Данные испытаний на усталость

В результате математической обработки данных испытаний на усталость образцов с различной шероховатостью получена следующая зависимость характеристик усталости от шероховатости поверхности [c.190]

Многофакторной корреляционной обработке подвергнуты данные испытаний на усталость 17 серий образцов каждого из исследованных сплавов непосредственно после шлифования и фрезерования (см. табл. 5.2—5.4). Эти серии образцов до испытания на усталость не проходили изотермических нагревов для снятия остаточных технологических макронапряжений или поверхностного наклепа. [c.204]

Усталостные испытания и определение уровня задаваемых напряжений проводили по приведенной методике. Данные испытаний на усталость подвергали статистической обработке, по результатам которой определяли корреляционные уравнения и строили графики корреляционных зависимостей о—N и а—Т в логарифмической системе координат. [c.235]

Исходя из этого, можно определять вязкость разрушения по данным испытаний на усталость [3]. При этом испытывают образец (цилиндрический или плоский) на усталость до разрушения. По поверхности излома определяют длину усталостной трещины для плоского образца или глубину усталостной трещины для круглого образца. Поверхность излома, где трещина росла в условиях плоской деформации, перпендикулярна боковой поверхности образца. [c.83]

Рис. 2. Значения по данным испытаний на усталость

Рис. 6,63. Основные петли гистерезиса (а—г), получаемые методой разделения амплитуды деформации, и типичные данные испытаний на усталость стали 316 (й-э), (I, j = р, с) [90]

Здесь ер = -Ь - /). Согласно (АЗ.7), эта величина представляет истинную логарифмическую деформацию при разрыве в некоторых случаях ее подбирают так, чтобы формула наилучшим образом удовлетворяла данным испытаний на усталость. [c.114]

При вычислении вязкости разрушения по данным испытаний на усталость использовали дополнительную информацию, получаемую при измерении поверхностей изломов образцов. Испытания на усталость при чистом изгибе вращающегося образца проводили на машине типа МУИ-6000, широко распространенной в лабораториях научно-исследовательских институтов и заводов черной металлургии. [c.110]

Значения по данным испытаний на усталость вычисляли по формуле (103, так как аналитическое решение для цилиндрических образцов с боковой трещиной при чистом изгибе отсутствует. [c.111]

Данные испытаний на усталость приведены на рис. 5.1. исходная кривая усталости отожженного армко-железа, как видно из рис. 5Л, а, имеет вид плавной кривой, в то время как в случае закаленных образцов наблюдается четкий физический предел усталости (см. рис. 5.1, б). Дополнительное старение закаленных образцов (исходная кривая) приводит к тому, что кривая усталости приобретает тот же вид, что и кривая усталости отожженных образцов (см. рис. 5.1, б). [c.158]

Получения коррелятивных зависимостей данных испытаний на усталость и данных действительной эксплуатации конструкций с целью разработки приемлемых нетрудоемких методов расчета на выносливость и долговечность конструкции в условиях эксплуатации. [c.40]

ДАННЫЕ ИСПЫТАНИЙ НА УСТАЛОСТЬ [c.277]

Таким образом, при испытании на усталость стандартных образцов определяется собственно не предел выносливости материала, а предел выносливости образца, изготовленного из данного материала. При переходе от образца к реальной детали следует вводить ряд поправок, учитывающих форму и размеры детали, состояние ее поверхности [c.282]

Актуально ускорение усталостных испытаний. Оно возможно повышением частоты, повышением напряжений и исключением тех напряжений в спектре, которые практически не сказываются на процессе усталости. За последние 30 лет скорости машин для испытаний на усталость повысились с 300 до 50000 циклов в минуту, кроме того, имеются уникальные пульсаторы резонансного типа для малых образцов с частотой свыше 50000 Гц. Современные высокочастотные пульсаторы сокращают время испытаний отдельных деталей, например лопаток турбомашин, до десятков минут. Частота нагружений при отсутствии пластических деформаций и повышенного внутреннего трения обычно мало влияет на предел выносливости. Возможно внесение поправок на основе литературных данных или экспериментов. Проведение испытаний при повышенных напряжениях уместно для изделий, у которых зависимость наработки от напряжений (в частности, при контактных нагружениях) стабильна и достаточно хорошо изучена. Форсирование нагрузки применяют для узлов, в частности для выявления слабых [c.479]

Для испытания на усталость изготовляют серию одинаковых тщательно отполированных образцов, имеющих в рабочей части цилиндрическую форму диаметром 5—10 мм. Образцы доводят до разрушения при различной нагрузке и напряжениях, устанавливая при этом циклическую долговечность образца. По полученным данным строят кривую усталости (рис. 25.3). На кривой усталости имеется участок, стремящийся к горизонтальной асимптоте. Ордината этой асимптоты и дает значение предела выносливости Ок. [c.279]

Для оценки прочности при циклически изменяющихся напряжениях необходимы экспериментальные данные о характеристиках усталости материала в форме кривых усталости, функций статистического распределения их параметров, коэффициентов, описывающих изменение этих параметров в связи с неоднородностью напряженного состояния, абсолютными размерами элементов конструкций, их технологическим упрочнением и влиянием среды. Эти данные получают испытанием на усталость лабораторных образцов, моделей и элементов П 163 [c.163]

Величина критического повреждения du, входящая в это выражение, зависит от формы блока, а следовательно, и от спектра нагружения и убывает с увеличением разности между амплитудами наибольшего и наименьшего напряжения, т. е. крутизны спектра (на высоких уровнях напряжений относительные наработки по числу циклов обычно бывают незначительными). Для <1к на стадии окончательного разрушения В. П. Когае-вым предлагается следующее выражение, вытекающее из анализа экспериментальных данных по испытаниям на усталость при различных формах спектра [c.180]

Испытания на усталость соединений листовых конструкций. Полученных контактной точечной сваркой из сплавов ВТ1-0 и ОТ4-1, сталей и алюминиевых сплавов, показали близость предела выносливости стали и титановых сплавов [162]. По данным этой работы, уровень усталостной прочности сварных соединений определяется их конструктивным оформлением, при этом вид материала имеет меньшее значение. [c.157]

Как видно из данных табл. 29, технически чистый титан нечувствителен к коррозионной среде при испытаниях на усталость. [c.159]

Общая характеристика испытательных машин для испытания крупных образцов и деталей приведена в табл. 29 и 30, а для образцов небольшого размера для испытания на усталость при изгибе — в табл. 31. Кроме того, дана более подробная характеристика отдельных машин иностранных фирм. [c.203]

Оценка результатов испытаний на усталость на основе параметров линейной механики разрушения имеет то преимущество, что сведения, полученные на образцах различной конфигурации, могут быть приведены к единому сопоставимому виду. В этом случае результаты испытаний любых образцов, для которых существует точное решение для определения коэффициента интенсивности напряжений, могут быть сопоставлены по этому параметру без каких бы то ни было ограничений, в отличие, например, от параметра o l, предложенного Фростом. Проще в этом случае осуществить и переход от данных, полученных на лабораторных образцах к реальным конструкциям. [c.122]

Сопоставление теоретически рассчитанных по формуле (50) пороговых значений амплитуды коэффициентов интенсивности напряжений при O = /10 и р = 0,025 мкм с экспериментально" полученными при испытаниях на усталость различных материалов дано в табл. 25. [c.127]

На кинетику смещения микрообъемов соприкасающихся зерен решающее влияние оказывает передвижение и концентрация дислокаций на отдельных плоскостях под действием силового поля, возникающего при данном взаимодействии зерен, как окружающих тот или иной кристаллит, так и лежащих в толще образца. В механизме возникновения и развития наблюдаемого микрорельефа, несомненно, имеется много общего с закономерностью появления аналогичного вида поверхности при испытании на усталость при чистом изгибе [113]. Можно полагать, что наряду с выдавливанием отдельных плоских объемов, ограничиваемых плоскостями скольжения, которые при 20° С находятся на расстоянии 1,5—3 мкм, а при 800°С— примерно на 10 мкм, в толще образца создаются пустоты . Эти зоны заполняются вдавливаемым в толщу металлом, что [c.261]

Результаты обработки по параметру AKIE данных испытаний на усталость образцов из низкоуглеродистой стали показывают, что наблюдается большой разброс значений АК/Е (однако меньший, чем разброс значений о 1). Хотя существование иераспространяющихся усталостных трещин в этой стали доказано экспериментально, зависимость AK/E = f N) явно не выявляет их существования. Долговечность многих разрушившихся образцов оказалась значительно больше долговечности, соответствующей появлению в других образцах не-расиространяющихся усталостных трещин. Трещины, считающиеся нераспространяющимися, на самом деле могут быть просто очень медленно растущими. [c.131]

Данные испытаний на усталость сплавов [535—537 и др.] и элементов конструкций [538] указывают на наличие корреляции между долговечностью и технологической наследственностью. Нами проведен анализ влияния различных видов технологических обработок на сопротивление усталости алюминиевого сплава АВТ-1. После обработки полуфабриката фрезерованием и последующей термообработки (искусственное старение при 200° С в течение 2 ч) предел выносливости снижается до 90%, а долговечность — в 3 раза. Виброупрочнение дробью, как и предполагалось, сопровождается увеличением усталостной долговечности, особенно значительным при низких амплитудах напряжений. Аналогичный эффект наблюдается и при виброударном упрочнении [535]. Термообработка после виброударного упрочнения (нагрев до 200° С, выдержка 2 ч) хотя и вызьшает снижение технологических остаточных напряжений в 2 раза, но практически полностью снимает эффект упрочнения [535]. Локальные технологические нагревы при диаметре пятна меньше 10 мм при 200°С в течение 10, 30, 60, 80 мин не оказывают влияния на статическую прочность. Увеличение температуры нагрева до 480°С с выдержкой 15 мин приводит к изменению микроструктуры в поверхностном слое, сопровождаемому снижением Од до 50% и относительного удлинения е на 20%. [c.335]

При отсутствии данных испытаний на усталость при асиммет- ричном цикле для определения и г1)2 можно воспользоваться результатами статистической обработки диаграмм усталости крнст-рукционных материалов. [c.68]

Использование трехпараметрического распределения Вейбул-ла оказывается затруднительным, так как оценка параметров рас-пределения Вейбулла по экспериментальным данным испытаний на усталость связана с решением нелинейных уравнений. Прибли женно оценить йараметры можно графически путем нанесения экспериментальных данных на соответствующую вероятностную бумагу. [c.110]

В этом соотношении разность (/о—alnA/ характеризует эффективную энергию активации процесса усталостного разрушения. В работе [83] величину U рассчитывали по данным испытания на усталость при различных температурах (с определением скорости роста трещины) по соотношению [c.128]

На рис. 100 в качестве примера приведены данные испытания на усталость при симметричном цикле (г = —1) шаровых пальцев грузового автомобиля ЗИЛ, изготовленных из стали 12ХНЗА. [c.154]

Наиболее эффективным является поверхностный наклеп для высокопрочных сталей. Это в первую очередь объясняется тем, что при прочих равных условиях в результате наклепа остаточные сжимающие напряжения на поверхностном слое тем выше, чем больше статическая прочность материала. Поэтому большое распространение, особенно за последние годы, получил поверхностный наклеп после химико-термической обработки (цементации и азотирования). В этом случае удается повысить твердость поверхностного слоя (цементованного) до Я У 50—100 и резко повысить сжимающие остаточные напряжения в нем. На рис. 8.19 показано изменение пределов выносливости цементованной и азотированной сталей после обкатки роликами. На основании данных измерения остаточных напряжений во впадинах зубьев шестерен из цементованной стали и данных испытаний на усталость этих же шестерен была построена зависимость усталостной прочности при изгибе зубьев он от величины сжимающих остаточных напряжений Осж (рис. 8.20). [c.297]

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]

Для получения сравнимых данных испытаний на усталость при изгибе различных образцов производился перерасчет получаемого соотношения между пределом выносливости и пределом прочности на среднюю величину предела прочности 80 кГ1мм . [c.28]

Методика исследования заключаларь в следующем (64]. Образцы из отожженной стали 20 с диаметром рабочей части 18 мм испытывали на усталость по ранее описанной методике на пульсаторе типа ГРМ-1. По данным испытания на усталость строили кривую максимальное напряжение цикла — число циклов до разрушения (рис. 62). Далее, используя энергетические критерии усталости [41], определяли критическое напряжение усталости Ок, соответствующее амплитуде напряжения, выше которой уже с первых циклов нагружения возникают нарушения сплошности. В соответствии с расчетным значением Мк (2- 10 для железа и малоуглеродистой стали) критическое напряжение равно 38,5 кГ1мм (см. рис. 62). [c.92]

Испытание на усталость чаще всего осуществляют на вращающемся об разце (гладком или с надрезом) с приложенной постоянной изгибающей нагрузкой, На поверхности образца, а затем и в глубине, по мере развития трещины, нагрузка (растяжение — сжатие) изменяется по синусоиде или другому закону. Определив при данном напряжении время (число циклов) до разрушения, наносят точку на график и испытывают при другом напряжении. В результате получают кривую усталости (сплошная линия) (рис. 63). На этой кривой мы видим, что существует напряжение, которое не вызовет усталостного разрушения, это так называемый <гпредел выносливости (ff-i> r ). При напряжениях ниже ст деталь может работать сколь угодно долго. Но это может быть не всегда необходимо и даже нецелесообразно, так как слишком малы допустимые напряжения (apa6o4< r-i) и большие получаются сечения. В этом случае берут напряжения, которые больше о-ь и заранее известно, что через какое-то время деталь разрушится от усталости (поэтому до разрушения ее надо заменить). Это характеризует случай так называемой ограниченной выносливости. При таких напряжениях работают, например, железнодорожные рельсы. Существенно важно вовремя снять рельс с пути, чтобы избе- кать поломки и крушения поезда. [c.83]

На рис. 9 представлены экспериментальные данные по изменению амплитудного напряжения о, (меньшего статического предела текучести при исследованных амплитудах циклической деформап,ии) в зависимости от числа циклов при испытании на усталость с постоянной амплизудой деформации за цикл образцов из отожженного железа. [c.22]

Интенсивность микропластической деформации на этой стадии циклического деформирования в приповерхностных слоях металла выше, чем во внутренних объемах. Об этом свидетельствуют данные рентгеноструктурного анализа с использованием послойного удаления металла и сравнения плотности дислокаций в объеме и в приповерхностных слоях металла. Причина такого поведения связана с рядом факторюв особенностью закрепления приповерхностных источников дислокаций (имеющих одну точку закрепления), у которых критическое напряжение начала их работы значительно ниже, чем у источников в объеме наличием в поверхностном слое более грубой, чем в объеме, дислокационной сетки Франка (в этом случае для генерирования дислокаций требуется меньшее напряжение) наличием поверхностных коицен-граторов напряжений различием скоростей движения дислокаций у поверхности и внутри металлов и т.д. Есть данные, что стадия циклической микро-текучести может не наблюдаться при испытаниях на усталость с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл. [c.24]

Разумеется, проведение исчерпывающих исследований усталостных свойств требует гораздо больше времени, чем исследования свойств при кратковременных испытаниях. Однако в настоящее время получен уже значительный объем информации. Большинство опубликованных данных относятся к композитам на основе волокон типа I и получены в исследованиях Ноттингемского университета (Англия) [8—И] и Суссекского университета (Англия) [2]. Детальное изучение экспериментальных работ проведено в [1, 6]. Дополнительные данные по усталости даны в работах [14, 15, 12]. Оуэн и Моррис сосредоточились в основном на усталости при осевом нагружении и в меньшей степени на изгиб-ных и межслойных сдвиговых свойствах. В работе [2] основное внимание уделялось влиянию окружающей среды, и после предварительных испытаний в условиях осевого и изгибающего нагружения проводились главным образом испытания на усталость при кручении. Результаты Снелла [14] относятся к усталости при изгибе, а в работе [15] приведены данные по усталости при межслойном сдвиге. Симон и Барнет [12] опубликовали некоторые результаты по усталости при кручении вместе со многими другими свойствами. [c.367]

Представлена краткая история и обаор модифицированной механики раз рушения Гриффитса — Ирвина. Подчеркнуто значение коэффициента интенсивности напряжений и скорости высвобождения энергии деформирования в механике разрушения изотропных и анизотропных материалов. Кратко изложена эмпирическая трактовка процесса усталостного роста трещины в изотропной среде. Затем перечислены противоречия между основными предпосылками классической теории разрушения и особенностями протекания процесса разрушения в многофазных слоистых материалах. Тем самым показана необходимость некоторого смягчения исходных предпосылок теории разрушения, которое позволило бы создать практически применимые подходы для решения задач разрушения композитов. Очень кратко, вследствие неприменимости непосредственно к решению инженерных задач, изложены основные результаты, полученные при помощи методов микромеханики, позволяющих исследовать процессы взаимодействия между трещиной, волокном и связующим в бесконечной среде. Далее огшсаны основные концепции современных макромеханических подходов для описания процесса разрушения композитов. Отмечено, что все подходы, расчеты по которым находятся в соответствии с экспериментальными данными, исключают из рассмотрения нелинейную зону или зону разрушения у кончика трещины. Более сложные теории (с учетом критического объема, плотности энергии деформирования) наилучшим образом согласуются с экспериментами на однонаправленно армированных композитах, когда трещины распространяются параллельно волокнам. Эти теории также хорошо описывают нагружение слоистых композитов под углом к направлению армирования, когда преобладающее влияние на процесс разрушения оказывает растрескивание полимерной матрицы. Расчеты по двум приближенным теориям (гипотетической трещины и критического расстояния) и комбинированному методу (модель тонкой пластической зоны) сравниваются с данными, полученными при испытании слоистых композитов с симметричной схемой армирования [ 6°]s. Приведены данные о хорошем соответствии степенной аппроксимации, применяемой для описания скорости роста трещины, результатам испытаний на усталость слоистых композитов с концентраторами напряжений. [c.221]

В работе [103] на изучаемом материале ЭП-693ВД осуществлены испытания на усталость и располагаемую пластичность в изотермических условиях при максимальной температуре термоусталостного цикла 860° С. Испытания выполнены на непрограммной установке (без следящей системы нагружения) типа УМЭ-10Т по методике [162]. На рис. 1.3.6 и 1.3.7 приведены соответствующие данные, показывающие, что для сплава ЭП-693ВД базовые эксперименты могут быть проведены в изотермических условиях при максимальной температуре термического цикла. Полученный результат может быть уверенно использован только для рассматриваемого материала и режима (температура, частота). Для других типов термического цикла и материалов требуется экспериментальное обоснование эквивалентности режимов. [c.53]

Предположение о существовании перегиба кривой Ог подтверждается опытными данными И. А. Одинга и С. Е. Гуревича, полученными при испытаниях на усталость образцов из сталей СтЗ и ЗОХГСА. На изломах круглых образцов с концентраторами напряжений, испытывавшихся на усталость при круговом изгибе с вращением, определяли минимальное расстояние X от вершины надреза до границы зоны долома. Отношение k/d значительно уменьшается при увеличении теоретического коэффициента, концентрации напряжений Оо, в области малых значений аа и практически не изменяется в области высоких значений аа- Показательным является тот факт, что перегиб зависимостей kld = f aa соответствует критическим значениям для исследованных сталей для стали СтЗ аскр = = 3,1 для стали ЗОХГСА аакр = 4,3. Так как значение аакр существенно зависит от параметра К то ход кривых k/d = f aa подтверждает перегиб кривой зависимости <. , = (па), как и зависимости 02=f(aa). [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...