Ускоренный метод испытания на выносливость

УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ [c.343]

Ускоренный метод оценки медианы предела выносливости Про. Ускоренный метод испытаний на усталость Про предусматривает испытание объектов до разрушения при линейной возрастающей амплитуде цикла напряжений [3]. В зависимости от конструкции испытательной машины возрастание напряжений может быть ступенчатым или непрерывным. [c.190]

Следует отметить, что ускоренные методы испытаний на усталость дают грубую оценку предела выносливости, даже в случае большого числа испытаний. Только метод Локати можно применять как контрольный при известной (ранее полученной) кривой усталости. [c.107]

Методы ускоренного испытания на выносливость основаны на изменении параметров, связанных с неупругостью металлов температуры, деформации, крутящего момента и количества энергии, затрачиваемой на деформацию образца при наступлении предела выносливости (при напряжениях, немного превышающих предел выносливости, все указанные величины возрастают). [c.104]

Для качественной оценки результатов исследования при ускоренных испытаниях могут быть использованы различные методы. Ускоренные испытания на выносливость и износ сопровождаются разбросом данных по отдельным деталям, сборочным единицам и агрегатам. В связи с этим для объективного определения исходных характеристик выносливости изделий надо проводить статистическую обработку результатов ускоренных испытаний, например метод регрессионного анализа, который позволяет оценить надежность при небольшом количестве испытанных деталей. Пользуясь методом линейного регрессивного анализа, можно установить границы рассеяния и получить уравнения характеристик выносливости (долговечности). [c.81]

Как известно, усталостные испытания являются длительными, так как предел выносливости определяется при накопленном числе циклов нагружения, равном для стали Ю циклов, а для легких сплавов и других металлов, кривые усталости которых не имеют горизонтальных участков, 10 циклов (ГОСТ 2860—65). Для построения кривой Велера (кривой выносливости) по ГОСТ 2860—65 необходимо испытать образцы на 4—5 уровнях напряжений, превышающих предел выносливости, т. е. 8—10 образцов. Особенно много времени требуется для испытания образцов, деталей или машин в целом на низких уровнях напряжений (при наиряжении, равном пределу выносливости или близком к пределу выносливости). В то же время часто бывает необходимо определить предел выносливости еще в процессе проектирования или провести сравнительные испытания нескольких изделий на усталостную прочность. В этом случае были бы удобны ускоренные методы испытаний, требующие меньших затрат времени, хотя и не обеспечивающие такой точности, как обычные методы. [c.61]

Под ускоренными методами определения пределов выносливости (или пределов выносливости на ограниченной базе) металлов подразумеваются методы, дающие возможность определить величину предела выносливости за меньшее время и при испытании меньшего количества образцов, чем это следует из общепринятой методики, когда предел выносливости определяется путем построения кривой усталости на базе 10 —10 циклов по результатам испытания 10—15 и более образцов при частоте нагружения 20—100 Гц, что требует длительного времени. [c.215]

Создание ускоренных методов определения пределов выносливости металлов является фундаментом разработки ускоренных испытаний изделий машиностроения на надежность, для которых определяющим фактором является усталостное повреждение металла. Без ускоренных испытаний на надежность не может производиться оценка действительного ресурса машин и конструкций, оцениваться перспективность и экономичность их новых модификаций и выполняться оценка эффективности различных конструктивных и технологических усовершенствований. [c.216]

Весьма важным и сложным является вопрос распространения ускоренных методов определения пределов выносливости, обоснованных на лабораторных образцах, на случай испытания конструктивных элементов. Такой переход следует делать весьма осторожно, поскольку в случае неоднородного напряженного состояния, концентрации напряжений, сложного напряженного состояния, наличия технологических дефектов, при коррозионном воздействии и т. п. механизм усталостного разрушения, лежащий в основе того или иного метода ускоренного определения предела выносливости, может войти в противоречие с действительным механизмом накопления усталостного повреждения в материале в конкретном случае. Это приводит к несоответствию расчетных и экспериментальных результатов и дискредитации ускоренного метода в целом. [c.216]

В заключение следует отметить, что, конечно, при построении полной кривой усталости для конкретного металлического материала не все переходные области должны четко появиться в виде перегибов или разрывов (ступенек), поскольку, как было показано выше, их появление зависит от многих факторов. Но возможность существования переходных области областей на отдельных участках полной кривой усталости следует иметь в виду при некоторых ускоренных методах определения предела выносливости, когда предполагаемая экстраполяция может привести к ошибочным результатам. Это также важно для усталостных испытаний со случайным спектром нагружения, когда применяются гипотезы суммирования усталостных повреждений. [c.28]

Ускоренные методы. Один из ускоренных методов испытания заключается в измерении температуры испытуемого образца, подвергаемого знакопеременным нагрузкам. По полученным данным строится кривая зависимости температуры от нагрузки. Незначительные изменения температуры образца указывают на то, что напряжения не превышают предела выносливости. [c.312]

Наиболее распространенный метод ускоренного испытания на выносливость основан на изменении температуры, деформации, крутящего момента и количества энергии, затрачиваемой на деформацию образца при наступлении предела выносливости. [c.343]

Зависимость напряжений о-1 от числа N циклов нагружений построена в полулогарифмических координатах (рис. 31) по результатам экспериментов, обработанных по методу наименьших квадратов. Расчет параметров кривых выполнен на ЭВМ. Кривые выносливости построены по результатам исследования 2и—30 образцов. Так как построение кривых выносливости классическим методом Велера требует длительных испытаний [17] особенно при напряжениях, близких к пределу выносливости, использован ускоренный метод определения предела выносливости с помощью критериев усталости В. С. Ивановой критического напряжения Ок, критического числа циклов нагружения Л к и коэффициента а . Величины Л к и постоянны и для черных металлов соответственно составляют 2-10 циклов и 6 кгс/М М . Предел выносливости [c.65]

Для случая, когда усталостные испытания ставят своей задачей только выявление предела выносливости (нижняя часть кривой выносливости), предложен ряд ускоренных методов. Часть из них основана на резком изменении некоторых физических свойств металла при достижении предела выносливости. Отметим комбинированные методы, заключающиеся в постепенном (ступенчатом) увеличении нагрузки на образец до момента отклонения от прямолинейной зависимости в изменении его температуры и деформации (прогиба), я также крутящего момента и мощности на валу привода мащины, регистрируемых по показанию приборов. Эти ускоренные методы определения предела выносливости применимы только для мягких углеродистых сталей. [c.65]

Для ускоренного определения предела выносливости деталей и сборочных единиц машин начали применять метод испытаний при прогрессивно возрастающей нагрузке. Сущность его заключается в том, что деталь или сборочную единицу подвергают переменным нагрузкам, возрастающим по времени, при постоянном соотношении прироста нагрузки на одну деталь к числу циклов на ступень. Этот метод может быть применен для любого вида деформации и коэффициента асимметрии цикла изменения нагрузки. [c.74]

Ниже рассмотрены различные методы ускоренных испытаний на определение предела выносливости и усталостной долговечности, а также методы контроля этих величин. [c.23]

Для образцов разработан ряд таких методов, но, как правило, их нельзя без корректировки переносить с образцов на реальные детали. Одним из самых простых и распространенных методов ускорения испытаний на усталость является увеличение числа циклов нагружения изделия в единицу времени. При этом некоторые авторы считают, что изменение числа циклов нагружения (или числа оборотов в случае испытания на изгиб с вращением) в широких пределах не оказывает влияния на предел выносливости. [c.61]

Испытания болтов М20 из стали марки 20 проводили на машине ГРМ-1 с коэффициентом асимметрии цикла г = 0,5, предварительно для указанных образцов и деталей стандартным методом определили предел выносливости. После испытания ускоренными методами произвели оценку точности этих методов по формуле [c.74]

Возможность ускоренной оценки влияния технологических факторов доказана при исследовании влияния режима термической обработки и вида чистового шлифования на характеристики рассеяния предела выносливости стали ЗОХГСА (работа проводилась совместно с Киевским политехническим институтом). Испытаниям на усталость при изгибе с вращением подвергались образцы из стали ЗОХГСА после закалки с высоким (630°С), средним (510°С) и низким (190°С) отпуском, шлифованные обычными наждачными и алмазными кругами до одинаковой степени чистоты поверхности (8-й класс). Определение характеристик рассеяния пределов выносливости, осуществленное по двум методам — экстраполяции кривых усталости и возрастающей нагрузки, показало, что среднее значение предела выносливости повышается при снижении температуры отпуска приблизительно в соотношении 1 1,3 1,6. При этом среднее квадратическое отклонение также увеличивается, а рассеяние, характеризуемое коэффициентом вариации, остается практически неизменным. Замена обычных кругов алмазными в случае шлифования до одинаковой степени чистоты, поверхности не отразилась существенно на указанных характеристиках при всех трех режимах термообработки. Достигнутая экономия времени (1,3-10 циклов при возрастающей нагрузке, вместо 4,7-10 при постоянной амплитуде напряжений) и образцов (90 шт. вместо 500 шт.) свидетельствует [c.188]

Предел выносливости, определенный ускоренным методом, всегда выше предела выносливости, полученного при длительном испытании нескольких образцов. При ускоренных испытаниях выясняется сопротивление усталости всего объема деформируемого металла, в то время как при длительном испытании основной причиной усталостного разрушения является наличие микроскопических повреждений на поверхности или незначительных внутренних пороков образца. [c.345]

Так как наиболее показательной характеристикой сопротивления усталостному разрушению деталей является предел выносливости, то ускоренные методы для решения задач такого типа направлены в основном на определение ускоренными испытаниями предела выносливости. [c.167]

В настоящей работе студенты определяют предел выносливости конструкционной углеродистой стали 40 ускоренным методом, знакомятся с методикой испытания металлов на усталость и с устройством мащины. [c.178]

На рнс. 6.27 в качестве примера сопоставлены эмпирические кривые распределения пределов ограничений выносливости сплавов АВ и МЛ5, построенные по результатам обычных и ускоренных испытаний. Приведенные данные показывают удовлетворительное соответствие характеристик сопротивления усталости, найденных указанными методами. Расхождения в пределах выносливости не превышают 5— 8 МПа. Аналогичные результаты получены и для других марок алюминиевых и магниевых сплавов, а также для углеродистой и легированной сталей. [c.196]

Разделим эти методы на пять групп, приняв за основу классификации режим испытания, при котором получается информация, необходимая для ускоренного определения предела выносливости [c.216]

Пятая группа методов ускоренного определения пределов выносливости основывается на результатах испытаний образцов конструктивных элементов при программном изменении нагрузки. [c.222]

Ускоренные испытания автомобильных деталей по методу Локати были проведены на Московском автомобильном заводе им. И. А. Лихачева для полуосей автомобиля ЗИЛ-130, картеров ведущих мостов и шаровых пальцев автомобиля ЗИЛ-164, шатунных болтов, валов сошек. Эти детали предварительно были испытаны на усталость по методике, позволяющей получить полную характеристику усталости. С помощью статистической обработки результатов испытаний были получены корреляционные уравнения, соответствующие характеристикам усталости, и их доверительные границы, отвечающие вероятности Р = 0,001 и 0,999. При таком способе выражения исходных характеристик, используемых при определении предела выносливости путем ускоренных испытаний, снижается влияние субъективных ошибок при расчете накопленного повреждения. [c.170]

В качестве иллюстрации применения данного метода для ускоренного определения предела выносливости натурных, деталей проанализируем испытания полуосей автомобиля ЗИЛ-164, которые были проведены на Московском автомобильном заводе им. И. А. Лихачева в связи с разработкой метода оценки их долговечности. [c.178]

Предел выносливости (усталостная долговечность) — наибольшее напряжение, при котором образец выдерживает без разрушения заданное количество циклов напряжения, принимаемое за базу испытания. Методы испытания на предел выносливости при изгибе, растяжении и крученпи установлены ГОСТ 2860—65. Ускоренная оценка пределов выносливости методом ступенчатого нагружения (метод Локати) установлена ГОСТ 19533—74. [c.6]

В последние годы все более широкое распространение приобретают ускоренные методы испытаний при возрастающей нагрузке (методы Про, Эномото, Локати). В МАТИ предложен модифицированный метод [I] Про, позволяющий строить распределения ограниченных пределов выносливости легки.к конструкционных сплавов на алюминиевой и магниевой основах (т. е. материалы, не имеющие физического предела выносливости). [c.180]

Различают два вида определений предела выносливости длительные (основные) и ускоренные (косвенные). Длительные испытания, проведенные на серии одинаковых образцов, дают возможность установить зависимость между максимальным напряжением цикла Ornas И ЧИСЛОМ 6ГО повторений Л/, нсобходимым для разрушения образца. Эту зависимость представляют обычно графически (рис. 88) в виде так называемой диаграммы выносливости (кривой Велера). Ускоренные методы позволяют лишь косвенным образом приближенно установить величину предела выносливости на основании результато1в испытания одного образца. Использование ускоренных методов возможно только при наличии дополнительного оборудования, и применимы они лишь для стали при испытании на изгиб по специально разработанной методике. [c.152]

Метод ступенчатого нагружения п6 Докати (ГОСТ 19533—74) предназначается для ориентировочной оценки пределов выносливости образцов и изделий машиностроения из металлов и сплавов, кривые усталости которых имеют горизонтальный участок, т. е. разность Пределов выносливости на базах и 10 не превышает точности их оценки. Метод не может быть применен для ускоренной оценки предела выносливости образцов и изделий при испытании на ударную, контактную и термическую усталость. Предел выносливости определяют при ступенчатом увеличении нагрузки, используя не менее трех образцов (для усреднения полученных оценок). По результатам испытаний по ГОСТ 19533—74 подсчитывают сумму относительных долговечностей 2(П 7М), где значения долговечностей N1 принимают из семейства предположительных кривых усталости, выбранных из имеющихся экспериментальных данных. Образец или деталь нагружают начальным напряжением Оо и испытывают в течение По циклов. Далее без пауз напрялсение увеличивают на До до 01 и продолжают испытания при этом уровне напряжений в тече- [c.230]

Вторая группа ускоренных методов предусматривает испытания с монотонно возрастающим нагружением и оценкой предела выносливости на основе тех или иных предстарлений о сопротивлении усталости, в частности, на условиях суммирования усталостных повреждений. К этой группе относятся предложения Про, Локати, Эномото и др. [1]. [c.77]

Применение описанных выше методов целесообразно для ориентировочной оценки значеиия предела выносливости, которое может указать зону напряжений, в которой следует вести дальнейший поиск более точного Значеиия 0 ] многообразцовьши стандартными методами или малообразцовыми ускоренными методами. Такое предварительное ограничение зоны поиска дает экономию времени и количества требуемых образцов для испытания на усталость. [c.115]

Как показывает практика, основными видами разрушения изделий машиностроения являются изнашивание, усталость и коррозия. ВНИИНМАШ разрабатывает общемашинострои-тельные методические материалы дифференцированно по этим видам разрушения. Были выпущены руководящие технические материалы по методам ускоренного определения предела выносливости образцов, разрабатываются стандарты на надежность изделий машиностроения, определение предела выносливости по методу Локати, проект стандарта на ускоренные испытания алюминия и его сплавов на общую коррозию и ряд других рекомендации по основным принципам ускоренных испытаний при изнашивании. [c.4]

Из методов ускоренной оценки предела выносливости, основанных на использовании малого числа образцов, корреляционных зависимостей, характеристик упругости, изменения температуры, а также косвенных и безобразцовых методов, следует выделить метод ступенчатого нагружения по Локати. Он предназначен для ориентировочной оценки пределов выносливости образцов и деталей, кривые выносливости которых имеют горизонтальный участок. По результатам испытания со ступенчатым увеличением нагрузки не менее трех образцов (для усреднения полученных оценок) подсчитывают сумму относительных долговечностей 2 niijNi), где значения долговечности Ni взяты из семейства предположительных кривых усталости, выбранных из ранее полученных близких экспериментальных данных. Образец или деталь нагружают начальным напряжением сго и испытывают в течение щ циклов. Далее [c.315]

В работе [150] проанализирована возможность использования уравнения (1.6) для ускоренного определения предела выносливости. Для определения предела выносливости в этом случае необходимо испытать на усталость некоторое количество образцов до разрушения при различных напряжениях и построить кривые по полученным данным в координатах Ig (Оа — Ог) — IgiVp, задаваясь различными значениями То значение Ог, при котором указанная зависимость выражается прямой линией, и будет являться пределом выносливости. Проверка этого метода показала его хорошее соответствие экспериментальным результатам, однако количество образцов и время, затраченное на их испытание, были достаточно велики [150]. [c.220]

Четвертая группа методов ускоренного определения предела выносливости основывается на результатах испытания образцов при программном изменении нагрузки. Наиболее широкую известность получили методы Про [1195], Эномото [1135] и Локати [1172] на основе метода Локати разработай ГОСТ 19533—74. Согласно методу Про [1195] между пределом выносливости и разрушаюншм напряжением при заданной скорости его увеличения а существует линейная зависимость а , = а — АаР, где Лип — эмпирические коэффициенты. Про принимал п = 0,5, однако эксперименты показали, что этот коэффициент изменяется в интервале 0,3...0,7. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...