Некоторые особенности статических испытаний

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ [c.92]

Принцип действия этих систем тот же, что и гидропульсационных испытательных машин. Основные агрегаты систем также почти не отличаются от агрегатов машин. Некоторые их особенности указаны при описании конкретных систем. Преимуществами гидропульсационных систем являются их высокая экономичность вследствие малого потребления энергии и возможность применения их как для усталостных, так и для статических испытаний. Недостатком гидропульсационных си- [c.48]

Емкость—стакан 2 плотно закреплен на пассивном захвате 1 образца 3. Жидкость из емкости 6 благодаря разности установленных уровней поступает в стакан 2, откуда через патрубок 4 попадает в резервуар 7. Скорость потока регулируется краном 5. Такая конструкция приспособления с некоторыми особенностями, зависящими в большинстве случаев от вида нагружения, может быть использована при кратковременных и длительных статических испытаниях и при испытаниях на усталость в условиях воздействия активных жидких сред. [c.159]

При анализе работы упругой лопасти аэродинамические нагрузки в сечениях обычно определяют по данным статических испытаний профиля в аэродинамической трубе, представленным в табличной форме. Однако обтекание лопасти в реальных условиях является пространственным и нестационарным. Это, в частности, оказывает влияние на срыв в сечении лопасти, который протекает по-разному в зависимости от состояния обтекания остальных сечений. Указанные особенности должны учитываться при разработке надежного метода расчета аэро-упругой реакции лопасти. Одна из важных и требующих учета особенностей пространственного обтекания лопасти — наличие радиальной составляющей скорости, приводящей к обтеканию сечений под некоторым углом скольжения (см. разд. 5.12). Обтекание со скольжением отодвигает наступление срыва (затягивает срыв) и существенно влияет на структуру отрывного течения. [c.798]

Итак, при динамических испытаниях характеристики прочности, особенно сопротивление малым деформациям, повышаются по сравнению со статическими. Пластичность неоднозначно зависит от скорости деформации. В большинстве случаев при ударных иопытаниях образцов с надрезом характеристики пластичности оказываются ниже, чем при аналогичных статических испытаниях. В определенных условиях при высокоскоростной деформации некоторые металлы могут проявлять повышенную пластичность. Так, например, получается при штамповке взрывом (динамическое сжатие) металлов с гексагональной решеткой. [c.206]

Для деталей, работающих в условиях приложения динамических нагрузок, у которых подавляющая часть общей работы, поглощаемой до разрушения, приходится на долю пластической деформации (штоки паровых молотов, толстая броня, стволы орудий, амортизирующие цилиндры, шасси и т. п.), важной характеристикой, определяющей служебные свойства, является ударная вязкость. Ударная вязкость, определенная на стандартных образцах с надрезом, характеризует способность металла к местным пластическим деформациям и с этой точки зрения может служить характеристикой не только разрушения при ударе, но и при других резко выраженных объемных напряженных состояниях (внутренних напряжениях, концентраторах напряжений, понижения температуры). Поэтому определение ударной вязкости имеет значение не только для деталей, работающих при высоких скоростях приложения нагрузки. При сопоставлении сталей с одинаковым пределом прочности величина ударной вязкости может быть использована как сравнительная характеристика пластичности в надрезе. Ударная вязкость чувствительно реагирует на неоднородность структуры материала, особенно в поперечном и продольном направлениях. Поэтому она может быть применена для оценки однородности материала, для контроля загрязненности металла включениями, для выявления отклонений от технологического процесса, которые не отмечаются при статических испытаниях (выявление отпускной хрупкости, старения, перегрева и т. п.). Ударная вязкость должна определяться в направлении действия наибольших напряжений при эксплуатации. Так, для некоторых труб, турбинных дисков, цилиндров амортизаторов имеет значение ударная вязкость в поперечном к волокну направлении (тангенциальная проба). [c.16]

Влияние температуры испытания. Повышение температуры испытания может оказывать на свойства надрезанных образцов большое влияние, в особенности в зоне тепловой хрупкости. Влияние понижения температуры испытания на статические свойства надрезанных образцов неоднократно изучалось, в особенности у различных конструкционных сталей и сплавов [6]. При этом, как правило, с понижением температуры испытания резко падает пластичность в надрезе, а в некоторых случаях также и статическая прочность, характеризуемая величиной соответствующего условного напряжения. [c.121]

В некоторых случаях, в особенности при наличии сложных условий нагружения в эксплуатации, ударная вязкость приобретает значение показателя поведения металлов 9] в конструкции. Ударная вязкость во многих случаях отражает процессы, вызывающие хрупкость металла в различных условиях нагружения, в то время как стандартные статические характеристики при испытании на растяжение не меняются (табл. 20.1 и 20.2). [c.160]

При испытании тонкостенных труб целесообразно вместо растяжения производить статическое сплющивание кольцевых образцов до разрушения. В этом случае наибольшая нагрузка может служить характеристикой сопротивления разрушению, а степень сплющивания кольца — характеристикой пластичности (см. гл. 15). Испытание колец особенно целесообразно для контроля поперечных свойств материала труб (ГОСТ 8695—58). Конечно, сплющивание колец применимо только для не слишком пластичных материалов, т. е. для таких, у которых при сплющивании кольца происходит разрушение. В некоторых случаях материалы контролируют по пределу упругости. Так, для контроля листовых пружинных материалов применяют гиб листа на 90° и наблюдают его возвращение в исходное положение, лист не должен иметь остаточную деформацию [17]. [c.334]

Динамические испытания металлов необходимы в тех случаях, когда работа деталей связана с ярко выраженными динамическими нагрузками. Данный вид испытаний необходим по той причине, что некоторые металлические материалы, достаточно пластичные при статических нагрузках, оказываются хрупкими при динамическом воздействии, особенно при пониженных температурах. [c.61]

Существует много различных путей, по которым коррозия в алюминиевых сплавах может проникнуть вглубь вдоль плоскостей, параллельных поверхности. Некоторые из случаев расслаивания материала в результате коррозии по своему существу представляют собой межкристаллитную коррозию с той характерной особенностью, что она происходит в сплаве, зерна которого вытянуты вдоль плоскости прокатки. Существует, однако, другой заслуживающий внимания путь коррозии вдоль плоскостей, параллельных поверхности. Может случиться, что на ранней стадии прокатки сляб пристанет к обоим валкам, так что две его половинки открываются как пасть крокодила если эти обе половинки впоследствии приводятся в соприкосновение, может показаться, что они приварились друг к другу, но из-за образования окиси в то время, когда половинки были раздвинуты, приварка часто является некачественной. Если такой металл склонен к коррозионному растрескиванию, трещины (начинающиеся из точек на поверхности металла), которые в иных условиях продвигались бы поперек образца, отклонятся в сторону и пойдут параллельно поверхности. У образцов такого материала, подвергающихся обычным испытаниям на стойкость против коррозионного растрескивания при воздействии внешних усилий в продольном направлении, часто наблюдается исключительно большое время до разрушения, но эти данные не являются показателем высокого качества сплава несмотря на то, что подвергавшиеся коррозионному испытанию образцы могут выдержать статические напряжения в продольном направлении, они сравнительно легко ломаются при кручении. [c.622]

При такого рода обсуждении можно только надеяться привлечь внимаиие к некоторым более важным вопросам, которые часто остаются незамеченными. Некоторая информация о поведении материалов при различных усдовиях может быть получена из других статических испытаний, таких, как испытания на сжатие и кручение, или динамических испытаний, испытаний на усталость и на ударную вязкость по Изоду. Так же, как. и при испытаниях на растяжение, имеются трудности в выполнении и интерпретации этих испытаний. Нетрудно реализовать при испытаниях наиболее сложные трехосные напряженные условия (т. е. случаи возникновения напряжений в трех направлениях), но часто трудно или дан е невозможно количественно оценить результаты опытов, так как неизвестны распределения напряжений, особенно после того, как возникли хотя бы незначительные пластические деформации. [c.33]

Можно проследить некоторые особенности изменения прочности стеклопластиков при динамических испытаниях. Во всем диапазоне скоростей диаграммы деформирования при сжатии и растяжеиии принципиально не изменяются. Несмотря на кажущееся увеличение хрупкости связующего (уменьшение предельных деформаций), деформация стеклопластиков с увеличени-ем скорости деформирования не уменьшается. Увеличение скорости движения бойка при ударе с 500—600 до 1000—1100 м/сек не приводит к существенному увеличению прочности, полученной при меньших скоростях испытания. Концентрация напряжений (надрезы, отверстия) не оказывает существенного влияния на динамическую прочность стеклопластиков, причем влияние концентрации напряжений при действии низких температур в условиях ударного нагружения не увеличивает опасность хрупкого разрушения по сравнению со статическим нагружением. [c.48]

Форма н величина шлаковых включений оказывают заметное влияние на механические и физические свойства металла. Крупные остроугольные включения (> 5 мкм) снижают выносливость метаяла — предел усталости. Мелкие включения (> 5 Л1КЛ1) округлой формы не влияют на предел прочности и пластичности при статических испытаниях, а также на предел усталости металла, но увеличение их сопровождается некоторым снижением ударной вязкости и повышением склонности швов к кристаллизационным трещинам. Выделение включений FeO, FeS и других по границам зерен, особенно в виде сплошных прослоек, придает металлу хрупкость, иногда красноломкость. Посторонние включения заметно уменьшают коррозионную стойкость металла. Однако мельчайшие, субмикроскопические включения, равномерно распределенные в металле (например, ТЮ. AljO,), могут быть и полезными, так как они становятся дополнительными центрами кристаллизации и способствуют измельчению структуры. [c.281]

Во многих случаях напряжения в конструкции при периодических нагрузках превышают предел усталости. Это относится, например, к деталям авиационных двигателей, лопастям несухцих винтов вертолетов, к ряду объектов военной техники, срок эксплуатации которых очень ограничен различными причинами. В этих случаях важно знать характеристики ограниченной выносливости, которые определяют ресурс детали или конструкции, обеспечивают сопротивление усталостным разрушениям в течение определенного срока, т. е. некоторого числа циклов. Поэтому,, если при расчетах на усталость из всей кривой Велера важно знать фактически лишь одну точку — предел усталости, то при расчете на ограниченную выносливость суш.ественное значение приобретает верхняя часть кривой Велера. Однако характеристики работы детали и ее ресурс, поскольку он задан, исходя из других соображений, фактически определяют уменьшенную базу испытаний на усталость. Тем самым главным становится по возможности наиболее точное воспроизведение в испытаниях истинных условий работы детали и установление статистических характеристик, определяющих вероятность разрушения детали при напряжениях, отличающихся от выявленного таким образом условного предела усталости (предела ограниченной выносливости), и при числах циклов, отличающихся от базы испытаний. Последнее особенно важно в связи с тем, что при напряжениях, заметно превышающих истинный предел усталости и близких к пределу статической прочности, разброс данных усталостных испытаний бывает очень большим. В последние годы статистическим методам обработки данных усталостных испытаний уделяется большое внимание. [c.306]

Прочность при низких температурах. Хрупкое разрушение стальных конструкций наблюдается особенно часто при низких температурах. Упомянутые выше случаи разрушения резервуаров а судов происходили при температурах ниже нуля. В условиях крайнего севера, где металлические конструкции и механизмы работаюг зачастую при температурах —40° и —50°, хрупкие разрушения, особенно часты, и проектирование сооружений, работающих в этих, условиях, требует особого внимания. Явление хрупкости стали при низких температурах получило название хладноломкости. Схематическое объяснение хладноломкости может быть следующее (А. Ф. Иоффе,. 1924 г.). Пластические свойства металла в сильной степени зависят от температуры, предел текучести с понижением температуры повышается. В то же время сопротивление отрыву практически не зависит от температуры. Поэтому при низких температурах условия перехода от хрупкого разрушения к пластическому меняются и отрыв становится возможным прежде, чем наступит пластическое состояние. В частности, и при растяжении может случиться, что образец разорвется прежде, чем появятся пластические деформации. Не у всех металлов оказывается возможным получить хрупкое разрушение при растяжении за счет понижения температуры металлы с гранецеитри-рованной решеткой сохраняют пластические свойства при весьма низких температурах, среднеуглеродистая сталь, весьма пластичная в обычных условиях, становится хрупкой при растяжении лишь при температуре жидкого водорода. При динамическом деформировании, предел текучести оказывается выше, чем при статическом, поэтому критическая температура хладноломкости, то есть температура перехода от вязкого разрушения к хрупкому, повышается, В опытах Давиденкова Н. Н. (1936 г.), который испытывал на ударное растяжение цилиндрические образцы из среднеуглеродистой стали, критическая температура получилась —95° для крупнозернистой структуры и — 160° для мелкозернистой. При сложном напряженном состоянии, например в месте концентрации напряжений, условия перехода от пластического разрушения к хрупкому будут другими и критическая температура, определенная в этих условиях, отличается от критической температуры, найденной путем испытания гладких образцов иа растяжение. В настоящее время не существует теории, которая позволяла бы надежным образом производить расчеты на прочность в условиях низких температур с тем, чтобы предусматри вать возможность хрупкого разрушения, однако надлежащий выбор, материалов и соблюдение некоторых конструктивных и технологических предосторожностей позволяют избежать хладноломкости. [c.411]

Испытания в статических условиях, как уже указывалось, производятся с целью сравнительной оценки решеток и для изучения особенностей физического процесса обтекания различных решеток. Получаемые опытные характеристики в некоторых случаях могут быть И СП0льз0 ва1Ны и для теплового расчета ступени. [c.645]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...