Усталость при сложном. напряженном состоянии

Описание явления многоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии затруднено большим количеством параметров, определяющих процесс циклического нагружения. Если даже все компоненты напряжений имеют одинаковые и совпадающие во времени периоды изменения, то и тогда напряженное состояния характеризуется двенадцатью параметрами шестью максимальными за период цикла значениями компонентов напряжений и шестью соответствующими коэффициентами асимметрии циклов. При этом необходимо принимать во внимание, совпадают ли фазы изменения трех нормальных напряжений, или фаза изменения одного из них сдвинута относительно двух других на некоторую величину так, что это напряжение убывает, когда два других возрастают, или наоборот. Случай сдвинутых фаз является с точки зрения возможности усталостных разрушений более опасным. [c.23]

МНОГОЦИКЛОВАЯ УСТАЛОСТЬ ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ СОСТОЯНИИ [c.150]

Пользуясь графиками ф (и, / ), можно вести расчеты на коррозионную усталость при сложном напряженном состоянии. В табл. 5.6 указаны различные режимы нагружения трубчатых образцов стали [45] в воде и на воздухе и результаты прогнозирующих расчетов, соответствующие фактическим числам циклов до разрушения. [c.172]

Методика расчетов на малоцикловую усталость при изотермическом и неизотермическом нагружении подробно разработана и освещена, например, в [2, 18, 19, 41, 50]. Значительно меньше освещены расчеты на малоцикловую усталость при сложном напряженном состоянии, хотя ряд общих положений имеется в монографиях [13, 48]. [c.172]

Расчеты на малоцикловую усталость при сложном напряженном состоянии в условиях жесткого нагружения проводятся достаточно редко, но если это все-таки делается, то нагружение является обычно пропорциональным. В этом случае формула вида (5.17) распространяется на зависимость интенсивности напряжений от интенсивности пластических деформаций [c.198]

Результаты расчета меры повреждений по уравнениям (5.5а) и (5.20), вообще говоря, не совпадают, за исключением тривиального случая циклического линейного напряженного состояния, при котором On.., > 0. В литературе имеется весьма немного данных по малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии. Однако экспериментальные результаты, представленные на рис. 5.20, показывают, что при синхронном циклическом растяжении—сжатии и кручении трубчатых образцов из стали 45 расхождения в результатах расчета согласно (5.5а) и (5.20) невелики, причем те и другие достаточно близки к опытным данным. [c.200]

Оценка характеристик сопротивления усталости при сложном напряженном состоянии [c.41]

Перечисленные модели относятся не только к основному случаю испытаний при симметричном цикле, но и к произвольному однородному однопараметрическому режиму циклического нагружения. Это могут быть, в частности, испытания на усталость при сложном напряженном состоянии. При этом s — эквивалентный параметр цикла но одному из критериев прочности при сложном напряженном состоянии. [c.98]

В последние годы значительно возрос интерес к усталостной прочности материалов при малом числе циклов нагружений. Однако серьезные исследования критериев малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии практически не про- [c.196]

Метод испытания материалов на усталость при сложном напряженном состоянии выбирается, как правило, по соображениям удобства создания переменного силового фактора. Наиболее широкое распространение получили испытания сплошных и полых образцов на изгиб с кручением, испытания трубчатых образцов с изменяющимися во времени параметрами внешних воздействий, испытания образцов в виде кубиков с применением различных реверсоров и приставок и др. [c.244]

Серенсен С. В., О сопротивлении усталости при сложном напряженном состоянии и симметричном цикле, Некоторые вопросы усталостной прочности стали , Машгиз, 1953. [c.761]

Усталость при сложном напряженном состоянии. Условия усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии обычно связывают с условиями разрушения при одноосном напряженном состоянии соотношениями, полученными на основе тех же теорий прочности, что и для статического разрушения [108]. [c.176]

Аналогично проводят расчет и при сложном напряженном состоянии. При асимметричном цикле коэффициент запаса при переменных нагрузках определяется по формуле (21.17), в которой Па и Пх вычисляются соответственно по формулам (21.25) и (21.26). Запас прочности по статической несущей способности определяют по методике, изложенной в гл. 18. При этом прочность оценивается по наименьшему из запасов по усталости и по статической несущей способности. [c.614]

К сожалению, при настоящем уровне знаний эти напряжения не могут быть полностью рассчитаны. Таким образом, влияние усталости в элементах, вероятно, будет более значительным чем то, которое наблюдается в исследованиях образцов на осевое усталостное нагружение, когда оси нагружения и укладки волокон совпадают. Это приводит к крайней необходимости исследований при сложном напряженном состоянии. Но даже тогда, когда такие испытания будут полностью проведены, свойства ответственных элементов конструкций необходимо проверить при их натурных испытаниях. [c.392]

При сложном напряженном состоянии долговечность X, выраженная числом блоков нагружения, при показателях степени кривых усталости = т определяется выражением [c.756]

В книге можно найти изложение методов испытаний на малоцикловую усталость, методов оценки чувствительности к трещине, методов оценки конструкционной прочности, испытаний при температурах, близких к абсолютному нулю, различных методов испытаний при сложном напряженном состоянии, испытаний на замедленное разрушение и т. д. [c.3]

В связи с необходимостью получения характеристик усталости материала в различных напряженных состояниях — при кручении для определения предела выносливости т ь при сложном напряженном состоянии (одновременном кручении и изгибе, действии внутреннего давления и др.) проводятся соответствующие испытания и обосновываются условия (критерии) усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии (плоском и объемном) [11]. [c.75]

Первая попытка создания критерия термической усталости материала при сложном напряженном состоянии была, по-видимому, сделана В. Н. Кузнецовым [215]. Исходя из того, что термоусталостное разрушение обусловливается не просто величиной суммарной работы [531 ], а существенно зависит от величины амплитуды деформации (работа деформации обратно пропорциональна амплитуде деформации), В. Н. Кузнецов распространяет это соотношение на случай сложного напряженного состояния и получает обобщенный критерий в виде [c.197]

Рис. 2.53. Кривые термической усталости при сложном напряженном состоянии в интенсивностях осевых (б) и сдвиговых (а) деформаций жаропрочных материалов 12Х18Н10Т [1...3), 15Х1М1Ф 4... 6) и деформируемого жаропрочного сплава (7, S)

Рис. 3,19. Схема стендов для испытаний на малоцякловую термическую усталость при сложном напряженном состоянии а — чистый сдвиг б — сочетание чистого сдвига с термоци лическим растяжением-сжатием

Рис. 2.40. Предельные чривые усталости при сложном напряженном состоянии (кручеиие с изгибом, симметричный цикл, см. табл. 2.18)-

Иногда для испытания материалов на усталость при сложном напряженном состоянии используются различные механические реверсоры и приставки к пульсаторам [338, 339]. Для исследования усталостной прочности при всестороннем сжатии кубиков использован реверсор, преобразующий переменное усилие пресса в двухосное и трехосное циклическое сжатие кубиков [36]. [c.247]

Самое простое испытание, дающее основные сведения об усталости при сложном напряженном состоянии, — это испытание гладкого образца при симметричном цикле изгиба и кручения. Изображенная на рис. 283 схема испытания обеспечивает подобие циклов изгиба и кручения, а также синфазное изменение соответствующих напряжений. Так же как и в одноосном случае, испытывается серия образцов при фиксированном отношении нагибающего момента к крутящему, то есть при постоянном отношении амплитуд циклов напряжений ст , и Строится кривая Вёлера, и определяется предел, выносливости. Значения и т , соответствующие пределу выносливости, определяют точку в плоскости а — т, совокупность этих точек для различных отношений ст /т , определяет кривую (рие. 284). С достаточно хорошей -степенью приближения можно считать, что эта кривая является эллипсом. Уравнение его [c.425]

В работах [75...77, 397, 418, 726, 836, 1005] можно найти более по робное изложение методов расчета на усталость при сложном напряженн состоянии по различным критериям. [c.282]

Расчеты при сложном напряженном состоянии. Изучение этого вопроса в основном связано с расчетами валов на сопротивление усталости, выполняемыми в курсе деталей машин. Обычно в сопротивлении материалов ограничиваются сообщением учащимся эмпирической формулы для определения общего коэффициента запаса прочности (так называемой эллиптической зависимости Гафа — Полларда) 1/п =1/По2-г1/щ или [c.184]

Описанный метод используется чаще всего при линейном напряженном состоянии. Он применим также при чистом сдвиге (символ п заменяется на т). Существенно то, что один переменный параметр сопоставляется с одной кривой усталости. Это ограничивает применение метода при тензо.метрировании деталей машин. В данном случае необходимо отодвинуть тензорезисторы от опасной точки, так как напряженное состояние в ее окрестности редко бывает простым — линейным или чистым сдвигом. Тогда, если имеется кривая усталости, построенная по данным испытаний образцов, необходимо оценить влияние концентрации напряжений и других конструктивных и технологичных факторов. Из-за этих затруднений необходимо располагать методом прогнозирования усталостной долговечности при сложном напряженном состоянии. В связи с тензометрированием сделанный анализ относится к случаю плоского напряженного состояния. [c.401]

Для циклического нагружения при сложном напряженном состоянии с пропорциональным и.зменением его компонентов установлена связь между удельной рассеянной зиергпей и площадью гистерезиса между главными деформациями. Дан алгоритм для определения напряжений из измеренных деформаций. На основе напряжений и рассеянной эпергии предложен метод для ускоренного определения кривой усталости для опасной точки. Приведены результаты эксперимеп-тов проверки предложенной методики. [c.423]

В связи с тем, что во многих деталях машин в местах повышенной напряженности, в которых образуется очаг усталостного разрушения, возникает плоское (или объемное) напряженное состояние, необходимоТиспользовать условия прочности при сложном напряженном состоянии для расчета на усталость [1, 14, 43, 57, 74, 76, 85, 86]. Условия прочности при переменных напряжениях аналогичны следуюш,им условиям пластичности [c.41]

Вероятностная природа усталостного разрушения, зависящего от дефектов структуры и поверхности металла, отражается на закономерностях подобия при этих разрушениях. С увеличением напрягаемых переменными напряжениями объемов увеличивается вероятность ослабления сопротивления металла разрушению бопее значительными дефектами и их сочетанием, уменьшается предел усталости, ослабляется рассеяние. Влияние абсолютных размеров на усталостные свойства металла возрастает с увеличением его неоднородности, особенно сильно проявляясь на литых и крупнозернистых структурах. С уменьшением вероятности ра.з-рушения влияние абсолютных размеров ослабевает, так как в соответствии со статистическими представлениями рассеяние уменьшается с увеличением напрягаемых объемов, и кривые усталости для низких вероятностей разрушения при различных размерах сечений сближаются. При сложных напряженных состояниях усталостные разрушения для металлов в вязком состоянии в основном определяются максимальными или октаэдрическими касательными напряжениями, как. это следует, например, из данных исследования усталости конструкционных сталей. Большинство результатов укладывается между предельными шестиугольником касательных напряжений и эллипсом октаэдрических. Для металлов в хрупком состоянии разрушения определяются главными растягивающими нормальными напряжениями, они располагаются ближе к предельному квадрату предельных нормальных напряжений. Форма усталостного излома при кручении для вязких металлов свидетельствует о зарождении усталостного разрушения по направлению действия наибольших касательных напряжений. Для хрупких металлов трещина возникает сразу в направ.т1е-нии действия наибольших нормальных напряжений. Развитие трещины обычно следует поверхностям мальных напряжений. [c.384]

В главах 1-7 изложены основы сопротивления материалов расчет прямых стержней при простейших видах напряженно-деформированного состояния и стержневых систем, в том числе, ферм и пружин. Главы 9-14 сборника охватывают основы теории напряженного и деформированного состояний, прочность стержневых систем при сложном напряженном состоянии, безмомент-ные оболочки вращения, продольно-поперечный изгиб и устойчивость стержней, модели динамического нагружения стержневых систем, учет эффектов пластичности и элементы методов расчета на усталость. Кроме того, добавлен материал, касающийся стержней большой кривизны, а также задачи повышенной сложности. Общие теоретические положения вынесены в первый параграф приложения. Основные гипотезы сопротивления материалов сформулированы в виде аксиом, что призвано подчеркнуть феноменологический подход к построению фундамента этой науки как раздела механики деформируемого твердого тела. [c.6]

Китаин В. В. Малоцикловая прочность стали при сложном напряженном состоянии в связи с запасом пластично сти. — Тезисы докладов IV Всесоюзного симпозиума Малоцикловая усталость. М. ЦП НТО Машпром, 1983, вып. I, [c.137]

Условия длительных испытаний образцов при одноосном напряженном состоянии не могут, очевидно, полностью отразить лшогообразие условий работы конструкций в эксплуатации. Системы труб, сосуды под давлением, турбинные диски, элементы авиационных конструкций работают в условиях высоких температур при сложном напряженном состоянии. При длительной работе изделий критерии эквивалентности устанавливаются по заданной долгозечности (статическая и динамическая усталость) или заданному допуску на остаточную деформацию (ползучесть). Эквивалентным напряженным состояниям должны соответствовать одинаковые значения параметра, на основе которого производится корреляция. [c.172]

По-видимому, при малых амплитудах (и соответственно в ) в симметричных циклах, когда в резинах из НК не происходит кристаллизации и упрочнения, они теряют свои преимущества по сравнению с резинами из БСК. Те же закономерности наблюдались и при сложном напряженном состоянии — динамическом проколе [502, 503]. Большие деформации в асимметричных циклах искажают кривые усталости, как это видно из рис. 4-2.1, поскольку ориентация и кристаллизация, вызванные растяжением, существенно упрочняют резнпы. [c.233]

Критерий малоцнкловой усталости при одноосном напряженном состоянии — предельный размах полных деформаций s a гл. 2, формула (16)] обобщается на случай сложного напряженного состояния с помощью размаха интенсивности деформаций Др,-, вычисляемого по ра.чиости главных дефпрмачий 8 , вз [c.555]

Усталостиая прочность прн сложном напряженном состоянии, в настоящее время не существует какой-либо теории, позволяющей судить об усталостной прочности при сложном напряженном состоянии. Задача становится особенно трудной, если принять во внимание возможность того, что разные компоненты тензора [c.424]

Для общего случая трехосного напряженного состояния функция (4.145) иппкретизирована в работе [986] на основе предположения, что усталост-1И1С повреждение при сложном напряженном состоянии произойдет, если (ЛЮ реализуется хотя бы от одного из главных напряжений [c.295]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...