Сопротивление деформированию и разрушению при малоцикловом нагружении

Книга является продолжением ряда изданий по малоцикловой усталости — Сопротивление деформированию и разрушению при малом числе циклов нагружения (1967 г.), Прочность при малом числе циклов нагружения. Вопросы механической усталости (1969 г.), Прочность при малоцикловом нагружении. Основы методов расчета и испытаний (1975 г.), Исследование малоцикловой прочности при высоких температурах (1975 г.) и Поля деформаций при малоцикловом нагружении (1978 г.), выпущенных издательством Наука . [c.4]

Получить данные по расчетным характеристикам сопротивления деформированию и разрушению материала конструкции при однократном и малоцикловом нагружениях с учетом специфических особенностей состояния (прежде всего технологических и эксплуатационных) и роли типа напряженного состояния. [c.136]

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 проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что изложенный в книге материал в ряде случаев базируется на ограниченном объеме данных и потребуется дальнейшее обоснование вопросов сопротивления деформированию и разрушению, например, при нестационарном, в том числе II случайном, режимах, в условиях высоких температур и неизотермического деформирования, а также для случаев сложного малоциклового и длительного циклического нагружения. [c.276]

Сопротивление образованию и развитию трещин малоциклового нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В работах [1—4] рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластического деформирования и деформационные критерии малоциклового разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. Условия распространения трещин малоциклового разрушения при комнатной температуре с учетом кинетики пластических деформаций в их вершине изучались в работе [5]. В упомянутых работах показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по величинам амплитуд и односторонне накапливав мых местных деформаций с использованием условия линейного суМ мирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нагружения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычис ляются по величинам размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины. [c.99]

Во втором случае экспериментальные исследования сосредоточены на получении исходных характеристик материалов по сопротивлению деформированию и разрушению. Эти характеристики определяются при испытаниях лабораторных образцов. Критерии повреждения устанавливаются на базе исследований основных механических закономерностей поведения материалов при кратковременном и длительном нагружении (ползучесть, длительная прочность и пластичность), при малоцикловом нагружении с выдержками и без выдержек. Указанные исследования позволяют сформулировать критерии образования и развития разрушения и уравнения состояния. [c.9]

Таким образом, проведенные исследования позволили отклонить предположения о разрушении металла коллектора в результате снижения малоцикловой прочности или коррозионного растрескивания. Необходимо подчеркнуть, что и по другим характеристикам, таким, как хрупкая прочность, сопротивление усталостным разрушениям на стадии зарождения и развития трещин на воздухе и в коррозионной среде, были подтверждены высокие показатели, при которых преждевременное разрушение коллектора не должно было бы произойти. Вместе с тем, эксперименты по замедленному деформированию (растяжение гладких образцов с малой скоростью деформирования) в коррозионной среде показали, что при составе среды, соответствующей отклонениям, имевшим место в процессе эксплуатации разрушившихся коллекторов (низкий водородный показатель pH, присутствие кислорода), может происходить значительное снижение пластичности стали, причем тем большее, чем ниже скорость деформирования. Такая закономерность соответствует зависимости критической деформации от скорости деформирования в условиях ползучести материала (см. гл. 3). Данное обстоятельство привело к необходимости изучения возможных временных процессов деформирования материала коллектора при стационарном нагружении. Выполненные эксперименты, ре-з льтаты которых будут представлены ниже, показали, что [c.328]

Сопротивление малоцикловому деформированию и разрушению определяется структурным состоянием материала и условиями нагружения. При этом условие разрушения записывается в виде, [168] [c.241]

Активные исследования вопросов прочности при малоцикловом нагружении проводятся последние 15—20 лет. Изучены основные особенности сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению материалов и элементов конструкций, разработаны экспериментальные и расчетные методы исследования напряженного и деформированного состояния изделий, в ряде случаев приме- [c.3]

Поставленная задача предусматривала анализ эксплуатационных условий работы магистральных трубопроводов и характера их разрушений разработку метода испытания труб большого диаметра в условиях повторных нагружений внутренним давлением исследование напряженно-деформированного состояния труб при статическом и повторно-статическом нагружениях о учетом концентрации и наличия моментных зон определение характеристик сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению конструкционных материалов получение данных о малоцикловой прочности труб большого диаметра разработку основ метода оцен- [c.138]

Отмеченное непостоянство сопротивления деформированию при малоцикловом нагружении материала, а также связь характеристик деформирования и разрушения приводят к необходимости осуществлять исследование прочности при малом числе циклов нагружения с непрерывным контролем и фиксацией изменения напряженного и деформированного состояния в процессе циклических нагружений. При этом методы определения механических свойств должны включать в равной степени исследование как деформационных, так и прочностных характеристик. [c.209]

Указанные механические характеристики малоциклового деформирования и разрушения устанавливаются в результате испытаний лабораторных образцов материала в условиях, обеспечивающих однородность полей напряжений и деформаций на расчетной длине при знакопеременном повторном нагружении на специальных установках. В связи с наличием значительного числа факторов, определяющих особенности сопротивления материалов деформированию и разрушению (степень исходного деформирования, число циклов нагружения, форма цикла нагружения), в настоящее время разработаны и используются методики и установки, отличающиеся автоматизацией процесса циклического нагружения, записи зависимости напряжений и деформаций, а также обеспечивающие возможность воспроизведения требуемой формы цикла нагружения (мягкое и жесткое нагружение, асимметрия). [c.210]

Сопротивление неизотермическому малоцикловому деформированию практически пе изучено, хотя существует ряд предложений по уравнениям состояния, подлежащих экспериментальной проверке. Сопротивление разрушению в этом случае изучалось весьма подробно при испытаниях на термическую усталость. Основная особенность таких испытаний состоит в создании нагрузок на образец за счет температурного расширения его при циклическом нагреве (охлаждении) в заданном диапазоне температур. При этом не обеспечивается идентичность деформирования на разных уровнях деформаций и в зависимости от числа циклов и, самое главное, нагружение может быть осуществлено только по одной схеме, не выявляющей всех особенностей циклического деформирования и разрушения. [c.212]

Для получения характеристик сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению в условиях циклического сдвига при нормальных, повышенных и высоких температурах применяется описанная выше крутильная установка, спроектированная в Институте машиноведения и являющаяся первым отечественным образцом малоцикловой автоматической испытательной машины с электронно-механическим измерением и регистрацией усилий и деформаций на крупномасштабном (до 1000 1) диаграммном приборе и возможностью воспроизведения контрастных режимов нагружения — мягкого и жесткого. Максимальное усилие 25 кгс-м, диапазон скоростей деформирования 0,18—0,0018 мин (частота циклического нагружения 5—0,05 цикла/мин). [c.234]

Основные механические закономерности сопротивления материалов малоцикловому и длительному циклическому нагружению, а также деформационно-кинетический критерий малоциклового и длительного циклического разрушения необходимы для решения соответствующих задач определения кинетики деформированных состояний в зонах концентрации и оценки долговечности на стадии образования трещины. Полученные данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению использованы для расчета малоцикловой усталости циклически нагружаемых конструкций. Применительно к сварным трубам большого диаметра магистральных газо- и нефтепроводов, волнистым компенсаторам и металлорукавам на основе их испытаний разработаны и экспериментально обоснованы методы расчета малоцикловой усталости при нормальных и высоких температурах. [c.275]

Выпускаемая издательством Наука серия монографических публикаций по вопросам малоцикловой прочности, к которой относится и настоящая монография, рассматривает в логической последовательности основные подходы к оценке сопротивления материалов и элементов конструкций циклическому упругопластическому деформированию и разрушению. В первой из этих монографий — Прочность при малоцикловом нагружении (1975 г.) — изложены основополагающие аспекты методов оценки малоцикловой прочности конструкционных материалов и методов их испытаний, приведены экспериментально обоснованные закономерности деформирования и разрушения, которые описывают характер поведения материалов в рассматриваемых условиях нагружения. Следующая монография — Поля деформаций при малоцикловом [c.3]

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]

В связи с активизацией развития температурно-временных эффектов (ползучесть, релаксация, структурные изменения и т. д.) существенное влияние начинает оказывать форма цикла нагружения. В результате в практике лабораторных исследований получили распространение методы испытаний с различными формами цикла нагружения, например такими, как показано на рис. 2.14. Проведение испытаний с указанными формами цикла позволяет получить данные о роли временных выдержек на экстремальных уровнях нагрузки, о влиянии знака нагрузки и длительности выдержки при сжатии, о ро.пи вибрационных воздействий на сопротивление малоцикловому деформированию и разрушению. Такого рода испытания могут проводиться в изотермических (см. гл. 4) и неизотермических (см. гл. 5) условиях нагружения. [c.37]

Основные закономерности малоциклового деформирования в настоящее время уже достаточно хорошо изучены [7, 35, 43, 44, 101, 122, 123], и результаты этих исследований кратко обсуждены в гл. 1. В данном разделе рассматриваются особенности деформирования и разрушения конструкционных материалов при высоких температурах, когда проявляются температурно-временные аффекты ползучесть, релаксация и структурные изменения материала. Особое внимание уделено исследованиям при циклическом нагружении в условиях интенсивного деформационного старения, сопровождающегося сильным изменением прочностных и пластических свойств материала во времени. Причем интенсивность и характер этих изменений зависят также и от условий деформирования, и в первую очередь от формы цикла и частоты нагружения. Учет изменений пластических свойств во времени, определяющих сопротивление материала малоцикловому и длительному статическому разрушению, требует проведения сложных экспериментов в условиях, приближающихся к эксплуатационным, во многих случаях характеризующихся сильным протеканием деформационного старения. [c.166]

Отмеченные выше особенности циклического деформирования сталей, подвергнутых предварительному наклепу и старению, сказываются на долговечности при малоцикловом нагружении. Сопротивление мягкому нагружению стали 22К, выраженное в амплитудах номинальных напряжений, зависит от состояния стали в области сравнительно небольшого.числа циклов (до 10 ) для квазистатических и усталостных разрушений. При этих числах циклов разрушаюш,ие напряжения для состаренного состояния стали больше (до 10 раз), чем для исходного и наклепанного. Для большего числа циклов (Л р 10 ) отличие в долговечностях для всех состояний уменьшалось. [c.63]

Приведенные выше данные о сопротивлении материалов деформированию и разрушению при малоцикловом нагружении позволяют определять несущую способность элементов конструкций (рис. 5.12). Для этого используют также данные об их эксплуатационной нагруженно-сти (механической и тепловой). К числу таких данных, в первую очередь, относятся нагрузка Qg и число циклов нагружения (см. рис. 5.12,а). При выбранных для [c.95]

В монографии систематически изложены вопросы сопротивления деформированию и разрушению при малоцикловом высокотемпературном нагружении. Разработаны способы интерпретации связи циклических напряжений и деформаций на основе изоциклических и изохронных диаграмм циклической ползучести и свойств подобия. Для определения предельных состояний по моменту образования разрушения используется деформационно-кинетический критерий длительной малоцикловой прочности. Закономерности деформирования и разрушения использованы для разработки основ методов оценки малоцикловой прочности элементов конструкций при нормальной и высоких температурах. [c.2]

Обобш,ение результатов научных исследований сопротивления упругопластическим деформациям и разрушению при малоцикловом нагружении осуш,ествляется в настояш,ей серии монографий. В первой книге [12] содержатся основы методов расчета и испытаний при малоцик.ловом нагружении, состояш,ие в анализе механических закономерностей упругопластического повторного нагружения вне зон и в зонах концентрации напряжений, в обосновании выбора материалов, расчетных уравнений для оценки прочности и долговечности, методов и средств испытания лабораторных образцов, дюделей и натурных конструкций. Во второй книге [13] освеш,ены вопросы расчетного и экспериментального анализа полей упругопластических деформаций в зонах концентрации напряжений при малоцикловом нагружении в условиях нормальных и повышенных температур. При этом освеш,ены возможности использования аналитических и численных методов решения задач о концентрации деформаций и напряжений, экспериментальных методов муара, сеток, оптически активных покрытий, малобазной тензометрии. Третья книга [7] посвящена вопросам сопротивления высокотемпературнод1у деформированию и разрушению при малоцикловом нагружении. [c.7]

Яблонко В. Я. О некоторых особенностях системы машина — образец при малоцикловом нагружении.— В кн. Сопротивление деформированию и разрушению при малом числе циклов нагружения. М. Наука, 1967. [c.290]

А. Н. Романов, М. М. Радении. Сопротивление малоцикловому изотермическому деформированию и разрушению при двухчастотном нагружении. Материалы Всесоюзного симпозиума по малощшловой усталости при повышенных температурах. Челябинск, Челябинский политехнический институт, 1974. [c.72]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах - от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (1 2) Ю при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 -5 10 ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационар-ность местных напряжений и деформащ1Й в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10 —Ю представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 —10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

Романов А. H., Гаденин М. М. Сопротивление малоцикловому изотермическому деформированию и разрушению при двухчастотном нагружении. Материал Всесоюзн. симпоз. по малоцикловой усталости при повышенных температурах, вып. 2, Изд-во Челябинского политехнич. ин-та, 1974, с. 113—127. [c.50]

Сопротивление деформированию и разрушению при малом числе циклов нагружения определяется структурным состоянием материала и условиями нагружения. По циклическим свойствам принято различать циклически упрочняющиеся материалы, у которых ширина петли пластического гистерезиса с ростом числа циклов нагружения уменьшается разупрочняющиеся, деформирование которых сопровождается прогрессирующим увеличением ширины петли гистерезиса вплоть до разрушения, а также циклически стабилизирующиеся, для которых характерна неизменность ширины петли гистерезиса за исключением начального и конечного участков нагружения [1]. Один и тот же материал в зависимости от исходного структурного состояния может быть либо упрочняющимся, либо разупрочняющимся, либо циклически стабилизирующимся. О характере поведения материала при малоцикловом нагружении можно судить по его статическим свойствам материалы, у которых отношение величины равномерной деформации и общей при статическом разрушении больше 0,5, являются упрочняющимися, при 8в/8< 0,5 они разупрочняются, апри8в/е = 0,5 — стабилизируются [2]. Сопротивление конструкционных материалов малоцикловому разрушению определяется их исходной пластичностью и темпом ее исчерпания [3, 4]. Для упрочняющихся материалов характерен затухаюший темп накопления повреждений (рис. 1, кривая 1, алюминиевый сплав АД-33), для разупрочняющихся — прогрессирующий (кривая 3, сталь ТС) и для циклически стабилизирую щихся материалов — равномерный (кривая -2, сталь 22К) темп накопления повреждений. В последнем случае это накопление сравнительно равномерно в связи с тем, что петля гистерезиса не изменяется с ростом числа циклов нагружения, и неравномерность наблюдается лишь при квази-статическом разрушении, когда интенсивно накапливается односторонняя деформация, определяющая уровень квазистатического повреждения. [c.51]

Романов А. Н., Гаденин М. М. Сопротивление малоцикловому изотермическому деформированию и разрушению при двухчастотном нагружении. Материалы Всесоюзн. симпоз. по вопросам малоцикловой усталости при высоких температурах. Челябинск, политехи, ин-т, 1974, с. ИЗ— 127. [c.86]

В существующих в настоящее время нормативных материалах при расчете труб на прочность не учитываются в явном виде характеристики малоциклового разрушения, а также такой фактор, как концентрация напряжений и обусловленное этим появление упругопластических деформаций от эксплуатационных нагрузок. Это вызывает необходимость проведения специальных экспериментальных исследований работы сварных труб большого диаметра при уровнях внутреннего давления, соответствующих эксплуатационным, с целью определения особенностей сопротивления их деформированию и разрушению при статическом и повторностатическом нагружениях. [c.138]

Методика исследования хара гтеристик сопротивления деформированию и разрушению металла труб при малоцикловом нагружении. В настоящее время исследование малоцикловых характеристик конструкционных металлов проводится по разработанной методике с использованием специальных средств и аппаратуры [114, 234]. Широкое применение получает серийно выпускаемая автоматическая испытательная установка типа УМЭ-10Т, обеспечивающая нагружение образца в требуемом режиме (мягкое, жесткое, асимметрия). Испытания проводятся в условиях растяжения — сжатия при непрерывной регистрации параметров нагружения и деформирования. Установка имеет электромеханический привод с устройством выборки зазоров в винтовой паре, пять порядков скоростей перемещения активного захвата (от 0,005 до 100 мм/мин), возможность реверсирования с помощью системы автоматики двигателя электропривода при достижении как заданного усилия, так и заданной деформации. Машина имеет электронно-механическое силоизмерение (от резистивных датчиков, наклеенных на упругий динамометр), снабжена деформометром, обеспечивающим измерение продольной абсолютной деформации рабочей длины образца 2 мм. В необходимых случаях машина укомплектовывается деформометром для измерения поперечных деформаций. Усиленные сигналы (до 1000 1) регистрируются на диаграммном приборе барабанного типа в масштабе 50О X Х500 мм. Точность регистрации параметров нагружения 1—2%. Максимальная частота нагружения порядка 5 циклов/мин. [c.155]

Описываемые ниже методика и аппаратура обеспечивают возможность регистрации диаграмм циклического деформирования с соответствующими измерениями деформаций, наблюдения за испытываемым объектом с целью анализа условий возникновения и развития трещин и за структурными изменениями материала, определяющими его сопротивление деформированию и разрушению. Для реализации методики к испытательной установке серии МИР [ 1 ] разработаны и изготовлены система двухчастотного силовозбужде-ния с низкочастотным нагружением в области малоцикловой усталости и регистрацией при этом диаграммы циклического деформирования и система нагрева образца для осуществления данных испытаний в области высоких температур. Внешний вид модернизированной установки с пультом управления ее системами представлен на рис. 1. [c.15]

Для уточненной] оценки прочности и долговечности элементов резьбовых соединений необходимо располагать расчетными или экспериментальными данными по изменению усилий, номинальных напряжений, деформаций и температуры в шпильках и по кривым малоциклового разрушения натурных соединений или их моделей. Кроме того, проводят исследование основных механических и циклических свойств применяемых материалов с установлением соответствующих параметров деформирования и разрушения [8, 14]. Ниже приведены результаты экспериментальных исследований сопротивления деформированию и разрушению сталей 25Х1МФ и ХН35ВТ, используемых для изготовления натурных шпилек основного разъема энергетических аппаратов [8]. Испытания проводились при мягком и жестком нагружениях на гладких цилиндрических образцах 011 мм в условиях комнатной температуры на программной испытательной установке фирмы [c.201]

Непостоянство сопротивления деформированию при циклическом нагружении да [пределами упругости материала, а также связь характеристик деформирования и разрушения приводят к кеобходимости изучения при малоцикловом, длительном цикли- [c.64]

Проблема малоцикловой прочности конструктивных элементов при неизотермическом нагружении связана с изучением сопротивления циклическому упругопластическому деформированию и разрушению материалов при однородном напряженном состоянии, с экспериментальным и расчетным исследованием полей напряжений и деформаций в зонах возмоншого разрушения, с разработкой критериев разрушения при однородном и неоднородном напряженном состояниях в условиях различных сочетаний циклов теплового и механического нагружений, а также с разработкой инженерных и нормативных методов расчета элементов конструкций на малоцикловую прочность [1—5]. [c.36]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

Экспериментальное определение характеристик сопротивления малоцик-ловому деформированию и разрушению. Характеристики сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению определяют по результатам серии испытаний образцов конструкционных материалов и металла сварных соединений (ГОСТ 25.502—79 и ГОСТ 25.504—82). Получаемые экспериментальные данные используют для изучения закономерностей малопикло-вого деформирования и разрушения определения расчетных характеристик прочности и пластичности оценки несущей способности элементов конструкций по критериям малоциклового разрушения обоснования выбора материалов конструкций, работающих при малоцикловом нагружении. Малоцикловые испытания образцов, кроме случаев исследования с позиций механики разрушения, проводят до момента образования макротрещины. [c.114]

Отличительной особенностью процесса сопротивления материалов малоцикловому нагружению является непостоянство с числом циклов и во времени диаграммьг деформирования. Следствием отмеченного оказывается перераспределение в общем случае напряжений и деформаций в процессе циклического нагружения за пределами упругости элемента конструкции. При этом возникает явление нестационарности условий деформирования даже при повторном нагружении конструкции постоянными нагрузками (механическими и термическими). С другой стороны, условия циклического деформирования за пределами упругости определяют величины циклических и односторонне накоп.ленных деформаций на стадии образования макротрещины и особенности достижения предельного состояния по разрушению. [c.5]

Рассмотренные данные по прочности при мягком нагружении относятся к испытаниям в условиях симметричного цикла. Асимметрия напряжений Но оказывает суш,ественное влияние на долговечность в связи с особенностями сопротивления материалов деформированию при наличии среднего напряжения. Так, для циклически стабильных и разупрочняюгцихся материалов в интервале напряжений, приводяш,их к квазистатическому разрушению, долговечность определяется величиной максимального напряжения цикла (рис. 1.1.5). У циклически упрочняюш,ихся материалов с усталостным типом разрушения малоцикловая прочность характеризуется амплитудными значениями напря жений (рис. 1.1.6). [c.11]

В последние десятилетия получили распространение систематические исследования циклической прочности материалов в области малоцикловой усталости (деформации лежат в пластической области), что особенно характерно для зон концентрации напряжений. Однако недостаточно полно изученным остается вопрос о сопротивлении мапоцикповому разрушению при попигармониче-ском нагружении, в том числе при высоких температурах, когда проявление температурно-временных эффектов может инициироваться высокочастотной составляюш ей циклических напряжений. Режимы нагружения, при которых на основной процесс цикличе ского изменения напряжений накладывается переменная состав-ляюЕдая более высокой частоты, свойственны элементам тепловых и энергетических установок, лопастям гидротурбин, лопаткам газотурбинных двигателей и ряду других деталей и узлов. Исследования сопротивления малоцикловой усталости при двухчастотных режимах нагружения выполнялись в весьма ограниченном объеме и без привлечения методов, позволяющих достаточно полно охарактеризовать особенности циклического деформирования материала в упругопластической области. [c.15]

В испытаниях на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [4,5, 10] это связано прежде всего с режимом неизотермического малоциклового нагружения (жесткость нагружения, уровень максимальной температуры цикла, скорость нагрева и охлаждения, длительность выдержки) и определяется различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в разной степени из-за продольного градиента температур, и протеканием реологических процессов на этапе выдержки при высокой температуре [4, 10]. На рис. 4, б показано, что зффект одностороннего накопления деформаций существенно проявляется в характерной для малоцикловой усталости области чисел циклов (до 10 ) и в определенных условиях (большая жесткость нагруяшния — до 240 Т/см и длительная выдержка — до 60 мин), возможно накопление перед разрушением деформаций, близких к величинам статического однократного разрыва (кривые 7,5, 5) при соответствующем времени деформирования в условиях неизотермического нагружения. При этом реализуется смешанный или квазистатический (длительный статический) характер малоциклового разрушения. [c.40]

Таким образом, применяя метод оценки долговечности в условиях длительного повторного нагружения, можно определить скорость накопления повреяодений в зависимости от типа напряженного состояния, режима нагружения и свойств конструктивного материала, а следовательно, прогнозировать место разрушения. В качестве базовых данных при оценке долговечности используют кривые длительной малоцикловой усталости и располагаемой пластичности конструкционного материала. При анализе кинетики НДС в рассмотрение вводят диаграммы длительного циклического деформирования и кривые циклической ползучести. Б этом случае сопротивление деформированию характеризуется соответствующими мгновенной и изохронными кривыми деформирования. [c.11]

Вопрос о влиянии режимов термической обработки на характеристики термоусталостной прочности и термоциклической пластичности наклепанной стали особенно важен для теплоэнергетики ввиду того, что многочисленные разрушения элементов трубных систем происходят при малоцикловых нагрузках в неизотермических условиях. В ЦНИИТМАШе были проведены исследования влияния холодной деформации и режимов последующей термической обработки на сопротивление разрушению и деформированию при термоциклическом нагружении аустенитных сталей 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т и Х16НМ2, широко используемых для изготовления высокотемпературных элементов пароперегревателей мощных энергетических котлов [24, 41 ]. Образцы для исследования были как из пруткового металла, так и из паропере-гревательных труб диаметром 32 мм и толщиной стенки 7 мм. [c.152]

Как известно, сопротивление малоцикловому разрушению определяется пластичностью материала и темпом ее исчерпания [8, 10, 43]. Уменьшение исходной пластичности вследствие деформационного старения приводит поэтому к снижению долговечности при заданном размахе упругопластической деформации в цикле. В тех случаях, когда нагружение осуществляется по заданной нагрузке (мягкое нагружение), темп исчерпания пластичности саАюрегулируется (ширина пётли гистерезиса уменьшается) в связи с ростом сопротивления деформированию при деформационном старении и в результате сопротивления малоцикловому разрушению — повышается. Однако при работе конструкций даже при поддержании заданных силовых параметро [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...