров аппроксимации от режимных и геометрических условий. Потребность в таких исследованиях для поставленных целей несомненна. [c.59]

Вышеописанная методика составила основу определения показателей долговечности зубчатых передач Новикова с одной и двумя линиями зацепления [10], определения предельных нагрузок передач скоростного электропоезда ЭР-200, создаваемого Рижским вагоностроительным заводом. [c.274]

Ввиду этого фактическая долговечность трубопроводов является случайной величиной и оценить ее можно лишь на основе определения предела усталости трубопроводов и соединений. [c.129]

В основу расчета долговечности при циклическом и длительном статическом нагружениях положен принцип суммирования повреждений, рассмотренный выше. Для определения местных деформаций используются результаты испытания материалов в условиях однородного напряженного состояния и их соответствующие аналитические интерпретации применительно к материалам циклически упрочняющимся, разупрочняющимся и стабилизирующимся в процессе циклического нагружения [29, 101, 117]. При этом пластические циклические и статические свойства определяются для зон концентрации с учетом их стесненности и кинетики в процессе нагружения. Расчет коэффициентов концентрации напряжений Кд и деформации К , производится на основе модифицированной зависимости Нейбера [29, 110, 118, 124]. Запасы прочности по напряжениям принимаются равным Пд = 2 и по числу циклов — = 10. [c.252]

При определении долговечности бетона в агрессивной водной среде, содержащей угольную кислоту, следует считаться не только со стойкостью цементного замеса, но и со стойкостью наполнителя, так как может произойти стремительное разрушение карбонатных пород. Поэтому для получения кислотоупорного бетона нельзя использовать наполнители на основе карбонатных пород. [c.253]

В главе А6 затрагивается также вопрос об определении долговечности с учетом стадии живучести. Показано, что процессы образования трещины и ее устойчивого развития могут рассматриваться с общих позиций, в частности на основе предложенной кинетической модели повреждаемости. Таким образом, область механики деформирования и разрушения, в которой использование представлений о микронеоднородности реальных материалов, реализуемых в форме моделей структурного типа, позволяет получать адекватное описание наблюдаемых закономерностей, оказывается достаточно широкой. [c.13]

Несмотря на то что решение уравнения (11.3) получено в замкнутом виде (11.7), определение долговечности на его основе (кроме простейших случаев) представляет значительные трудности. Поэтому для эффективного решения уравнения [c.90]

Оценим теперь на этом примере область применимости аппроксимаций, используемых в настоящей работе. Получим приближенное соотношение для определения долговечности на основе аппроксимации (15.9). В рассматриваемом случае уравнение (15.18) преобразуется к виду [c.120]

Аналогичные основные направления можно проследить и в теории надежности. Наиболее успешно развивается сейчас метрологическое направление теории надежности, которое включает в себя разработку основных понятий и определений долговечности и надежности, математических критериев оценки надежности, методов оценки и анализа эксплуатационной надежности действующих рабочих машин и автоматических линий. Характерной особенностью теории надежности применительно к автоматическим линиям в машиностроении является то, что она формировалась и развивалась на основе и в тесной связи с теорией производительности и эффективности автоматических линий, базируясь на ее основных положениях. [c.6]

Испытания на усталость относят к прямым испытаниям, если их конечной целью является определение долговечности. В случае построения кривых усталости и дальнейшего определения на их основе предела выносливости эти испытания относят к косвенным. [c.187]

Здесь, как и при определении запаса прочности, не учитываются режимы, вызывающие напряжения ниже предела усталости, так как в основе определения эквивалентности лежит долговечность. [c.336]

За основу определения коэффициентов и и у принята методика, изложенная в [42]. На первом этапе обработки проводится линеаризация начальных участков (при малых напряжениях) кривых долговечности gt (о), где а — истинные напряжения. Четыре кривые, изображенные на рис. 3.1, относятся к температурам 7 1 = 110°С, Гз —90°С, Га — бО С и /4 = 20 °С. Каждой точке на этих кривых соответствует различное [c.69]

Базовая параметрическая диаграмма служит основой для построения диаграммы механического состояния материала при статическом и циклическом видах нагружения с установлением экстремальных долговечностей [36]. Однако, это требует определения границ реализации механизмов диссипации энергии при данных значениях напряжения и параметра р. [c.315]

Основы надежности закладываются конструктором в содружестве с технологом при проектировании. Заданная надежность обеспечивается в процессе производства применением прогрессивной технологии. В эксплуатации заданная функция надежности реализуется выполнением всех правил эксплуатации. Надежность изделия тесно связана с его долговечностью. Эффективных мер повышения долговечности много, в их числе закалка стальных деталей при нагреве т. в. ч., дающая возможность увеличить износостойкость зубчатых передач в 2—4 раза хромирование трущихся деталей дает возможность увеличивать срок службы по износу в 3—5 раз и др. Хорошая система смазки является необходимым условием обеспечения надежности и долговечности машин. Широкое применение в машиностроении т. в. ч. для упрочнения деталей машин с целью повышения их ресурса объясняется многими их преимуществами по сравнению с другими видами термической обработки деталей. Однако реализовать эти преимущества возможно только при условии правильного установления параметров закалки. Важнейшими из них являются глубина закалки х , твердость HR , зона перехода закаленной части детали к незакаленной, частота тока и скорость процесса упрочнения. Теоретически глубина упрочнения трущейся детали должна равняться предельному допуску ее износа. Однако практически при ее определении следует учитывать условия работы детали, ее геометрические размеры и материал. Опыт применения т. в. ч. показывает, что при невыполнении этих условий закалка при индукционном нагреве приводит к отрицательным результатам. В тех случаях, когда зона перехода закаленной части детали к незакаленной совпадает с наиболее опасным сечением и местом концентрации напряжений, в этих зонах первоначально возможно появление микротрещин, а затем их развитие под действием знакопеременных нагрузок и усталостный излом. Аналогичные результаты могут быть и при недостаточной глубине закаленного слоя. [c.206]

Разработанные к настоящему времени методы расчета интенсивности коррозии металла, его предельной температуры, долговечности работы и других количественных показателей основываются на обобщенных математических формулах, аналитически описывающих с количественной стороны высокотемпературную коррозию. Такие формулы являются также основой графических методов определения количественных показателей коррозии. [c.89]

Основные механические закономерности сопротивления материалов малоцикловому и длительному циклическому нагружению, а также деформационно-кинетический критерий малоциклового и длительного циклического разрушения необходимы для решения соответствующих задач определения кинетики деформированных состояний в зонах концентрации и оценки долговечности на стадии образования трещины. Полученные данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению использованы для расчета малоцикловой усталости циклически нагружаемых конструкций. Применительно к сварным трубам большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов, волнистым компенсаторам и металлорукавам на основе их испытаний разработаны и экспериментально обоснованы методы расчета малоцикловой усталости при нормальных и высоких температурах. [c.275]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НА ОСНОВЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРИТЕРИЯ [c.104]

В основу предложенного расчетного метода положено следующее определение усталостного дефекта. Повреждение проявляется в сокращении долговечности при заданной величине циклической нагрузки или в уменьшении допустимой величины нагрузки при заданной долговечности по сравнению со значениями без предварительной циклической нагрузки. [c.315]

В сборнике рассматриваются основы методов расчетного и экспериментального определения прочности и долговечности циклически нагруженных элементов конструкций в широком диапазоне температур, времен и чисел циклов. Приводятся критерии и основные уравнения статических и циклических предельных состояний в температурно-временной постановке рассмотрены закономерности деформирования и разрушения в зонах концентрации и в связи с неоднородностью напряженных состояний. Рассмотрены методы испытаний на циклическое нагружение, описан ряд опытных результатов. Систематизированы данные по характеристикам малоцикловой усталости, по концентрации напряжений и деформаций, необходимые для расчета прочности. Излагаемый материал в значительной степени основывается на результатах работ сотрудников Института машиноведения, доложенных на Всесоюзном симпозиуме по малоцикловой усталости при повышенных температурах в Челябинске в 1974 г. [c.2]

Определение запасов прочности и долговечности осуществляется на основе количественной оценки перехода к предельным состояниям с ростом уровня термомеханической нагружен-ности или ростом выработанного ресурса по критериям накопленного повреждения или накопленного формоизменения. [c.35]

Задачей этой комиссии является анализ эксплуатационной надежности выпускаемых заводом автомобилей, определение соответствия их конструкции требованиям современной науки и техники и на основе этого разработка мероприятий по оптимальной долговечности автомобилей, внедрению прогрессивной технологии, качественных материалов, автоматизации производства, модернизации оборудования, оказание помощи коллективам цехов и отделов в реализации планов повышения эксплуатационной надежности и долговечности деталей, узлов, комплектующих изделий для автомашин, систематический общественный контроль за выполнением этих планов. [c.29]

Уточнение номинальных значений эксплуатационных показателей машины или другого исследуемого изделия определение предельных значений эксплуатационных показателей изделий исходя из их назначения, требований к надежности и долговечности. Значение эксплуатационных показателей изделий в начале и в конце срока службы, т. е. допуски на эти показатели, могут быть установлены на основе прочностного, теплового, гидродинамического и других расчетов, учитывающих износ и изменение функциональных параметров в процессе длительной эксплуатации изделий они могут быть установлены также путем обобщения результатов эксплуатации и проведения экспериментальных испытаний моделей, макетов или опытных образцов изделий. [c.157]

Скорость роста трещины является основным фактором, определяющим долговечность толстостенных корпусных литых деталей, работающих в условиях ползучести. Окончательная оценка долговечности таких деталей проводится на основе определения параметров трещиностойкости. С учетом этих обстоятельств проведены исследования кинетики роста трещин ползучести в стали 15X1МФЛ с различным структурным состоянием [28]. Исследования проводились при температурах 515—615 °С и длительности нагружения 4 10 — 4 10 ч. [c.65]

Ответ на первый вопрос можно дать при помощи специальных пробных испытаний (при этом можно определить местоположение наиболее опасного трещивовидного дефекта) и, методов неразрушающей дефектоскопии (при этом можно определить форму и размеры т щино-видного дефекта). Второй вопрос решается на основе методов классической теории упругости, непосредственно при помощи Г-интеграла Черепанова-Райса, а также численными методами с использованием Г-инТеграла Черепанова-Райса. Б последнем случае для определения долговечности, например, по формуле (3.10), необходимо применять методы аппроксимации полученных значений К , соответствующих разным значениям безразмерной длины трещины. Из кинетической диаграммы усталостного разрушения i определяются константы материала, фигурирующие в теории роста ус талостных трещин нормального разрыва (см. 3.2). [c.61]

Необходимость развития и усовершенствования действующих норм прочности, применяемых в конструкторских и технологических бюро методов расчета усилий, перемещений, напряжений, деформаций и долговечности, связана с непрерывным прогрессом в области механики деформирования и разрушения как основы определения прочности и ресурса, с по-вьоиением указанных выше основных рабочих параметров атомных реакторов и разработкой новых типов реакторов. [c.11]

Поверхность предельного состояния характеризует прочность материала детали при пропорциональном нагружении, когда число циклов и длительность действия нагрузки возрастают одновременно в одинаковой степени. На диаграмме рис. 4.8 этому процессу соответствует перемеп] ение по лучу ОА . Если в рассматриваемый момент наработка детали характеризуется горизонтальными координатами точки П, то запас по циклической долговечности (для уровня нагрузки в детали А д) определяется отношением отрезков ОА/ОД. Вертикальные и горизонтальные проекции сечений поверхности предельного состояния представляют собой кривые малоцикловой усталости Ае — Ы, Ае — Тц и зависимость долговечности от длительности выдержки в цикле Тц — N. Эти кривые для конструкций энергетического машиностроения рассмотрены в гл. 2 и 3. Зависимости Ае — N как для литых, так и для деформируемых жаропрочных авиационных сплавов на никелевой основе могут быть представлены уравнениями Мэнсона — Коффина АеМ = С. Особенностью этих сплавов является то, что величины т т С при высоких температурах (750—1050° С) не постоянны, а изменяются в широких пределах т — в 1,5— 2 раза, С — до 10—20 раз). Поэтому использование зависимостей типа Ае — в расчетах деталей авиационных двигателей требует экспериментального исследования соответствуюш его материала и определения постоянных т ж С. Однако возможны некоторое обобш ение экспериментальных данных и вывод расчетных зависимостей, пригодных для определения долговечности. Если рассматривать совокупность полученных экспериментальных точек для материалов одного класса и определить средние значения и границу нижних значений области разброса экспериментальных точек, то для долговечностей 10 — 10 соответствующие уравнения этих кривых можно представить в виде [c.88]

В работе [200] приведены данные экспериментальных исследований по определению долговечности тонкой пластины из полиуретана Solithane 50/50 со сквозной центральной прямолинейной трещиной. Деформирование полиуретана Solithane 50/50 описывается интегральным оператором с экспоненциальным ядром вида (2.21) с реологическими характеристиками, приведенными в табл. 2. Полагается, что длина трещины значительно меньше ширины пластины, и поэтому для вычислений можно брать коэффициент интенсивности напряжений в форме (13.1) (рис, 43). Поскольку долговечность в рассматриваемом случае можно рассчитать (численно) по точной формуле (13.5), а также по приближенным соотношениям, полученным на основе аппроксимации (15.9), то данная задача является весьма удобной для сравнения теоретических решений с экспериментальными данными и выявления области применимости различных приближений. [c.118]

Полученные таким пз тем эксплуатационные сроки слул бы легли в основу норм долговечности, использованных заводами— изготовителями кранов для определения небходимого количества требуемых запасных деталей. [c.379]

Исследования, проведенные в ИЭС им. Е.О.Патона, показади возможность определения долговечности при двухчастотном нагружении по кривым устадости для одночастотного нагружения на основе соотношения [c.325]

В учебнике наложены вопросы определения нагрузок, деи-ствуюши.х на самолет, рассмотрены методы расчета крьгла, оперения, фюзеляжа, установок под двигатели, узловых сое-1ннен> Й, а также вопросы нагрева конструкции самолета различными источниками тепла и опреде-1ения температурных напряжений, колебаний частей самолета и аэроупругости. Приводятся методы расчета на ползучесть, излагаются основы усталостной долговечности самолета. [c.2]

В упругой и упругопластической стадии деформирования в сочетании с энергетическими, силовыми и деформационными критериями позволяет построить диаграммы статического и циклического разрушения. Эти диаграммы являются основой для определения критических нагрузок и долговечности для заданной стадии развития трещины. Для конструкционных сталей при значениях /Стах, меньших 70—100 кгс1мм / , наблюдаются увеличение п и резкое уменьшение скорости развития трещины. Это объясняется влиянием структурной неоднородности мдтериал , [c.39]

JIo результатам определения средней долговечности IgA yM и дисперсии 5(1дЛ сум) на основе зависимости (8.16) строится функция распределения (Л/ сум)р- Для рассмотренного примера соответствующий график представлен на рис. 8.5. Из этого графика следует, что за один год работы среднее число tip разрушившихся шпинделей из общего числа ц одновременно работающих агрегатов составит Tip=Pri = 0,35Ti (т. е. 35%)- Для десяти лет работы, согласно рис. 8.5, это число возрастет до т1р = 0,85т) (т. е. 85%). Эти данные определяют число запасных шпинделей, необходимое для замены при работе по мере исчерпания ресурса. Если в целях лучшей защиты узлов от перегрузок прочность шпинделя будет понижена, то кривая Р на рис. 8.5 расположится выше и число разрушившихся за тот же срок шпинделей повысится. [c.182]

К неметаллическим покрытиям, применяемым для повышения долговечности нефтегазопромыслового и добьтающего оборудования, предъявляется комплекс общих требований, таких, как высокая химическая стойкость., эластичность, термостойкость, прочность сцепления с основой, отсутствие отрицательного влияния покрытия-на материал основы. В зависимости от условий эксплуатации покрытие выполняет определенные специфические функции защищает от механического и гидроабразивного износа, обеспечивает термоизоляцию системы, препятствует отложению солей и парафина, создает защиту в условиях различных [c.127]

Независимо от назначения ЭЦИ одним из основных условий эквивалентности испытаний является обеспечение подобия в накоплении повреждений при испытаниях и в эксплуатации [55]. Однако расчеты повреждаемости при испытаниях и в эксплуатации опять-таки ведутся на основе вышеуказанных представлений и допущений. В результате введения на стадиях расчета и экспериментального определения циклической долговечности дисков вышеотмеченных упрощений и допущений весьма сложные ПЦН как по видам входящих в их состав нафузок, так и по вариантам сочетания и наложения друг на друга последних можно приводить фактически к простому пульсирующему циклу (рис. 1.7) [c.43]

Иско.мый предел выносливости, определенный ускоренным методом по Локати (о ). определяется абсциссой точки на кривой, соответствующей сумме относительных долговечностей, равной 1 (XnijNt=l или другой наперед заданной величине от 1 до 5 (устанавливается на основе обобщения экспериментальных данных). [c.80]

При исследовании длительной прочности композитов, армированных разрывными волокнами, в которых нагрузка передается от одного волокна к другому посредством сдвига матрицы, соответствующая характеристика матрицы — ее длительная прочность при сдвиге. В работе [29] показано, что скорость ползучести композитов, содержащих разрывные волокна, по-видимому, зависит от скорости ползучести матрицы под действием сдвиговых напряжений, которые возникают вблизи границы волокно — матрица. На основе данных [29] в [27] осуществлено исследование долговечности меди, армированной разрывными вольфрамовыми волокнами. Часть исследования состояла в определении свойств длительной прочности при сдвиге меди ОРНС при 649 и 816 °С в вакууме 10" мм Hg). Образец меди, используемый в [27], показан на рис. И, а. [c.281]

Изменение свойств материала, длительно работающего при высокой температуре, является следствием диффузионных, дислокационных процессов [25]. Сопоставление кинетики изменения механических свойств с тонкой структурой на разных стадиях ползучести для сплавов на никельхромовой основе — ЖС6КП, ЖС6У и ВЖЛ12У позволило выделить три стадии процесса повреждаемости. За время испытания, равное примерно 30% долговечности, предел кратковременной прочности, определенной при температуре длительного испытания, практически не изменяется, с увеличением времени длительного испытания до 30— 50% достаточно резко понижается предел прочности, через 50— 70% времени дальнейшее его понижение существенно затормаживается. Сохранение прочности на уровне исходного значения означает наличие в тонкой структуре когерентной связи частиц упрочняющей фазы с матрицей, вследствие чего пластическая деформация, происходящая путем перерезания дислокациями этих частиц, приводит к образованию сложных сверхструктур-ных дефектов упаковки вычитания (внедрения). С потерей когерентной связи процесс разупрочнения интенсифицируется, в структуре наблюдается сращивание частиц У-фазы, наличие, большого количества свободных дислокаций. Затухание кривой разупрочнения с увеличением времени испытания в известной 6 83 [c.83]

А. Я. Рублевым разработаны ультразвуковая и индукционная установки для определения продолжительности жизни образцов с трещинами. Основой индукционной установки является дефектоскоп ДНМ-500 с датчиком, вставляющимся в отверстие концентратора. Обе установки обеспечивали выявление трещины усталости практически одновременно. Площадь трещин составляла 0,195—0,4 мм , а протяженность 0,3—0,4 мм. Вероятность сохранения работоспособности образцов с трещиной колебалась от 14 до 42%. Этими исследованиями было установлено, что поверхностный наклеп шариками образцов из высокопрочных сплавов В93, В95 увеличивает их долговечность. Так, после проведения наклепа число циклов до образования трещин возрастает с 16,4-Ю до 40,9-10 , в то время как число циклов до разрушения образца с трещиной увеличивается с 5,3-Ю до 7,5-10 циклов. У наклепанных образцов меньшая скорость роста трещины в начальный период, причем довольно длительный период по числу циклов (3,5 10 циклов) она почти постоянна, в то время как у ненаклепанных образцов трещина усталости после возникновения начинает расти со все возрастающей скоростью. Наклеп перед анодированием резко увеличивает долговечность образцов за счет удлинения периода до образования трещин таким образом, что общая долговечность наклепанных и анодированных образцов возрастает в 6,5 раза по сравнению с ненаклепанными (с 5,9 10 до 38,7- 10 циклов) и превосходит долговечность исходных фрезерованных (наклепанных и неанодированных) образцов. [c.164]

В тех случаях, когда характер термонагружения обусловливает одновременное накопление циклического и статического повреждения, необходимо учитывать оба вида повреждений, суммируя их определенным образом. С. В. Серенсен и Д. Вуд впервые указали на нецелесообразность применения линейного закона суммирования относительных долей повреждения во временном выражении для случая изотермического нагружения. Для неизотермического термоциклического нагружения оказывается справедливым степенной закон суммирования относительных долей повреждения в виде а - -а = I, при этом коэффициенты а и р не зависят от уровня нагрузки. Кривые предельного состояния в координатах а,—имеют вид гипербол, показывающих весьма существенное взаимное влияние одного вида нагружения на другой. Расчетные уравнения, построенные на основе степенного суммирования относительных долей повреждения, позволяют определить долговечность при нагружении детали термическими циклами произвольной формы. Приведенные в гл. 7 примеры расчета иллюстрируют это обстоятельство. [c.192]

Л — сопоставление расчетной и экспериментально Г1 долговечности детали и модельного элемента Б — кривая малоцик.ловой усталости стал й ЭП-()96А Б — циклическая диаграмма деформирования стали ЭП-696А Г — кривые максимальных деформаций для зон ж, м) и Нд е, д) в зависимости от погошюй нагрузки, определенных на основе интерполяционного соотношения (4) (ж, е) и методом МКЭ (и, б) Д — кривые малоципловой усталости модельного элемента, полученные экспериментально (1, 2) и расчетным путем с помощью методов фотоупругости 3, 5) и МКЭ 4, б) для зон Нд и RQ. [c.45]

Таким образом, вторичные кривые усталости, полученные экспериментально посредством предварительных циклических нагрузок, дают значения остаточной долговечности для последующих одноступенчатых нагрузок. Положение и форма вторичных кривых усталости в значительной степени определяются процессами развития усталости в материале, в частности упрочнением, разупрочнением и распространением трещины. Представленный здесь метод расчетов с помощью вторичных кривых усталости позволяет учитывать эти фазы развития усталости в расчете на долговечность. Так, расчетный метод в своей простейшей форме учитывает разупроч-няемость, влияние последовательности ступеней нагрузки, влияние объема периодических спектров нагрузок, а также снижение первоначальной усталостной прочности, если при заданной точке пересечения всех кривых о — /V вторичные кривые усталости во время нагружения поворачиваются по часовой стрелке. Если наряду с разупрочнением требуется произвести расчет возникающих в процессе развития усталости упрочнения или фазы распространения трещины, тогда на основе результатов определенных двухступенчатых опытов принимается несколько используемых последовательно точек поворота. [c.324]

Определение эксплуатационной долговечности на основе энергетического критерия / Климан В.— В кн. Механическая усталость металлов Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев Наук, думка, 1983, с. 104—109. [c.424]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...