Классическая (многоцикловая) усталость

Проблемы прочности, долговечности и надежности в области классической многоцикловой усталости (10 < N < Q ) в течение многих десятилетий решались наиболее обстоятельно и эффективно в силу их исключительной важности для большинства объектов современного машиностроения автомобильного, сельскохозяйственного, авиационного, железнодорожного, технологического, энергетического, металлургического. Массовые повреждения от усталости большого числа деталей машин заставили осуществить обширные комплексные программы исследований механизмов возникновения и развития трещин с учетом основных факторов конструктивных (концентрация напряжений, эффект абсолютных размеров), технологических (исходные свойства конструкционных материалов, наличие сварки, упрочнение, снятие и создание остаточных напряжений) и эксплуатационных (базы по числу циклов, асимметрия, среда, температура). Для этих случаев (особенно в авиации) анализ прочности и ресурса в наи- [c.71]

Усталость — наиболее частая причина отказов и предельных состояний деталей машин. Если циклическое нагружение происходит при умеренных пластических деформациях и заканчивается постепенным развитием трещины, то говорят о малоцикловой усталости. Число циклов до разрушения при малоцикловой усталости имеет порядок 10 —5-10 (верхний предел дан по ГОСТ 25.502—79). При большей долговечности говорят о классической (многоцикловой) усталости. [c.95]

Сделанная оценка не противоречит классическим представлениям о соотношении между периодом зарождения и ростом трещин в области многоцикловой усталости. Для гладкой поверхности на пороге усталости период роста трещины составляет до 10 % от общей долговечности образца. По мере возрастания концентрации нагрузки доля периода роста трещины относительно всей долговечности возрастает и может составлять 100 % при статическом надрыве материала. В нашем случае наработка лопатки составила 886 полетов при многоцикловом разрушении. Если предположить, что трещина зародилась естественным путем в лопатке, период роста трещины составляет около 35 %. Эта оценка минимум в 3 раза завышена по отношению к указанным выше известным данным о соотношении между периодом роста трещины и полной долговечностью. Следовательно, именно коррозионное растрескивание материала вызвало существенное снижение усталостной прочности лопатки (в несколько раз) на этапе зарождения усталостной трещины и привело к ее преждевременному разрушению. [c.579]

Известно, что расстояние между полосами определяет перемещение трещины за один цикл. Следовательно, подрастание усталостной треш.ииы в данном случае происходит нелинейно и ускоряется перед дорывом. Результаты фрактографического анализа показывают, что усталостная трещина при малоцикловой усталости зарождается в теле зерен и характер ее распространения является внутризеренным. Следовательно, при малоцикловом нагружении конструкционной стали 15Г2АФДпс изменение характера макроразрушения связано с изменением характера микроразрушения на структурном уровне статическому разрушению соответствует внутризеренное распространение трещины, квазистатическому — смешанное, малоцикловому усталостному — внутризеренное. При этом следует отметить, что нет принципиального различия в характере разрушения стали 15Г2АФДпс при испытаниях в условиях малоцикловой и классической многоцикловой усталости в одном и другом случае при развитии усталостной трещины происходит внутризеренное разрушение [4]. [c.138]

Правая часть уравнения (3.84) представляет собой сумму ординат кривых усталости при пластическом деформировании и при классической (многоцикловой) усталости. Показатель степени v для углеродистых и большинства легированных сталей принимают равным 0,12, что приблизительно соответствует показателю кривой усталости с уравнением (3.75) m = 8. Уравнения типа (3.84) удобны в практических приложениях параметры кривой усталости выражены в них через механические характеристики материала при стандартных испытаниях на растяжение. Уравнения пригодны также при повышенных температурах, что обусловило их широкое применение в энергомашиностроении, в частности, в расчетах атомных реакторов и другого оборудования атомных электростанций. Уравнение (3.84) нельзя разрешить в явном виде относительно числа циклов N. С точки зрения прогнозирования ресурса удобнее кусочногладкие аппроксимации типа формул (3.77) с выделением участка малоцикловой усталости, участка многоцикловой усталости и, возможно, переходной области. В сочетании с правилом суммирования аппроксимация (3.77) приводит к критериям типа [34, 76] [c.101]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...