Испытания при переменных нагрузках

В зависимости от условий нагружения механические испытания подразделяются на статические, динамические и на испытания при переменных нагрузках. [c.73]

ИСПЫТАНИЯ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ [c.78]

ИСПЫТАНИЯ ПРИ ПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЗКАХ (на усталость) [c.149]

Испытания при переменных нагрузках могут производиться как на специальных образцах, так и на готовых деталях машин и конструкциях. [c.659]

В случае испытаний при переменных нагрузках работоспособность также ограничивается разрушением, поэтому за характеристику качества конструкции должно приниматься количество циклов до появления трещины при заданных уровне и характере изменения напряжений. [c.278]

В справочнике впервые на современном научном уровне рассматриваются методы и оборудование для проведения длительных и ускоренных испытаний металлов, деталей машин и механизмов при переменных нагрузках и наложении среды, трения и температуры, используемые при определении характеристик усталостной прочности. [c.2]

I. Предварительные замечания. В 2.11 и 2.13 были описаны статические кратковременные испытания гладких образцов из различных материалов на растяжение и сжатие при комнатной температуре. Предыдущие параграфы настоящей главы содержат описание различных упругих и механических свойств материалов и оценку влияния различных факторов на эти свойства. Уже при этом обсуждении приходилось обращаться к результатам динамических испытаний (при определении сопротивляемости ударному воздействию и при оценке влияния скорости деформирования на различные свойства), кратковременных и длительных испытаний при высоких температурах (при определении предела длительной прочности и предела ползучести, а также при оценке влияния температурного фактора на различные свойства), длительных испытаний при переменных по величине и знаку нагрузках, длительных испытаний при комнатной температуре и постоянной нагрузке и при монотонно убывающей нагрузке. Приходилось, наряду с рассмотрением результатов испытания гладких образцов, обращаться и к анализу материалов испытаний образцов с надрезом указывалось, что, кроме непосредственного определения интересующих инженера свойств материала, существуют косвенные пути оценки этих свойств (при помощи определения твердости) отмечалось, что, [c.298]

Клапанная пружина, испытанная при рабочих нагрузках и не поломавшаяся после 10 млн. циклов, практически никогда не поломается в дальнейшей эксплуатации, так как такие испытания подтверждают, что в ней отсутствует какой-либо скрытый дефект, который обязательно проявился бы и привел к поломке в течение такого большого числа циклов переменных нагрузок. [c.516]

Схема силового потока для обычной гайки, гайки с поднутрением и гайки с зенковкой показана на фиг. 23. На фиг. 24- дано сравнение ряда конструктивных форм гаек и болтов на стойкость при длительных испытаниях под переменной нагрузкой. Роль поднутрения и [c.185]

Созданы методики и оборудование для усталостных испытаний высокомодульных материалов. Расчеты на прочность при переменных нагрузках как по коэффициентам запаса прочности, так и при помощи вероятностных методов расчета требуют знания характеристик сопротивления усталости материала. Для этого разработаны оборудование и методики проведения усталостных испытаний композитов при растяжении, изгибе, межслойном сдвиге и смятии в мало- и многоцикловой областях. Установлено, в частности, что современные углепластики обладают высоким сопротивлением усталости по сравнению с металлическими материалами, что позволяет эффективно применять их при значительных амплитудах переменных нагрузок. Были выявлены статистические закономерности подобия усталостного разрушения углепластиков и разработаны предпосылки создания инженерной методики оценки усталостной долговечности элементов конструкций из углепластиков. [c.17]

На основе анализа результатов испытаний с переменной нагрузкой можно установить ряд закономерностей и причин появления отказов, а также уровни нагрузок, на которых эти закономерности проявляются. Эта информация полезна при анализе вида плотности распределения отказов в зависимости от величины нагрузки, а также при разработке ускоренных испытаний на надежность. Чтобы ускоренные испытания давали верное представление об истинной величине интенсивности отказов, нагрузки не должны приводить в действие те механизмы отказов, которые отсутствуют при режимах нормальной эксплуатации. В противном случае будет нарушаться корреляция между значениями интенсивности отказов при ускоренных испытаниях м в условиях нормальной эксплуатации. [c.243]

Следует заметить, что вид зависимости плотности распределения отказов от нагрузки имеет большое значение нагрузки, используемые для получения подобной зависимости, должны достигать таких величин, чтобы можно было обнаружить не одну, а несколько причин отказов. Поэтому, как указывалось выше, по результатам испытаний с переменной нагрузкой нельзя рассчитывать интенсивность отказов. В то же время по этим результатам можно определить прочность и характеристики материалов, а также стабильность технологического процесса. Любое изменение в материалах или технологии приводит к изменению формы зависимости плотности распределения отказов от нагрузки и сразу же обнаруживается. Хотя такие изменения могут и не повлиять на надежность, однако в этих случаях следует провести дополнительный анализ данных, полученных при обычных испытаниях. Изменение зависимости плотности отказов от нагрузки указывает на необходимость выбора новых условий испытаний на надежность, [c.243]

В работе [275] оценивается прочность при переменных нагрузках сварных двутавровых балок с несущими монтажными стыками различной формы общий (рис. 86, а) и Z-образный стык (рис. 86, б), выполняемые сваркой в среде СОа (рис. 86). Результаты испытания [c.158]

Стандартные испытания, предназначенные для оценки чувствительности материала к концентрации напряжений при переменных нагрузках, не являются общепринятыми, и пока универсализация не достигнута, неизбежно будут возникать значительные затруднения. Строго говоря, использование удачной формулы позволило бы точно оценить чувствительность к концентрации напряжений, но такая формула может быть верной лишь при точных экспериментальных результатах. К сожалению, в обычной методике имеются ошибки и это заставляет придавать важное значение оценке чувствительности к концентрации напряжений с помощью особо тонко поставленных экспериментов. С этой точки зрения стандартизация форм образцов, предназначенных для испытаний, имела бы исключительное значение. Некоторые идеи, которые необходимо рассмотреть Б целях развития стандартизации, обсуждаются ниже. [c.162]

В работах [15, 16] приводятся результаты экспериментальной проверки метода приближенного моделирования несущей способности при переменных нагрузках на основе критериев подобия (10.20). Были испытаны на циклический изгиб при вращении образцы восьми серий из стали 45 диаметром 2а = 50 мм с радиусами надрезов р2 = И 9 7,5 5 3,5 2 1 и 0,5 мм, условно принимаемых за натурные детали. В качестве моделей использовались образцы диаметром 2й1 = 7,5 мм с теми же радиусами кольцевых выточек (рис. 10.6), нагружаемые с помощью пульсатора на растяжение-сжатие. При изготовлении модельных и натурных образцов были приняты меры с целью обеспечения тождественности поверхностных слоев в области кольцевых выточек. Во избежание получения случайных результатов при испытаниях единичных образцов, оценка закономерностей усталостного разрушения натуры и моделей производилась путем построения областей рассеивания сопротивлений усталости. [c.229]

Испытания при циклических нагрузках выполняют при следующих схемах нагружения чистый изгиб при вращении то же в одной плоскости растяжение—сжатие переменное кручение пульсирующее внутреннее давление, а также комбинированное нагружение (изгиб с растяжением или кручением, растяжение с кручением и т. д.). Наряду с многоцикловыми испытаниями, выполняют испытания при контактном нагружении, а также испытания на малоцикловую, высокочастотную, ударную, термическую, термо-меха-ническую и коррозионно-механическую усталость. [c.310]

АЗ.2.2. Технические теории ползучести. Информации, доставляемой испытаниями на чистую ползучесть, недостаточно для того, чтобы описывать ползучесть при переменных нагрузках, необходимы соответствующие реологические модели. Простейшие из них, базирующиеся только на названной информации и применяемые чаще всего в практических расчетах, называют техническими теориями ползучести. [c.81]

Опыты на второй партии образцов проводились при переменных нагрузках ступенчатого типа в условиях пропорционального нагружения. По этой же методике проведены и новые испытания, результаты которых даются в таблице. [c.100]

Левой части кривой усталости соответствует так называемая малоцикловая усталость, повторно-статическое нагружение. Этот тип усталости характеризуется малым числом циклов до разрушения и сравнительно большим уровнем прикладываемых напряжений. Поскольку механизм накопления повреждаемости при переменных нагрузках является сложным, к тому же в области малоцикловои усталости он связан еще и с наличием пластического деформирования, то в этом случае для практического использования результаты испытаний наиболее удобно представлять выражением вида [c.9]

Способность материала сопротивляться воздействию на него различных нагрузок (статических, динамических, знакопеременных и др.) оценивается совокупностью механических свойств. Эти свойства определяются в результате соответствующих испытаний материала или специально изготовленных из него образцов по стандартным методикам. Чаще всего проводят статические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, твердость и динамические на ударную вязкость и усталость при переменных нагрузках. [c.193]

Последующие испытания ведут в зависимости от местных условий н подлежащих разрешению задач, как, например, при переменной нагрузке, резких изменениях давления и температуры, при каком-либо ином методе регулирования температуры перегретого пара, при ином составе питательной воды и т. д. [c.232]

Испытания на усталость позволяют определить предел выносливости, т. е. наибольшее повторно-переменное напряжение, которое материал выдерживает без разрушения в течение заданного числа циклов (база испытаний). Этот вид испытаний может производиться при изгибе, растяжении-сжатии, кручении, нормальных, повышенных и пониженных температурах, а также в агрессивных средах. Наиболее распространены испытания при изгибающей нагрузке. Соотношение между пределом выносливости при симметричном цикле и пределом прочности для углеродистой стали имеет вид [c.79]

Сплавы с низким пределом текучести и высоким упрочнением, например аустенитные стали, могут столь сильно упрочняться в надрезе от наклепа при резании, что предел выносливости надрезанного образца может оказаться большим, чем у гладкого образца после шлифования поверхности надреза сталь оказывается чувствительной к надрезу. Если нет возможности проведения испытаний и гладких, и надрезанных образцов, то в большинстве случаев при оценке конструкционной прочности материала следует предпочесть испытания надрезанных образцов. Во многих случаях важна прежде всего именно абсолютная величина предела выносливости надрезанного образца относительная чувствительность к надрезу, т. е. отношение пределов выносливости гладкого и надрезанного образцов, имеет меньшее значение. Например, чугун нечувствителен к надрезу, тем не менее его нельзя считать лучшим материалом для работы при переменных нагрузках ввиду низкой абсолютной величины его предела выносливости. [c.331]

Относительная прочность полых поршневых пальцев определяется испытанием при переменных напряжениях на пульса-торных машинах. Нагрузка на палец осуществляется через колодки (фиг. 7). [c.490]

При выполнении их удается также в определенной степени уменьшить роль указанных выше недостатков. Материалы, используемые для тяжелонагруженных и ответственных деталей и механизмов, подвергают не одному, а нескольким видам испытаний, в которых возникающее напряженное состояние оказывается различным. Эти испытания рассматриваются ниже они выполняются в условиях как статического, так и динамического нагружения, а также при переменных нагрузках. [c.136]

Прогресс в области расчетной техники и применение ЭВМ открывают перспективу моделирования процесса развития трещины. Число испытаний при переменных нагрузках (программные нагру-я ения или случайные нагружения) можно сократить, заменив их испытаниями при постоянных нагрузках и моделирование с использованием ЭВМ. Полученные результаты легче статистически обрабатывать и обобщать на основании их можно предсказать накопление усталостного поврежденпя. [c.274]

В статьях В. С. Наместникова [64], [65] описаны испытания тонкостенных трубчатых образцов при совместном растяжении и кручении. Материал образцов — аустенитная сталь ЭИ257. Температура испытаний 500 и 600 °С. Образцы испытывались как при постоянных, так и при переменных нагрузках. Испытания при переменных нагрузках осуществлялись по следующей схеме вначале образец испытывался при определенном отношении касательного напряжения к нормальному в течение 50 ч, затем нагрузка снималась и образец снова нагружался до той же величины интенсивности напряжений, но при другом отношении касательного напряжения к нормальному и снова испытывался в течение 50 ч. [c.249]

Предел термической усталости определяется испытанием при переменных нагрузках образцов, подвергнемых нагреву до 425° С в течение 85 сек. и охлаждению до 65° С в течение 15 сек. По аналогии с пределом выносливости, предел термической усталости достигается при определенном числе теплосмен (около 100). [c.145]

Для определе1шя усталостной прочности (предела выносливости) прибегают к испытаниям на усталосп, (на изгиб, растяжение и кручение при переменных нагрузках). При этом определяют максимальное напряжение, которое выдержал образец на базе 10 циклов не разрушаясь, что соответствует пределу вьшосливости металла или сварного соединения. Испытание проводят на плоских или цилиндрических образцах специальной формы и размеров, вырезаемых, как правило, поперек сварного шва. [c.214]

Таким образом, по 5—6 образцам устанавливается приблизительный вид кривой Велера. При наличии большего количества образцов их используют для уточнения отдельных участков, добиваясь расположения полученных результатов либо вдоль всей кривой Велера, либо только в верхней или нижней её частях, в зависимости от цели испытаний. Нельзя применять несломавшиеся образцы для испытаний при увеличенных нагрузках, так как под действием переменных напряжений ниже предела усталости материал значительно упрочняется [29]. [c.84]

Установки и машины для испы тания подшипниковых материалов на вклады шах,втулках и целыхпод-шипниках различают для испытания при постоянной нагрузке и для испытания при переменной или ударной нагрузке. Первые используются для испытаний подшипниковых материалов на трение и изнашивание, вторые — для испытаний тех же материалов по совокупности свойств в условиях, имитирующих эксплоата-ционные в части характера нагружения, а также для испытаний на усталость. [c.207]

Б. Испытания с переменной нагрузкой. Другой важный вид ускоренных испытаний — испытания с переменной нагрузкой. Эти испытания дают возможность определить однородность и прочность продукции, но не всегда позволяют получить интенсивность отказов. Во время этих испытаний нагрузка периодически повышается в соответствии с заранее разработанным планом. При этом могут изменяться нагрузки нескольких видов, такие, например, как температура и напряжение. На каждом уровне нагрузки детали выдерживаются в течение заданного интервала времени, в конце которого определяется число отказавших элементов, а у неотказавших измеряются параметры. Нагрузка увеличивается до отказа всех испытываемых элементов. [c.241]

Рассмотрим влияние высокотемпературной термомехаииче-ской поверхностной обработки (ВТМПО) на износостойкость поверхностного слоя. Сущность этого процесса заключается в нагреве поверхности ТВЧ иа необходимую глубину, обкатке ее роликом при 900...950°С и быстром охлаждении. Существенный эффект при этой обработке достигается для деталей, работающих при переменных нагрузках [И]. Ролики для обкатки изготовлялись из быстрорежущей стали Р18 с 62. ..64 НРСэ. Сравнительные испытания контактной прочности сталей 40 и 40Х показали, что при обкатке с давлением 550 МПа оптимальной тем- [c.45]

Прочность при переменных нагрузках. Испытания при переменных на-гру.чках производились на образцах из низкоуглеродистой стали одинаковых размеров с припаянной или приваренной накладкой угловыми лобовыми швами (рис. 19). Сварка проводилась электродами высокого качества, пайка — припоями Л63. Эксперименты (симметричные циклы) показали, что паяные соединения более долговечны, чем сварные при о = 118 МПа паяные соединения выдерживали миллион нагружений, сварные — примерно 250 000. [c.299]

Для надежной оценки несущей способности сварных конструкций ротора важными являются исследования усталости крупных моделей (образцов), соизмеримых по размерам с ротором и отображающих его конструкцию и технологию вдготовления. Эти исследования позволят установить долговечность и уровень разрушающих знакопеременных напряжений, а также характер разрушения от усталости однородных и разнородных соединений ротора. Соответствующие исследования были проведены в ЦНИИТМАШе [89]. Несущую способность сварных газотурбинных роторов при переменных нагрузках оценивали по испытанию на усталость крупных моделей, отражающих различные конструктивно-технологические решения исполнения сварных стыков формы разделок кромок под сварку, конструкции корневой части шва, композиции электродов и термической обработки. [c.180]

Для проведения расчетов на циклическую долговечность при переменных нагрузках, помимо характеристик сопротивления усталости материалов, представленных в виде кривых и поверхностей усталости, необходима также информация о закономерностях накопления усталостных повреждений по мере увеличения числа циклов нагружения. Считается, что мера усталостного повреждения V равна нулю для начального состояния материала и равна единице для момента появления заметной усталостной трещины. Ее появление означает, что процесс разрушения переходит из стадии накопления собственно усталостных повреждений (из инкубационной стадии) в стадию роста усталостной трещины. Задача заключается в получении зависимости v = v (а, п), где о — уровень амплитуд напряжений, устанавливаемый при испытаниях постоянным /г число циклов нагружения (рис. 2.1). Когдаэта зависимость в координатах [v, n/N (а) ], где N (о) — число циклов до разрушения при уровне напряжений а, описывается одним и тем же уравнением и не зависит явно от уровня напряжений а, процесс накопления усталостных повреждений называется автомодельным [4]. Такой процесс показан на рис. 2.2. Так, в случае степенного закона накопления усталостных повреждений [c.16]

Усталостный излом — поверхность раздела, возникающая при усталостном разрушении объекта. Долом — часть усталостного излома, возникающая в завершающей стадии разрушения из-за недостатка прочности сечения по трещине. При испытании с переменными нагрузками (мягкое нагружение) зона долома обычно занимает меньшую часть поперечного сечения образца, чем при испытании с заданными деформациями (жесткое нагрунсение). [c.305]

Силовое и кинематическое взаимодействие элементов машин и конструкций носит более сложный характер. Поведение этих объектов существенно зависит от их взаимодействия с окружающей средой, а также характера и интенсивности процессов эксплуатации. Для предсказания поведения деталей машин и элементов конструкций необходимо рассматривать процессы деформирования, изнашивания, накопления повреждений и разрушения при переменных нагрузках, температурах и других внешних воздействиях. Чтобы судить о показателях безотказности и долговечности объекта в целом, недостаточно знать только показатели отдельных элементов. К тому же, многие конструкции и машины уникальны или малосерийны, их блоки и агрегаты слишком громоздки или дороги, поэтому нельзя рассчитывать на накопление статистической информации на основе их стендовых или натурных испытаний. В связи с этим для оценки показателей безотказности и долговечности механических систем применяют в основном расчетно-теоретический метод, основанный на статистических данных относительно свойств материалов, нагрузок и воздействий. В этом наиболее существенное отличие теории надежности машин и конструкций как от системной теории надеж-ности, так и от параметрической теории. [c.12]

Проведенные Беком и Янковским испытания с облагороженной сталью SAE 4340 также подтвердили это открытие. Последующая термическая обработка улучшает по утверждению этих авторов гибкость хромированных образцов. Однако полученное при испытаниях на изгиб благоприятное действие последующей термической обработки (в течение 0,5 ч при 200 или 180°С) не следует обобщать. Опыт показал, что полученные при простых испытаниях на изгиб благоприятные данные нельзя переносить на все показатели прочности. Эти данные совершенно не соответствуют тому, что происходит при переменных нагрузках. Проберт и Роллинсон установили, что многие высокопрочные стали могут быть использованы без дорогостоящей термической обработки. Однако если внутренние напряжения превышают критическое значение, они рекомендуют одночасовую термическую обработку при 200°С до хромирования и трехчасовую после. [c.197]

Допускаемые напряжения изменяются в зависимости от рода нагрузки. Трем случаям нагрузки и относящимся к ним допускаемым напряжениям соответствуют в сущности три величины прочности, именно временное сопротивление при постоянной нагрузке, при переменной нагрузке и то же при колебательной нагрузке (Вей-раух). В соответствии с данными испытаний на усталость эти величины находятся в отношении 2 (1—1,2) 1. Предел усталости (разрушающее напряжение при колебательной нагрузке) очень сильно приближается к пределу упругости. Поэтому (согласно Фёпплю) допускаемое напряжение в случае третьем должно быть взято равным половине такового для первого случая, т. е. оно доходит до четверти предела упругости (пропорциональности). Для случая второго значение допускаемого напряжения должно быть выбрано равным от 1 до 1,2 такового для случая третьего. Таким образом для случая постоянной нагрузки и простого металла допу- [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...