Скорости развития усталостных трещин

Рис. 5. Зависимость скорости развития усталостных трещин от размаха коэффициента интенсивности напряжений

Рис. 1. Скорость развития усталостных трещин в сплаве титана в зависимости

СКОРОСТЬ РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В СТАЛЬНЫХ ЛИСТАХ [c.265]

В случае большой анизотропии свойств материала необходимо учитывать дифференцирование скорости развития усталостных трещин в зависимости от направления напряжений. Для правильной оценки количества циклов нагрузки, вызывающих в конструкции развитие трещины до критической, необходимо иметь данные о константах материала С и т в формуле Пэриса [c.269]

Соотношение между скоростью развития усталостной трещины и коэффициентом интенсивности напряжения АК является [c.272]

На основании анализа опубликованных данных и наших исследований можно сделать заключение, что воздух, который не оказывает заметного влияния на усталость гладких образцов и который обычно принимают за эталонную среду при сравнении агрессивности сред, существенно снижает сопротивление усталостному разрушению металлов по сравнению с вакуумом или очищенными газами. Вода и водные растворы солей и кислот также увеличивают скорость развития усталостных трещин в сплавах на основе железа, алюминия, титана и других металлов. [c.86]

Данные об увеличении прогиба за время второй стадии, полученные при испытании консольных образцов с записью диаграмм усталости, позволяют судить о скорости развития усталостной трещины. Скорость медленного распространения усталостной трещины можно характеризовать отношением прогиба образца к количеству циклов за время первого участка второй стадии, т. е. скоростью деформации на этом участке. Для всех исследованных материалов установлена зависимость между величиной действующего напряжения (коэффициентом циклической перегрузки) и скоростью распространения трещины усталости. Указанная зависимость представлена в виде формулы [c.41]

Например, выявлены закономерности, оценивающие типичные процессы коррозии как функции времени, определяется скорость развития усталостных трещин, получены данные для оценки протекания процессов ползучести металлических материалов, имеются закономерности, описывающие изменения свойств масел в процессе их эксплуатации и коэффициента трения при работе сопряжения, коробление отливок от остаточных напряжений, изменение во времени свойств полимеров и др. [c.92]

Наиболее распространенное объяснение механизма влияния давления газовой среды на поведение материала при циклическом нагружении состоит в следующем. Развитию усталостной трещины в атмосферных условиях способствует слой газа или окислов, образующихся на поверхности трещины во время растягивающего полуцикла. Эти чужеродные слои препятствуют завариванию трещины в период сжатия. Ускорение развития трещины в подобных условиях может быть также объяснено снижением поверхностной энергии металла и расклинивающим эффектом окисной или другой фазы, находящейся в непосредственной близости от вершины растущей трещины. Скорость образования чужеродных слоев на поверхности раскрытой трещины при данной частоте нагружения зависит от давления газовой среды, вследствие чего сопротивление усталости увеличивается с улучшением вакуума. Ряд экспериментальных наблюдений, например [427 ] показывают, что возрастание долговечности в вакууме происходит более заметно при больших амплитудах циклической деформации. При малых амплитудах числа циклов до разрушения образцов в вакууме и на воздухе различаются гораздо меньше. Во многих случаях установлено, что повышение долговечности образцов с понижением давления газовой среды протекает не монотонно, а сравнительно резко только в определенном интервале давлений. Для технически чистого алюминия эта область давлений от 1,33 до 0,0133 (от 10" до 10 М.М рт. ст.). Удовлетворительное объяснение отмеченной закономерности пока отсутствует. При изучении усталости технического алюминия выяснилось, что на поверхности образцов, выдержавших в вакууме такое число циклов, которое приводило к разрушению материала на воздухе, отсутствовали усталостные макротрещины. Это наблюдение истолковано авторами работы [427] как свидетельство того, что давление газовой среды оказывает влияние не только на скорость развития усталостной трещины, но и на процесс их зарождения на поверхности металла. [c.438]

В настоящее время интенсивно исследуются закономерности развития усталостных трещин при циклическом нагружении. Скорость развития усталостных трещин различными исследователями рассматривается в зависимости от силовых, деформационных, энергетических факторов, длины трещины и механических свойств материалов. В литературе описано более 60 зависимостей, связывающих скорость развития усталостных трещин с параметрами нагружения и характеристиками механических свойств материалов, обзор которых сделан в работах [25, 38, 48, 89, 122, 1981. [c.25]

Предположив, что разрушение материала у вершины треш,ины происходит в каждом цикле нагружения на расстоянии от вершины трещины, равном размеру пластически деформируемой зоны, Н. А. Мах-мутов записал выражение для скорости развития усталостных трещин в виде зависимости 22. [c.30]

Рис. 1.10. Зависимость скоростей развития усталостных трещин от размаха коэффициент интенсивности напряжений ДКг

Рис. 1.13. Зависимость скоростей развития усталостных трещин от размаха коэффициента интенсивности AKj

Имея зависимость для скоростей развития усталостных трещин [c.20]

Обратимся к анализу соотношений скоростей разрушения геометрически подобных тел. Из определения скорости развития усталостной трещины V = dL/dN, L = al, пользуясь основным безразмерным уравнением (10.9) и вводя для геометрически подобных образцов 1 и 2 линейный масштаб 1д, масштаб скоростей Vq, чисел циклов Na, Mt)o и абсолютных длин трещин L [c.222]

Скорость развития усталостной трещины находится также в зависимости от интенсивности пластической деформации (еу), измеренной в изломе [c.91]

В литературе предложено большое количество аналитических зависимостей, связывающих скорость развития усталостной трещины с характеристиками режима нагружения. Обзор этих исследований выполнен в работах [151, 192]. [c.70]

В рассмотренных выше уравнениях, связывающих скорость развития усталостной трещины с параметрами нагружения материала в вершине трещины, характеристики циклической тре-щиностойкости были представлены в виде эмпирических констант. При этом предполагалось, что эти константы не зависят от характера нагружения и являются только параметрами материала и среды эксплуатации. Временной фактор (частота нагружения) во всех рассмотренных случаях не учитывался. Такое [c.198]

Измерения микротвердости в нержавеющей стали 304L позволили определить размеры двух зон пластической деформации перед вершиной трещины. В результате этого удалось скорость роста трещины (шаг усталостных бородок) описать уравнением типа (5.33), но с более сложной структурой коэффициента пропорциональности [124]. Полученный результат отражает тот факт, что скорость развития усталостной трещины прямо пропорциональна размеру зоны пластической деформации. [c.248]

В настоящее время для описания развития усталостной трещины щироко используются диаграммы в координатах скорость развития усталостной трещины (с1а1с1Ы)— размах или максимальное значение коэффициента интенсивности напряжения в вершине трещины АК, макс)- в соответствии с таким представлением экспериментальных данных по развитию усталостной трещины наиболее важными характеристиками являются пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений ниже которого трещина практически не развивается, характеристики участка этой диаграммы, когда зависимость lg йа с1М — 1 АК выраящется прямой линией, и критическое значение коэффициента интенсивности напряжений в условиях циклического нагру кения К]с, при котором имеет место нестабильное развитие трещины. [c.9]

В исследованиях, выполненных в Институте проблем прочности АН УССР, было изучено влияние различных факторов на скорость развития усталостных трещин и закономерности перехода к нестабильному развитию трещин. [c.10]

Установлено, что скорость развития усталостных трещин на прямолинейном участке диаграммы 1ц daldN — lg АК зависит для исследованных материалов от частоты, асимметрии цикла, температуры, размеров образцов, термической обработки материала, воздействия коррозионной среды [32—38] и других факторов, причем в ряде случаев это влияние не однозначное. Некоторые результаты этих исследований, по данным работы [35], приведены на рис. 3. [c.10]

Объяснить разрушения такого характера весьма сложно. Цель настоящей работы — исследование скорости развития усталостных трещин в титановом сплаве Т11,5А11Мн (1,5 % А1—1 % Мп, но,2 = = 650 МПа, Ов = 780 МПа), в сварных элементах этого сплава, определение пороговых значений коэффициента интенсивности напряжений АА(/1, величины и характера пластической зоны в вершине трещины. Скорость развития трещины измеряГли на плоских образцах (толщиной 10 мм с центральным надрезо.м) при знакопостоянном растяжении с частотой 8 Гц. [c.189]

В заключение можно отметить, что скорость развития усталостных трещин в сплаве ТП,5А11Мп зависит в значительггой мере от коэффициента асимметрии цикла. Скорость развития трещины в сварных соединениях немного больше, чем в основном материале, несмотря на значительные структурные изменения в зоне шва. [c.192]

Рис. 3. Зависимость скорости развития усталостных трещин в стали 8141 (светлые точки) и 15 G2ANb (черные точки) от ДА в направлении УА (а) и X (б) 7—S — порядковые номера образцов.

Была выполнена программа исследований скорости развития усталостных трещин двух видов судостроительной стали обыкновенной прочности (8141) а л = 435 МН/м и ниобиевой стали повышенной прочности (15G2ANb)aft = 530МН/м при нагрузке, приложенной в направлении толщины материала. На рис. 2 показаны расположение образцов с учетом направления прокатки, способ обозначения и технологический процесс изготовления образцов, нагруженных в направлении толщины. [c.269]

Приведены результаты измерений скорости развития усталостных трещин в сплаве титана ТП,5А11Мп и его сварных соединениях. Показано большое влияние коэффициента асимметрии цикла на эту скорость. Определены предельная величина коэффициента интенсивности напряжения и скорость разрушения [c.428]

Скорость развития усталостных трещин в стальных листах / Кубера С.— В кн. Механическая усталость металлов Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев Наук, думка, 1983, с. 265—271. [c.431]

Л.И.Доможиров [72, с. 15—21] исследовал влияние водопроводной воды и частоты нагружения на скорость развития усталостной трещины в стали 00Х12НЗД (а = 830 МПа, Оо,2 = 700 МПа, 5 = 16 % и t//= 67 %). Испытания проводили на плоских образцах размером 300X70X12 мм с односторонним боковым надрезом при одноосном пульсирующем растяжении. [c.90]

А1 6 HjO = 2 А1(0Н)з -н 3 Нг. Скорость развития усталостной трещины некоторых деформированных алюминиевых сплавов в среднеамплитудной области АК увеличивается под влиянием среды в следующем порядке сухой воздух, влажный воздух, вода, соленая вода. В 3,5 %-ном растворе Na I скорость развития трещины примерно в 4—5 раз выше, чем в сухом воздухе. Необходимо отметить, что указанные выше коррозионно-активные среды не оказывают влияния на пороговое значение [c.107]

Развитие усталостных трещин в низкоуглеродистой стали изучали на плоских образцах толщиной 25,4 мм с центральным концентратором напряжений при отнулевом циклическом растяжении с частотой 6-10" и 10 Гц [189]. Испытания проводили в воздухе при комнатной температуре и при 288°С, а также в высокоочищенной воде при 288°С, имитирующей условия работы реактора с кипящей водой.,Установлено, что скорость развития усталостной трещины в кйпящей воде в 4—8 раз выше, чем в воздухе при 288°С и в 8—15 раз выше, чем в воздухе при комнатной температуре. Снижение частоты нагружения от 6 Ю" до 6 Ю " Гц лишь несущественно увеличило скорость развития трещины в воде. [c.120]

С использованием оригинальных экспериментальных данных, полученных на конструкционных сталях различного назначения, никелевых, титановых и алюмини ввых сплавах, анализируется влияние на скорость развития усталостных трещин размеров образцов, концентрации напряжений, температуры, частоты и режима нагружения, коррозионной среды и других факторов. Наряду с силовыми рассматриваются де-фзрмационные подходы, позволяющие описать кинетические диаграммы усталостного разрушения. [c.5]

В настоящее время диаграмма роста усталостных трещин в координатах gdatdn — Ig АЛ[ (/(max) большинством исследователей представляется в виде S-образной кривой (рис. 14), ограниченной слева пороговым коэффициентом интенсивности напряжений Ki>, ниже значений которого daldn —> О, а справа критическим значением коэффициента интенсивности напряжений при циклическом нагружении К/с- Диаграмма состоит из трех участков участок / соответствует диапазону скорости развития усталостных трещин менее 1 X X 10 м/цикл, на котором имеет место резкое увеличение скорости роста усталостной трещины при незначительном изменении (/(max) [c.27]

На втором участке диаграммы роста усталостных трещин повышение температуры испытаний в указанном выше диапазоне температур- по-разному влияет на сопротивление развитию усталостных трещин в зависимости от скорости развития усталостных трещин и исследуемых сплавов. Например (см. рис. 88), повышение температуры испытаний от 293 до 623 К и до 724 К теплоустойчивой стали 15Х2МФА(1) [c.149]

В статье Бэрсома [721 приведены результаты обработки опытных данных по скорости развития усталостных трещин по 19 типам сталей, полученных различными авторами при испытании на воздухе при знакопостоянных циклах растяжения R > 0). Опытные точки укладываются в зону разброса, заштрихованную на рис. 1.10. По оси абсцисс на этом рисунке отложены скорости -развития [c.17]

Рис. 1.11. Зависимость скоростей развития усталостных трещин от отношения KiIVe в пластинах из высокопрочной стали, алюминиевых и титановых сплавов

В статье Бэрсома [72] показано, что значение Дб , соответствующее точке перелома на графике типа рис. 1,13, является общим для высокопрочных сталей, алюминиевых и титановых сплавов.. Таким образом, основным фактором, определяющим скорость развития усталостной трещины, по мнению Бэрсома, является размах величины энергии на продвижение трещины ДОр связанный с размахом коэффициента интенсивности напряжений Д/С, соотношениями (1.15), (1.16), и с размахом величины раскрытия трещины Дбт соотношением (1.18). [c.20]

К новому поколению гибридных КМ относятся слоистые алюмополи-мерные КМ, состоящие из чередующихся склеенных тонких листов (0,3 -0,8 мм) алюминиевых деформируемых сплавов и прослоек полимера (0,2 -0,5 мм), армированных стеклянным или органическим волокном. Типичная структура алюмополимерного КМ состоит из двух слоев алюминиевого сплава и прослойки армированного полимера (2 1) или из трех слоев алюминиевого сплава, разделенных прослойками стекло- или органоволокнитов (3 2). При этом слои алюминиевого сплава всегда расположены на поверхности КМ. По сравнению с обычными алюминиевыми сплавами эти материалы отличаются пониженной плотностью (на 15 - 20 %), повышенными прочностными и усталостными характеристиками. Скорость развития усталостной трещины у них на порядок ниже, чем у соответствующих алюминиевых сплавов. Кроме того, они имеют высокие акустические и демпфирующие свойства. [c.469]

На изломах образцов с кольцевой риской (см. рис. 217, в) заметны только участки 2 и 3, участок 1 отсутствует. Наличие участков 1 и 2 ва изломе образца с кольцевым концентратором можно объяснить остановкой или резким уменьшением скорости развития усталостной трещины при выходе ее из зоны действия концентрации напряжений. Виды изломов гладких образцов из стали 15Г2АФДпс при различных температурах и напряжениях, примерно равных 1,1 соответствующих пределов выносливости, приведены на рис. 219 [123]. [c.315]

Результаты исследования зависимости скорости развития усталостных трещин daldN) от максимального значения коэффициента интенсивности напряжений макс для различных материалов приведены на рис. 220. Различными значками на этих рисунках показаны результаты, полученные при различных величинах амплитуды напряжения Оа. Значения коэффициента /г, входящего в уравнение (1.88), соответствующие сплошным линиям на рис. 220, представлены в табл. 39. Там же даны сведения о характере рельефа участка окончательного разрушения образцов. Как видно из рис. 220, экспериментальные точки хорошо соответствуют прямой [c.317]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...