Испытания при длительном статическом нагружении

ИСПЫТАНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ [c.22]

Испытания на случайную вибрацию 385, 386 — Имитаторы динамических характеристик тела человека 391, 392 Испытания на удар 408, 409 — Методика проведения испытаний систем человек-машина 408, 409 Испытания при длительном статическом нагружении 22, 23 [c.525]

Рис. 15- Схема алгоритма испытаний при длительном статическом нагружении

Алгоритм испытаний при длительном статическом нагружении — Схемы 517 [c.550]

В процессе испытаний при длительном малоцикловом нагружении осуществляется сочетание процессов ползучести (релаксации) и накопления длительных статических повреждений, с одной стороны, и процессов циклического пластического деформирования и накопления усталостных повреждений, с другой, причем эти процессы могут влиять друг на друга. Поэтому изучение сопротивления длительному малоцикловому деформированию и разрушению (длительной малоцикловой прочности) должно основываться на закономерностях ползучести и длительной статической прочности и на закономерностях малоцикловой усталости и сводится к установлению закономерностей этого взаимного влияния. [c.211]

Для оценки влияния истории циклического деформирования на сопротивление деформированию при длительном статическом нагружении проведена серия испытаний на ползучесть образцов, предварительно подверженных мало цикловому нагружению (жесткий режим, jV= 500 циклов при размахе деформации е = 1,0%) и температурах 610 и 670 °С (штриховая линия на рис. 4.54, а). Образцы, прошедшие предварительную тренировку, испытывали на ползучесть при тех же температурах. [c.223]

Статические испытания в зависимости от цели могут проводиться как при кратковременном, так и при длительном статическом нагружении. [c.164]

Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение трещиностойкости при длительном статическом нагружении. М. Изд. Стандартов, 1980. 38 с. [c.234]

При длительном статическом нагружении [8] в качестве основных параметров трещиностойкости приняты критическое раскрытие трещин 5 и J-интеграл, определяемые на основе диаграмм нагрузка — смещение берегов трещины Р — V, которые строятся на основании результатов испытаний серии образцов на трех- или четырехточечный изгиб или на внецентренное растяжение по двум параметрам заданному времени нагружения х или заданной скорости раскрытия трещины V. [c.19]

В связи С тем что при высоких температурах частота нагружения и форма цикла могут существенно влиять на сопротивление развитию трещины, указанные установки, как показано в разделе 2, модернизированы для проведения на них программных испытаний, в том числе при двухчастотном нагружении [37—39]г нагружении с временными выдержками [32] на экстремальных уровнях нагрузки в полуциклах (либо в одном из них — в полу-цикле растяжения или сжатия), при длительном статическом нагружении. [c.226]

Однако при использовании камеры возникают некоторые неудобства. Для испытаний можно также использовать миниатюрную камеру (рис 54, г), в которую через пол и хлорвиниловые трубки можно принудительно подавать аэрированный раствор морской соли. Такая камера использовалась при длительном статическом нагружении образца с трещиной. [c.90]

Сопротивление пластической деформации, определяемое путем испытания при длительных статических нагрузках сюда относится определение пределов ползучести при различных допусках, длительности нагружения и температурах, а также испытания на релаксацию. [c.143]

Вторая группа включает параметры, оценивающие сопротивление материалов переменным и длительным статическим нагрузкам. При повторном нагружении в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе 10 -н2-10 циклов. Малоцикловая усталость отделяется от многоцикловой условно выбранной базой испытания (Л >5-10 циклов) и отличается пониженной частотой нагружения ( = 0,1-н5 Гц). Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости на выбранной базе испытаний. Сопротивление длительным статическим нагрузкам определяют, как правило, при температуре выше 20°С. Критериями сопротивления материалов длительному действию постоянных напряжений и температуры являются пределы ползучести (То,2/-с и длительной прочности Сх. Предел длительной прочности определяют при заданной базе испытаний, обычно 100 и 1000 ч, предел ползучести — по заданному допуску на остаточную (обычно 0,2%) или общую деформацию при установленной базе испытаний. [c.46]

Изменение характера разрушения в зависимости от температуры цикла наблюдалось в алюминиевом сплаве AK4-ITI при режимах 185 20°С разрушение было практически целиком внутризеренным при 250 < 20°С — со значительной долей по границам зерен аналогичная картина наблюдалась при соответствующем изменении температуры длительного статического нагружения. При сравнимых условиях испытания в литых ни-кель-хромовых жаропрочных сплавах при наличии крупнозернистой разнородной макроструктуры с грубыми выделениями карбидных фаз по границам зерен трещины имели межзеренный характер, в сплаве с меньшим размером зерна и более однородной структурой трещины проходили по телу зерен [12] на не благоприятное влияние на термостойкость крупнозернистой структуры указывалось в работе [8]. [c.163]

Базовая информация, необходимая для оценки усталостных и квазистатических повреждений при термической усталости, может быть получена при испытаниях на длительный статический разрыв и малоцикловую усталость (жесткое нагружение) соответствующей скорости деформирования и частоты в условиях заданного термического цикла. [c.56]

Необходимыми для рассмотренного выше расчетного определения долговечности элементов конструкций на стадии образования л развития трещин являются испытания гладких стандартных образцов при кратковременном и длительном статическом нагружении (с оценкой характеристик прочности и пластичности), а также образцов с начальными трещинами при малоцикловом нагружении при соответствующей температуре и времени выдержки (с измерением скорости развития трещин). Приведенные выше уравнения позволяют осуществлять пересчет получаемых из экспериментов данных на другие числа циклов и времена нагружения. Воспроизведение в опытах эксплуатационных режимов нагружения, уровней номинальной и местной напряженности, исходной дефективности с учетом кинетики изменения статических и циклических свойств представляется пока трудноосуществимым. В связи с этим разработка способов приближенной оценки несущей способности элементов конструкций, работающих при высоких температурах (когда имеет место активное взаимодействие длительных статических и циклических повреждений), приобретает существенное значение. [c.120]

Уменьшение пластичности жаропрочных сталей и сплавов, связанное с механической обработкой и другими технологическими операциями, в которых производится предварительная пластическая деформация, приводит к ускорению повреждаемости сталей и сплавов при действии циклического и длительного статического нагружения, а следовательно, к уменьшению долговечности и особенно к снижению сопротивления многократным перегрузкам при испытании на усталость и длительную прочность. [c.201]

Таким образом, в результате обработки данных определяют основные особенности и параметры расчетного режима термомеханического нагружения характер сочетания циклов повторно-статической нагрузки и температуры, значения предельных нагрузок (деформаций) и температур шах > min > Диапазон их изменения, частоту v цикла нагружения в переменной части цикла, время выдержки нагрузки и температуры, число циклов и т. д. Эти данные используют в дальнейшем для выбора режимов и проведения испытаний на малоцикловую усталость с целью получения базовых характеристик и для оценки прочности конструкции при длительном малоцикловом нагружении. [c.18]

Для длительного статического нагружения актуальным является вопрос об экстраполяции результатов лабораторных испытаний при ограниченном времени (до 10 —10" ч) на большие сроки (до 10 — 2 10 ч), характерные для некоторых машин и конструкций энергетического, химического, а также технологического назначения. Важ- [c.22]

Предварительно на образцах из сплавов АК4-1-Т1, В-95Т, Д-19Т в диапазоне температур Г = 20 -ч- 215° С при статическом, малоцикловом и длительном статическом нагружениях были получены характеристики материалов при однородном напряженном состоянии. Время испытаний на ползучесть составляло от 0,5 до 3000 ч, суммарное время т циклических испытаний — от 0,01 до 100 ч при продолжительности цикла в интервале от 0,02 до 0,85 ч диапазон разрушаюш их чисел циклов N составил 10 — 10 циклов. В результате обработки результатов испытаний построены [11] кривые изменения ширины петли б по числу циклов К, кривые усталости при мягком и жестком нагружениях, зависимости поперечного сужения ф от числа циклов и времени испытания, кривые ползучести и изохронные кривые. Для алюминиевых сплавов в отличие от сталей участок упрочнения на диаграмме деформирования оказывается более пологим, в указанном диапазоне температур величина = 03 0,9, пре- [c.117]

Эта трудность может быть устранена, если принять гипотезу, что нестабильный рост трещины всегда связан с достижением критической интенсивности напряжений К с, независимо от того, каким путем достигается критическое напряжение либо за счет прироста трещины при постоянной нагрузке на образец (циклическое или длительное статическое нагружение), либо увеличением приложенного напряжения (обычные статические испытания). [c.83]

Методика проведения испытания при комбинированном действии термической усталости и ползучести. Для оценки долговечности материала в случае комбинированного термоциклического и длительного статического нагружения используют принцип суммирования долей повреждаемости при последовательных и попеременных испытаниях тонкостенного трубчатого образца на термическую усталость и ползучесть (табл. 1). [c.61]

Для определения дополнительного коэффициента суммирования а необходима по крайней мере одна серия контрольных испытаний при комбинированном режиме нагружения. Эти опыты следует проводить в режиме с начальной ползучестью при ее относительной длительности т = 0,35- 0,4 в области критических, близких к рабочим значениям статического напряжения а и термоциклической деформации е. [c.174]

Испытание на длительную прочность. Длительной прочностью называют способность материала сопротивляться разрушению в условиях длительного статического нагружения. При испытаниях на длительную прочность образец проходит все стадии ползучести вплоть до разрушения. Испытания на длительную прочность отличаются от испытаний на ползучесть только тем, что образец доводится до разрушения, а регистрация деформации в этом случае не обязательна. [c.138]

Значение X изменяется в пределах При Х=0 влияние усталости не проявляется, поскольку if t) и Nf=, что соответствует режиму длительного статического нагружения. Для циклов малой длительности (/ц=1), характерных для пилообразного режима изменения температуры при испытаниях на термическую усталость, 1- 1, а сопротивление термической усталости сближается с сопротивлением малоцикловой неизотермической усталости. [c.74]

Несмотря на значительные успехи в области разработки теоретических положений и их экспериментальном обосновании, а также разработки критериев разрушения в основном применительно для условий нагружения, когда не проявляются температурно-временные эффекты, закономерности образования и развития трещин при циклическом и длительном статическом нагружении остаются в настоящее время малоизученными по причине отсутствия соответствующих экспериментальных данных. Получение такого рода данных требует разработки методик исследования и аппаратуры для высокотемпературных программных испытаний. [c.4]

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]

Испытание при длительном нагружении образцов статическими нагрузками. При испытаниях на растяжение груз подвешивают к образцу (рис. 39). При испытаниях на чистый изгиб [c.55]

Кроме того, для расчета необходима информация о деформащюн-ной способности материала при монотонном растяжении (см. рис. 1.10, а к б) с учетом скорости деформирования либо при длительном статическом нагружении (рис. 1.10, виг). Такие испытания проводят при постоянных или циклически изменяющихся температурах, характерных дня реального режима термо механического нагружения в опасной зоне конструктивного элемента. При испытаниях необходимо обеспечивать [c.13]

В результате испытаний не удалось установить зависимости дол говечности при синфазном неизотермическом нагружении от механи ческих свойств материала. Не подтверждена характерная для нормаль ных температур достаточно четкая зависимость характеристик сопро тивления малоцикловой усталости от деформационной способности материала. Выявлен необычный характер зависимости долговечности от деформационной способности при длительном статическом нагружении. [c.36]

При установленных по уравнению (1.8) значениях Ка и по уравнению (1.7) определяются местные напряжения и деформации д.чя исходного (статического) и циклического нагружений эти данные позволяют охарактеризовать амплитуды ёц местных упругопластических деформаций и соответствующие им значения коэффициентов асимметрии цикла. Для заданной формы цикла с использованием деформационных критериев разрушения определяется число циклов Мд до образования макротрещины (рис. 1.3, а). При нормальных и умеренных температурах, когда температурно-временные эффекты не проявляются (кривая Тд на рис. 1.3, а, соответствующая кратковременным испытаниям со временем т ), разрушающие амплитуды деформаций ёа получаются выше, чем при возникновении статических и циклических деформаций ползучести при высоких температурах (кривая т на рис. 1.3, а, соответствующая эксплуатационному времени нагружения т ). Введение запасов по числу циклов и по разручнаю-щим амплитудам деформаций позволяет построить кривые допускаемых амплитуд деформаций [ва] и чисел циклов [Л ц]. Для построения кривых на рис. 1.3, а в первом приближении молено использовать результаты базовых экспериментов (см. рис. 1.2) при длительном статическом нагружении — предельные разрушающие напряжения a(,t и пластичность (определяемую через относительное сужение ф(,т)- При этолг следует учитывать (рис. 1.3, в), что изменение во времени величины о т зависит от типа металла и степени его легирования (например, никелем, хромом, молибденом и другими элементами) в меньшей степени, чем величины ё г- [c.14]

Влияние остаточных сварочных напряжений возрастает по мере перехода от пластических форм разрушения, т. е. разрушений, характеризуюш,ихся значительной степенью пластической деформации, предшествуюш,ей разрушению, к хрупким формам разрушения с малой степенью пластической деформации. При кратковременных испытаниях пластических материалов достаточно малых величин пластических деформаций, чтобы произошла релаксация остаточных напряжений. Поэтому при значительной обш,ей деформации значение релаксационных деформаций мало. В случае низкой деформационной способности материала, вызванной как внутренними факторами (низкая исходная пластичность материала, снижение пластичности вследствие закалочных явлений, деформационного старения, насыщения вредными примесями и др.), так и внешними (жесткая схема напря-жений, низкие температуры и др.), остаточные напряжения, суммируясь с эксплуатационными, неблагоприятно влияют на прочность. Влияние остаточных напряжений растет с уменьшением значения рабочих напряжений и с увеличением длительности испытаний. При длительных испытаниях, при повторно-статических нагружениях, которые характеризуются весьма малым значением общей пластической деформации и локализацией деформации в концентраторах, значение остаточных напряжений возрастает. Упругая энергия их, локализуясь в концентраторе, может вызвать значительную местную пластическую деформацию, достаточную для коррозионного разрушения. [c.516]

Характер разрушения в ряде случаев зависит от последовательности приложения нагрузок. Так, на стали 12Х18Н10Т было показано [65], что при последовательном нагружении термоцик-лнрование (600° г 300С) плюс длительное статическое растяжение (600°С) или при тех же температурных режимах длительное статическое нагружение плюс термоциклирование, а также попеременное приложение термоциклического и статического напряжения — разрушение всегда проходило по границам зерен, в то время как при чистых испытаниях на тех же температурных режимах возможно было смешанное, а при высоких уровнях нагрузки — внутризеренное разрушение. [c.164]

Если на протяжении первых трех десятилетий развития советской промышленности качество стали определялось значением предела прочности при +20° С и определенным уровнем пластичности или ударной вязкости, то в последние два десятилетия прочность испытывается еще и в зависимости от типа напряженного состояния скорости деформации, и при наличии различных концентраторов. Однократное доведение напряжений до разрушающей величины дополняется испытаниями при длительном нагружении циклической нагрузкой одного (статическая выносливость) или обоих знаков (усталость), в последнем случае — при самых различных частотах, вплоть до акустических. Диапазон температур при испытании конструкционных сталей расширяется от прежних пределов ( + 60°) — (—60°) до (—253°) — (+1200°). Разрушающее напряжение, зависящее от материала нагруженного тела, определяется не только величиной нагружения в момент, непосредственно предшествующий разрушению этого тела. При выборе его значений учитывается необходимость обеспечения величин деформаций в пределах, допустимых для безотказной работы конструкций при заданных температуре и продолжительности рабочего периода. Возникает необходимость в характеристике прочности для условий сложных программированных режимов нагрузки и нагрева, действия контактных напряжений, трения и износа, поражения метеорными частицами, действия космического и ядер-ного облучения и т. д. [c.192]

Для построения изохронных кривых деформирования (рис. 4.54) использованы кривые ползучести, полученные при длительном статическом испытании образца при 600 и 700 °С. При всех условиях длительного статического нагружения реализуется процесс неусгановив-шейся ползучести. Модуль упругости изохронной кривой принят равным модулю упругости при температуре выдержки. [c.223]

При решении первой задачи исследуют влияние температуры, скорости деформирования и жесткости нагружающих систем при кратковременном и длительном статическом нагружениях гладких лабораторных образцов, уточняют характеристики сопротивления разрушению при ударном нагружении лабораторных образцов типа Шарпи и Менаже, регламентируют основные метрологические параметры усталостных испытаний (мало- и многоцикловую усталость). При этом больяюе внимание уделяют двум стадиям разрушения — образованию макротрещин и окончательного излома, а также статистической природе характеристик механических свойств. Выполняемые исследования и методические разработки являются основанием для усовершенствования действующих и разработки новых государственных стандартов на механические испытания. [c.18]

В случае испытания хромистой стали на режимах, соответствующих данным рис. 2.11, а, также происходит одностороннее накопление деформаций циклической 1толзучести (рис. 2.14, s). Особенно быстро деформации накапливаются в рел име длительного статического нагружения при циклическо нагружении с высокой частотой без выдержек этот процесс протекает менее интенсивно. Из данных, приведенных на рис. 2.14, в [17], следует, что значение накопленной деформации циклической ползучести на стадии разрушения для данного напряжения (атах = 390 МПа) является относительно постоянным, хотя время до разрушения может быть различным. Это, по-видимому, связано с режимом термомеханического нагружения (отнулевой цикл) и механизмами формирования необратимых изменений в структуре материалов для данного и симметричного (рис. 2.14, б) режимов малоциклового деформирования. Однако малоцикловая долговечность и в этих условиях (см. рис. [c.60]

Выпадение и коагуляция карбидных частиц приводят также к изменению исходной пластичности материала. В зависимости от формы цикла влияющего на скорость протекания диффузионных процессов, изменяется и остаточная пластичность при окончательном разрушении. Причем в зависиАЮСти от времени испытания максимальной она оказывается при двухчастотном и длительном статическом нагружениях и минимальной — при одночастотном. [c.186]

Для исследования влияния формы цикла на скорость развития трещин при малоцикловом нагружении стали Х18Н10Т были проведены также испытания при температуре 650° С с односторонней и двухсторонней выдержками (т = 5 мин) на экстремальных уровнях нагрузки в цикле, а также с наложением в моменты выдержек нагрузки второй частоты (амплитуда напряжения высокой частоты (Тщ = 60 МПа) с частотами 10 цикл/мин и 30 Гц. (рис. 6.20). Испытания с различной формой цикла были проведены при одних и тех же уровнях максимальных номинальных напряжений симметричного цикла во всех случаях амплитуда номинального напряжения в нетто-сечении составляла Пан = = По,2/1,5 = 230 МПа. Для сравнения были проведены также испытания без смены знака нагрузки (длительное статическое нагружение) при том же уровне номинального напряжения. [c.241]

Для идентификации модели необходимы опыты по циклическому нагружению без выдержек (находятся с , и а ), опыты с двусторонней ползучестью (с, и а ), испытания на длительную прочность [функция 8 (а)], на разрушение при кратковременном статическом нагружении (величина при растяжении) Параметры li находятся в испытаниях с односторонним накоплением (например, быстрое циклическое нагружение с накоплением односторонней деформации определяет циклическое нагружение с односторонней выдержкой позволит затем найти 1 ). Параметры могут быть найдены в испытаниях со знакопеременной пластической деформацией с включением в один из по-луциклов выдержки. [c.219]

В процессе длительного статического нагружения в результате-действия высокой температуры и накопления деформаций ползучести в большинстве конструкционных материалов, особенно в жаропрочных никелевых сплавах, являющихся метастабильными, происходят структурные изменения, связанные с выпаданием, коагуляцией и растворением упрочняющих фаз, в результате чего изме-HHef H соотношение между прочностью зерен и их границ, происходит охрупчивание материала, изменяется тип разрушения. При-наличии указанных изменений в механизме разрушения, трудно ожидать, что критерий длительного разрушения при сложном напряженном состоянии окажется независимым от температурно-временного диапазона испытаний и свойственных ему изменений в структуре и особенностях разрушения материала. Большая серия опытов Джонсона, проведенных при сочетании растяжения с кручением на молибденовой стали при Г=500°С, меди при 7 = 250°С [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...