Оценка циклической трещиностойкости

Для оценки циклической трещиностойкости используют следующие характеристики [c.233]

ОЦЕНКА ЦИКЛИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ [c.318]

РАЗМЕРЫ, мм, ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ [c.322]

Усталостное разрушение, как правило, происходит путем распространения трещин. При этом наличие во многих деталях и узлах конструкций различного рода микродефектов (микротрещины, полости, инородные включения и т. п.) ускоряет появление усталостных трещин на разных стадиях эксплуатации. Поэтому большое значение имеет проблема оценки живучести конструкции (долговечности конструкции от момента зарождения первой макроскопической трещины усталости размером 0,5—1 мм до окончательного разрушения), при которой выявляются факторы, наиболее сильно влияющие на ее сопротивление развитию усталостных трещин [35]. Определение живучести позволяет разрабатывать эффективные методы повышения надежности и долговечности, назначать обоснованные сроки между профилактическими осмотрами, в частности связанными с разборкой машин. Кроме того, при использовании экспериментальных методов оценки циклической трещиностойкости и выявления закономерностей распространения усталостных трещин возможна разработка критериев выбора материалов и конструктивно технологических вариантов, обеспечивающих наибольшую надежность и долговечность при наименьшей металлоемкости [35]. [c.42]

Использование критериев механики разрушения для оценки циклической трещиностойкости [c.113]

Многочисленные исследования циклической трещиностойкости материалов и конструкций базируются на различных модельных представлениях, описывающих зависимость скорости роста трещины (СРТ) от характеристик трещиностойкости [89-91]. На основе экспериментальных и теоретических исследований предложено более 70 выражений, определяющих СРТ и учитывающих влияние на нее различных факторов, при этом число независимых переменных, требующих экспериментального вычисления, колеблется от 2 до 6. Для инженерных приложений наиболее приемлемыми являются выражения, содержащие минимальное число экспериментальных параметров, которые могут быть использованы в качестве базовых характеристик циклической трещиностойкости. Для широкого круга прикладных задач оценки показателей ресурса и живучести с достаточной степенью точности могут быть выполнены на основе степенной модели СРТ, предложенной А. Пэрисом [92] [c.66]

Оценка долговечности элементов сварных металлоконструкций в настоящее время проводится с использованием нормативно-технических документов, в основе которых лежат детерминированные или вероятностные методы, не учитывающие наличие исходной технологической дефектности, возможность возникновения и развития трещин усталости [13-17]. Причинно-следственный анализ отказов сварных металлоконструкций показал, что фактор дефектности является одним из основных. Это указывает на необходимость разработки и совершенствования методов расчета сварных МК на циклическую трещиностойкость. [c.87]

Таким образом, наименьшим сопротивлением при циклическом нагружении сварного соединения биметалла обладает зона термического влияния. При статическом нагружении наблюдается несколько иная картина развития разрушения, поэтому оценку остаточного ресурса и допускаемых длин трещин следует проводить с учетом анизотропии статической и циклической трещиностойкости элемента сварной биметаллической конструкции. [c.152]

Оценку статической трещиностойкости сплавов проводят (аналогично циклической трещиностойкости) на образцах с предварительно наведенными усталостными трещинами, используя различные сравнительно простые устройства, позволяющие осуществлять мягкое (постоянная нагрузка) или жесткое нагружение (постоянная деформация). Для испытаний пригодно большинство образцов, применяемых для оценки Кгс и циклической трещиностойкости (см. рис. 15.5, 15.21). [c.246]

Практический интерес представляет способ оценки параметров циклической трещиностойкости материалов по корреляционным соотношениям, связывающим их с обычными прочностными характеристиками материалов — пределом текучести и пределом прочности ад. [c.59]

Оценку статической трещиностойкости сплавов проводят (аналогично циклической трещиностойкости) на образцах с предварительно наведенными усталостными трещинами, используя различные сравнительно простые устройства, позволяющие осуществлять мягкое (постоянная нагрузка) или жесткое нагружение [c.345]

Оценке живучести придается большое значение, так как при этой оценке выявляются факторы, наиболее сильно влияющие на сопротивление деталей развитию усталостных трещин, что позволяет разработать эффективные методы повышения надежности и долговечности деталей. Определение живучести необходимо также для назначения обоснованных сроков между подробными дефектоскопиями деталей, связанными с разборкой машин, В гл. 5 приведены экспериментальные данные, характеризующие различные аспекты циклической трещиностойкости деталей из различных конструкционных материалов. [c.217]

Оценка ресурса безопасной эксплуатации сосудов по критериям циклической коррозионной трещиностойкости [c.395]

ЛИЙ, работающих в экстремальных условиях (например, при —50°С), при форсированных режимах динамического, статического и циклического нагружений, при наложении абразивного изнашивания, при воздействии агрессивных сред и т. д. Поэтому наряду с традиционными испытаниями необходимо комплексно использовать такие методы исследования, как акустическая эмиссия, количественный анализ продуктов изнашивания, непрерывная регистрация структурных изменений в зоне контакта металла с покрытием при работе в паре трения с учетом воздействия окружающей среды на разрушение. Для изучения структуры композиции покрытие — основной металл следует шире привлекать стереологию, рентгеноспектральный микроанализ, ядерный гамма-резонанс, радиоспектроскопию. Принципы механики разрушения должны применяться не только для оценки трещиностойкости, но и для вычисления величины износа при абразивном изнашивании, а также учитываться при расчетах при теоретическом прогнозировании прочности соединения покрытия с основным металлом. [c.193]

В связи с рассмотренными особенностями деформирования и разрушения резьбовых соединений, работающих в широком диапазоне температур, важное значение может иметь температурный фактор, способствующий возникновению дополнительных деформаций ползучести, снижению усилий предварительного затяга п накоплению длительных статических и циклических повреждений. Оценка сопротивления малоцикловому разрушению резьбовых соединений при высоких температурах может быть осуществлена по критериям длительной циклической прочности (см. гл. 2, 4 и 11). Понижение температур эксплуатации приводит к возможности возникновения хрупких разрушений резьбовых соединений на ранних стадиях развития трещин малоциклового нагружения. Это требует изучения трещиностойкости конструкционных материалов (предназначенных для изготовления резьбовых соединений) с применением соответствующих критериев линейной и нелинейной механики разрушения [19, 12]. [c.211]

Многие детали в технике (например, компрессорные лопатки судовых ГТД) при эксплуатации помимо воздействия коррозионной среды подвержены специфическому силовому нагружению, циклическим перегрузкам, длительной выдержке под нагрузкой. Эти факторы необходимо учитывать при оценке трещиностойкости материалов, из которых изготавливают данный вид деталей. [c.180]

Работоспособность сварных соединений паропроводов ТЭС в зарубежной теплоэнергетике оценивается с помощью различных методов испытаний с установлением при необходимости жаропрочных свойств, циклической прочности, трещиностойкости при ползучести и других характеристик. Применительно к паропроводам энергетических установок, эксплуатирующихся в стационарном режиме (суммарное число пусков-остановов не превышает 400 циклов), основным и наиболее распространенным разрушающим методом диагностирования сварных соединений является оценка их долговечности по результатам лабораторных испытаний цилиндрических гладких образцов с поперечным швом на длительную прочность. [c.170]

ОЦЕНКА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ [c.243]

Оценка циклической трещиностойкости. Анализ результатов циклических испытаний должен проводиться с учетом двустадийности процесса усталостного разрушения. Процессы возникновения трещин и их развития подчиняются различным закономерностям. Распространение усталостной трещины или период Живучести может охватывать от 10 до 90 7о общей долговечности образца или детали. Усталостные трещины, возникающие при циклических нагрузках, постепенно разрастаясь, подготавливают условия для хрупкого разрушения. Скорость роста усталостных трещин — важная характеристика материала. [c.230]

Результаты оценки циклической трещиностойкости основного металла стали 08Х18Н10Т и 08Х18Н12Т (см. рис. 64—66) показали, что скорости роста трещин в исследуемых сталях близки к скоростям роста трещин для отечественных и зарубежных нержавеющих сталей типа 18-8. Небольшие различия в уровнях цикли- [c.131]

В Институте машиноведения исследованы некоторые перспективные типы биметаллических материалов (рис. 1). Биметаллы, представляющие собой корпусную сталь, плакированную нержавеющей аустенитной сталью, широко применяются в энергомашиностроении (плакированные корпуса реакторов, лопасти гидротурбин, теплообменники т. д.), нефтяном и химическом машиностроении, оборудований для производства минеральных удобрений и пр. Применение коррозионно-стойких двухслойных сталей в химическом машиностроении позволяет экономить до 80% нержавеющей стали, причем стоимость плакированных листов ниже стоимости нержавеющего монометалла на 50-60%. Это важнейшее преимущество биметаллов по сравнению с традищюнными металлами. Методы оценки статической и циклической трещиностойкости биметаллов, разработанные в ИМАШ АН СССР, открьшают новые возможности для проектирования надежных изделий из биметаллов. [c.14]

В соответствии с широко используемой инженерно-исследовательской практикой оценка сопротивления распространению трещин при циклическом нагружении сводится обычно к построению так называемой кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР), устанавливающей зависимость между скоростью роста трещины о и коэффициентом интенсивности напряжений в вершине трещины (его амплитудным значением А/( или максимальным значением /(mas с учетом асимметрии цикла). Типичная КДУР строится в логарифмических координатах и имеет вид, показанный На рис. 15.20. На диаграмме обычно различают три участка (/—III). Важными параметрами, используемыми в расчетах на циклическую трещиностойкость, являются а) пороговый [c.243]

Кроме экспериментальной оценки, А/С у определяют расчетным путем из уравнений, предложенных для скорости роста тре14ины. Чтобы оценить А/С . по такому уравнению, необходимо знать скорость роста трещины и циклическую трещиностойкость [262]. Пред ложены также соотношения, позволяющие рассчитать А/С . по другим характеристикам механических свойств. Значения Ал, определенные экспериментально и расчетными методами, значительно различаются. [c.170]

Интерес к проблеме усталостного разрушения металлических материалов, на наш взгляд, связан со следующими причинами. Во-первых, с важностью проблемы усталостного разрушения ответственных металлических конструкций. Например, ресурс планера и двигателей современных самолетов связан с усталостной долговечностью и т.д. Второй причиной является то, что хрупкому разрушению металлических конструкций на практике часто предшествует подрастание усталостной трещины, что существенно снижает несущую способность. В-третьих, использование подходов механики разрушения позволило в последнее время достигнуть значительных успехов в оценке и прогнозировании трещиностойкости и долговечности металлических материалов и конструкций. В том случае, когда в конструкции или в детали наличие трещин недопустимо, определение порогового коэффициента интенсивности напряжений позволяет оценить размер допустимого металлургического или технологического дефекта для случая циклического деформирования. В-четверть1х, методы испытаний на усталость и циклическую трещиностойкость, так же как и методы определения ударной вязкости, оказались чувствительными к структурному состоянию материала- Кроме того, при проведении усталостных испытаний методически легче проследить кинетику накопления повреждений. [c.3]

В режиме циклического нагружения основными характеристиками трещиностойкости являются параметры формулами Пэриса-Махутова. Для экспериментального определения этих величин изготавливаем образцы с трещиной согласно рекомендациям по изготовлению образца для оценки статической трещиностйкости (Х,р с той лишь разницей, что исходную суммарную глубину надреза + трещины устанавливают равной приблизительно а = h/3. Число таких образцов должно быть не менее 5. [c.292]

В отличие от методов сопротивления материалов в третьем разделе рассмотрены новые, более эффективные подходы к оценке прочности и разрушения. Разрушение материала здесь рассматривается как происходящий во времени процесс при кратковременном, длительном, динамическом и циклическом нагружениях. Изложены теория напряженно-деформированного состояния и критерии разрушения тел с грещи-нами, расчеты на прочность по номинальным и местным напряжениям и деформациям, методы расчега на трещиностойкость. [c.16]

Большинство авторов данной монографии принимали активное участие в работе Научно-методической комиссии по стандартизации в области механики разрущения. Основополагающим принципом работы комиссии после положительного опыта проведения базового эксперимента стала организация предварительных сериальных испытаний образцов по оценке влияния различных факторов на конечные результаты испытаний. В монографии представлена часть результатов таких испытаний по широкому комплексу вопросов статической, циклической и динамической трещиностойкоети, особенностей структуры и технологии получения конструкционных материалов. Это относится к исследованиям характеристик упругопластического разрущения сталей (гл. 1) и алюминиевых сплавов (гл. 7), определению характеристик трещиностойкоети малоуглеродистых сталей при динамическом распространении трещины (гл. 1), разработке методов испытаний листового проката на слоистое растрескивание (гл. 4) и сварных соединений на трещиностойкость (гл. 3, 4), комплексным испытаниям на трещиностойкость плакированных сталей (гл. 5). Исследования в указанных направлениях во многом были инициированы заданиями Научно-методической комиссии по стандартизации в области механики разрушения. Полученные результаты в дальнейшем использовались при подготовке соответствующих нормативных документов и проведении поверочных раечетов на трещиностойкость различных технических систем и конструкций. [c.8]

Существенное влияние на закономерности сопротивления стабильному развитию усталостных трещин, в конечном счете определяющих длительность периода их роста до критического размера, оказывают конструкционные (размеры, концентраторы напряжений), экс11луата-ционные (температура, частота нагружения, среда, режимы циклического нагружения) и технологические (термообработка, сварка и др.) факторы. Однако, несмотря на большое количество известных в литературе подходов для прогнозирования скорости роста усталостных трещин в зависимости от режимов циклического нагружения и характеристик механических свойств исследуемых материалов, ни одно предложенное уравнение не позволяет с достаточной точностью производить расчетную оценку влияния указанных факторов на сопротивление развитию усталостных трещин. Поэтому в настоящее время для получения характеристик трещиностойкости материалов и конструктивных элементов при конкретных условиях их изготовления и эксплуатации необходимы экспериментальные исследования. Это требует разработки методик, позволяющих имитировать воздействие конструкционных, эксплуатационных и технологических факторов на материалы при испытаниях их в лабораторных условиях. [c.131]

При участии автора книги в СССР были разработаны РД 50.344— 82 "Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при циклическом нагружении", являющиеся первым межотраслевым нормативно-методическим документом по испытаниям металлов на трещиностойкость. Определяемые в соответствии с этими методическими указаниями характе 1стики могут быть использованы (наряду с другими характеристиками механических свойств) для суждения о сопротивлении материала развитию трещины и определения влияния на него различных металлургических, технологических и эксплуатационных факторов сопоставления материалов при обосновании их выбора для машин и конструкций контроля качества материалов оценки долговечности элементов конструкций на основании данных об их дефектности и напряженном состоянии установления Критерия неразрушающего контроля и анализа причин разрушения конструкций. [c.49]

Трикритическая точка помимо автомодельности обладает свойством масштабной инвариантности и универсальности, т. е. в этой точке механические свойства сплавов на одной и той же основе связаны универсальной зависимостью сопротивления разрушению, определяемого параметром Р =a G/W , от коэффициента масштаба. Параметр Р объединяет фундаментальные свойства кристаллической фазы (aj, квазикристаллической (W ) и деструктивной (Gt )-Это показывает, что оценка сопротивления разрушению с помощью только одного параметра К с или Ою недостаточна. Как было по1сазано в гл. II, введение коэффициента масштаба позволяет учитывать влияние условий нагружения на пороговые значения энергии на единицу длины трещины. Целесообразно поэтому оценивать динамическую трещиностойкость параметром / jo, циклическую — параметром К"IS, а статическую — параметром /(i - Их взаимосвязь определяется коэффициентом масштаба ir [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...