Факторы влияния на усталостную прочность

ФАКТОРЫ ВЛИЯНИЯ НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ [c.290]

Факторы влияния, на усталостную прочность [c.291]

Практический учет факторов влияния на усталостную прочность. Все опытные данные, относящиеся к влиянию концентрации напряжений, состояния поверхности и масштабного фактора, т. е. коэффициенты К, д, Ё1 и 2- устанавливаются, как правило, из опытов, проводимых по симметричному циклу. [c.293]

В волокнистых металлических композитах, за исключением композитов с направленной эвтектикой, волокно и матрица, как правило, не находятся в состоянии химического равновесия. Из всех факторов, воздействующих на усталостную прочность композита, вероятно, самым малопонятным является влияние прочности и микроструктуры на границе раздела волокна и матрицы. Увеличение прочности происходит в результате того, что посредством касательных напряжений усилия передаются через границу раздела волокна и матрицы, и высокомодульные волокна несут большую часть приложенных параллельно им нагрузок. Поверхности раздела играют и другую важную роль в сопротивлении разрушению, контролируя вид распространения трещин они могут отклонять распространяющиеся трещины и задерживать рост трещин. [c.396]

Одним из основных факторов, оказывающих существенное влияние на усталостную прочность, является концентрация напряжений. Основным показателем местных напряжений является коэффициент концентрации напряжений [c.177]

Перечислите основные факторы оказывающие влияние на усталостную прочность образцов. [c.185]

Фактор масштабный — Влияние на усталостную прочность 601, 602 [c.695]

Усталостная конструкционная прочность. Управление конструкционной усталостной прочностью требует, конечно, понимания и учета влияния на эту прочность сложного напряженного состояния, которое почти всегда возникает в конструкциях. Однако понятие сложное напряженное состояние , которое для однократного нагружения характеризуется тензором напряжений, не может быть без изменений применено к вопросам усталостной прочности. В последнем случае необходимо дополнительно учитывать некоторые факторы, оказывающие существенное влияние на усталостную прочность и долговечность конструкций. [c.354]

При расчете осей и валов на выносливость учитывают все основные факторы, влияющие на усталостную прочность, а именно характер изменения напряжения, статические и усталостные характеристики материалов, изменение предела выносливости вследствие концентрации напряжений и влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение. Для учета всех этих факторов очевидно, что конструкция и размеры оси или вала должны быть известны. Если конструкция и размеры оси или вала неизвестны, то предварительно ось или вал, как было указано в 75, надо рассчитать на статическую прочность и установить конструкцию, а после этого рассчитать на выносливость. [c.365]

При расчете осей и валов на выносливость учитываются все основные факторы, влияющие на усталостную прочность их, а именно характер изменения напряжения в них, статические и усталостные характеристики их материалов, изменение предела выносливости вследствие влияния абсолютных размеров оси или вала, состояние поверхности и поверхностное упрочнение их. Для учета всех этих факторов [c.223]

На практике (например, в коррозионных средах) наблюдается одновременно влияние на усталостную прочность стали охлаждающего, адсорбционного и коррозионного факторов. Это хорошо видно из рис. 73, где показаны кривые усталости мягкой стали 20Х (перлит-ферритной структуры), полученные в воздухе (кривая 1), в воде (кривая 2) и в воде на образцах, защищенных от коррозии цинковыми протекторами (кривая 5) . Кривая 2 показывает одновременное влияние-на усталость трех факторов, причем в начальной части кривой большое значение имеет охлаждающий фактор. Кривая 5 показывает влияние на усталость только адсорбционного и охлаждающего факторов. Очевидно охлаждающий фактор имел большое значение при циклических перегрузках, так как зона ограниченной выносливости оказалась сильно увеличенной (по сравнению с кривой 1). [c.120]

В дальнейшем будет рассматриваться влияние на усталостную прочность умеренных и повышенных температур. В последнем случае, как уже отмечалось, ползучесть сопровождает усталостное разрушение, и поэтому оба эти явления, связанные с фактором времени, необходимо рассматривать совместно. [c.687]

Практически во всех нормах и методиках расчета зубчатых передач на прочность значения рекомендуется устанавливать на основе обкаточных испытаний зубчатых колес на стендах (чаще с циркулирующим потоком замкнутой мощности) или на пульсаторах. В некоторых случаях при оценке допускаемых напряжений продолжают использовать значения базовых пределов выносливости, полученных модельными испытаниями на изгиб гладких или надрезанных (с концентраторами различной формы) образцов. Это во многом вызвано отсутствием в настоящее время достаточного количества экспериментальных данных, полученных испытаниями при обкатке зубчатых колес из различных материалов, способов упрочнения и режимов нагружения (чередования уровней и частотных характеристик нагрузок). Следует отметить, что в последующем усталостные испытания гладких и надрезанных образцов могут с успехом использоваться как дополнительные данные к результатам испытаний зубчатых колес для полной оценки влияния на усталостную прочность различных факторов конструктивных (форм и размеров концентраторов напряжений), технологических (способов упрочнения и параметров упрочненного слоя) и эксплуатационных (режимов нагружений) при тщательном соблюдении условий моделирования. [c.106]

Кривая усталости. Определение пределов выносливости и изучение влияния различных факторов на усталостную прочность [c.196]

Расчет на выносливость. Для валов и осей, подверженных воздействию длительных переменных нагрузок, производится расчет на выносливость. В связи с тем, что на усталостную прочность материалов существенное влияние оказывает концентрация напряжений, масштабный фактор и состояние поверхности (чистота, упрочнение), расчет на выносливость ведется после окончания полного конструирования вала (оси) и носит характер проверочного расчета для определения фактического коэффициента запаса прочности и сопоставления его с допускаемым значением. Поэтому расчету на выносливость должен предшествовать, предварительный расчет на статическую прочность. [c.431]

Коэффициенты, характеризующие влияние различных факторов на усталостную прочность [c.14]

При действии циклических нагрузок на усталостную прочность оказывают влияние два фактора повторность нагрузки и фактор времени. Изменяя частоту нагружения, можно за один и тот же промежуток времени воздействовать на металл различным числом циклов. [c.113]

Рис, 30. Схема влияния масштабного фактора на усталостную прочность металлов в зависимости от воздействия агрессивной среды [c.83]

Паяные алюминиевые теплообменники нашли широкое применение в производстве криогенных хладагентов. Их используют как в благоприятных условиях (например, в среде инертных газов и при постоянном давлении), так и во влажной атмосфере, а также в условиях колебаний температуры в интервале от 297 до 172 К в сочетании с циклическими изменениями давления. Алюминиевые паяные теплообменники имеют высокие эксплуатационные характеристики в указанных условиях. Случаи разрушения обычно связаны с усталостью, коррозией, эрозией или с избыточным статическим давлением, при этом усталость и коррозия являются наиболее неблагоприятными факторами, поданным опыта эксплуатации [1]. В настоящее время нет достаточного количества данных, чтобы оценить влияние окружающей среды, температуры, частоты нагружений или других условий на усталостную прочность сплава 3003-0 и выделить из этих факторов те, которые являются решающими для паяных алюминиевых теплообменников. Задачей настоящей работы была оценка влияния температуры испытания, частоты нагружения и окружающей среды на скорость роста трещины усталости в алюминиевом сплаве 3003-0 с целью обеспечения более рационального конструирования теплообменников и более эффективного использования сплава в этих узлах. Остальные условия не принимали во внимание. [c.137]

Хорошо известно, что предел выносливости, полученный при знакопеременном изгибе, отличается от предела выносливости, полученного при растяжении — сжатии. Предел выносливости для полированного образца выше, чем для грубо обработанного, что является выражением влияния микрогеометрии на усталостную прочность. Наконец, имеет место масштабный фактор, влияние которого учитывается соответствующ им коэффициентом. Следовательно, в теории усталостной прочности свойства материала и свойства детали если и разделены, то только частично и не настолько четко, чтобы это могло удовлетворить требованиям практического расчета, о чем и свидетельствует необходимость введения упомянутых поправок. [c.99]

Влияние наклепа на эксплуатационные показатели и, в частности, на усталостную прочность зависит от температуры, при которой работает деталь. При высоких температурах, которые характерны, например, для лопаток турбин, наклеп снижает усталостную прочность и сопротивление циклическим температурным нагрузкам. Правда, параллельно с наклепом в поверхностном слое возникают остаточные напряжения, и если они сжимающие, а не растягивающие, то положительно влияют на усталостную прочность. К взаимодействию указанных двух факторов добавляется влияние шероховатости поверхности. Все это требует тщательной отработки технологии, проведения значительного числа опытов, которые позволили бы найти оптимальное решение, обеспечивающее не только производительность и экономичность, но и надежную работу деталей, [c.40]

На машинах ЦНИИТМАШа можно определять предел выносливости сварных соединений на крупных гладких и ступенчатых валах диаметром от 150 до 200 мм, а также экспериментально изучать влияние масштабного фактора, концентраторов напряжений, термической обработки, состава и структуры стали и поверхностного упрочнения на предел выносливости крупных валов. Например, с помощью машины У-200 определено влияние размеров (диаметра d образца) на изменение предела выносливости (коэффициента К изменения предела выносливости) в зависимости от однородности металла. Как показано на рис. 70, в неоднородном металле, каким является литая сталь (кривая 2), влияние размеров на усталостную прочность выражается в значительно большей степени, чем в однородных металлах, например прокатанной стали (кривая I). [c.246]

Результаты исследований по влиянию различных факторов на усталостную прочность трубопроводов и их соединений приведены ниже. [c.139]

Влияние различных факторов на усталостную прочность [c.125]

Использование полученного уравнения кривой усталости дало возможность построить распределение предела усталости на базе 10 циклов для образцов диаметром 10, 20 и 32 мм и при меньшем количестве образцов в серии (рис. 68). Анализ полученных результатов показывает, что для образцов разных диаметров, испытанных как на воздухе, так и в коррозионной среде, пределы усталости, соответствующие малой вероятности разрушения (р = 2%), отличаются не существенно, т. е. нижняя граница рассеивания пределов выносливости сплава практически постоянна. С увеличением вероятности разрушения влияние масштабного фактора на усталостную прочность увеличивается, наблюдается обычный ход масштабных кривых — затухание масштабного эффекта с ростом диаметра образцов (см. рис. 67). В этом можно видеть статистическую природу масштабного эффекта [97]. Характерным для титана является отсутствие инверсии масштабного эффекта в коррозионной среде, что очень важно для возможности прогнозирования масштабного. эффекта не только на воздухе, но и в коррозионной среде по результатам большой выборки испытания малых образцов и определения нижнего предела распределения выносливости. Этот предел и будет устойчивым для данного металла независимо от размера изделия. [c.141]

ВЛИЯНИЕ МАСШТАБНОГО ФАКТОРА НА УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ СПЛАВА ВТЗ-1 ПРИ 20° С (кованые отожженные прутки) [c.282]

Масштабный фактор имеет существенное влияние также на усталостную прочность конструкционных материалов. [c.249]

Следовательно, решение общего уравнения (6.52) в каждом конкретном случае позволяет учесть влияние следующих факторов на усталостную прочность тела (перечисляются в порядке их важности для -металлов и сплавов) а) амплитуда и среднее значение нагрузки за цикл, б) структура тела и, прежде всего, расположение и величина начального дефекта /о, в) геометрия тела, г) частота цикла, д) температура тела ). В случае сквозных трещин в тонких пластинах можно учесть также толщину пластины h. Подставляя вместо Кс известную из опыта функцию K fi) (см., например, формулу (4.149)). [c.329]

Таким образом, выбору способа ускорения испытаний должно предшествовать предварительное исследование закономерностей ускорения развития повреждения в связи с интенсификацией режимов. Это позволяет правильно определить допустимую степень интенсификации, а кроме того, дает возможность делать объективные заключения об ожидаемых результатах при реальных режимах по результатам ускоренных испытаний. Форсирование режимов производят, как правило, или за счет увеличения действующих нагрузок, или повышения темпа их воздействия, или того и другого одновременно. Влияние этих факторов на ускорение накопления усталостного повреждения изучено лучше, чем при явлениях износа. Наличие известных закономерностей такого типа позволяет в настоящее время принять ряд методов ускоренных испытаний на усталостную прочность и оценить их 166 [c.166]

Метод и технология финишной обработки. Влияние на усталостную прочность титановых сплавов технологии поверхностной обработки на конечных стадиях изготовления деталей или образцов— важнейший фактор формирования уровня усталостных свойств. Дело в том, что для титановых сплавРв характерно специфическое сочетание некоторых физико-химИческих и механических свойств, которые усложняют их [c.177]

Микроструктура поверхности раздела и прочность сцепления на границе раздела, несомненно, являются наименее изученными из тех основных факторов, которые влияют на усталостную прочность композита. Такое положение дел сохраняется и до сих нор из-за экспериментальных трудностей обнаружения границ раздела матрицы и волокна с достаточно высокой степенью разрешения. В последнее время, однако, для выявления поверхностей раздела алюминия и бора [22, 23, 25—27, 46] и оценки ее влияния на усталостную прочность композита были разработаны методы трансмиссионной электронной микроскопии. Почти все исследования поверхностей раздела, в которых достигалась высокая степень разрешения, проводились на бороалюминиевых композитах, поэтому в последующем подробном обсуждении композиты такой системы будут рассмотрены особо. [c.423]

Основным фактором, характеризующим ползучесть материалов, является время. Поэтому значительное влияние на усталостную прочность при повышенных температурах имеет продолжительность испытания. Таким образом, при заданном числе циклов существенна частота изменения напряжений. На фиг. 479 [134] представлены кривые выносливости в координатах время, номинальное максимальное напряжение, при различных частотах изменения напряжений. Кривые построены на основе испытаний образцов малоуглеродистой стали с 0,17% С на изгиб при симметричном цикле изменения напряжений при температуре 450° С. Номинальные напряжения вычислялись по обычной формуле, выведенной в нредположении справедливости закона Гука. На фиг. 480 те же кривые изображены в координатах число циклов,, действительное максималыгае напряжение, а на фиг. 481 — в координатах время, действительное максимальное напряжение. Последнее подсчитывалось с учетом нерераспределения во времени напряжений за счет ползучести материала [134]. [c.687]

Режим термической обработки сплавов изменяет предел их коррозиопно усталости. Под влиянием термообработки изменяются внутренние факторы сплава. Структурное состояние, опре-.деляемое видом термической обработки, как было указано выше, в сильной степени влияет на усталостную прочность стальных. деталей. В результате закалки с последующим отпуском значи- [c.106]

Однако большинство этих исследований, как правило, направлено на разработку технологии получения покрытий, изучение их структуры и строения, изучение л аростойкости в ненапряженном состоянии и т. п. характеристик. В то же время очень мало работ посвящено исследованию влияния различных покрытий на работу конструкционных материалов в условиях воздействия на них рабочих напряжений, высоких температур, окружающих сред и других факторов. Отсутствие таких данных не позволяет более полно оценить свойства покрытий и тормозит широкое внедрение их в различные отрасли промышленности. Если учесть, что при эксплуатации машин и аппаратов большинство деталей несет значительные нагрузки и что, как показывает статистика, примерно 80—90% всех поломок происходит от усталости металлов, то становится очевидной актуальность исследований влияния покрытий на эксплуатационные свойства материалов и, в частности, на усталостную прочность. [c.161]

Освещены общие вопросы металловедения титпиа, некоторые теоретические предпосылки разработки жаропрочных титановых сплавов, пути повышения их жаропрочности н ресурса. Приведены физико-механические п эксплуатационные характеристики жаропрочных титановых сплавов и режимы их термической обработки. Описано влияние различных факторов на усталостную прочность и условий эксплуатации на комплекс свойств. Освещены технологические процессы сварки и обработки поверхности, а также области применения жаропрочных титановых сплавов. [c.4]

Влияние масштабного фактора на усталостную прочность сплава ВТЗ-1 в отожженном состоянии было изучено на образцах диаметром 5 7,5 и 10 мм при 20° С. Результаты испытаний приведены в табл. 121. Изменение предела выносливости сплава ВТЗ-1 в зависимости от диаметра образца показано на рис. 132. При уменьшении диаметра образца в два раза (с 10 до 5 мм) предел выносливости сплава ВТЗ-1 иовьииается с 46 до 53 кгс/мм , т. е. на 15%. [c.282]

По мере увеличения нагрузки влияние состава масла и наличия присадок на усталостную прочность сказывается все меньше, поскольку превалирующим фактором становится уровень механических напряжений. При давлении порядка 3 ГПа и выше усталостная долговечность не зависит от состава масла. При давлении 2 ГПа трансмиссионное масло ТАД-17и, содержащее химически активные противозадирные присадки, в 25 раз снижает усталостную долговечность по сравнению со слаболегированным маслом МТ-8п Г64Д. При давлении 1,67 ГПа и температуре 100°С введение серосодержащей присадки в белое медицинское масло значительно улучшает его антипиттинговые свойства. Однако снижение давления до 1 ГПа и температуры до 29°С приводит к более раннему возникновению питтинга на самом базовом масле и стимулированию питтингообразования серосодержащей присадкой t61j. Противоизносные и противозадирные присадки могут как тормозить, так и промотировать усталостное разрушение, причем в зависимости от условий испытания эффект определяется составом базового масла, химическим, коллоидным строением и концентрацией присадок, их химической активностью, поверхностными свойствами и адсорбционной способностью, характеристиками металла, уровнем [c.28]

Карпенко экспериментально показал некоторое снижение усталостной кривой в коррозионно-инертной среде, содержащей поверхностно активные вещества, по сравнению с такой же кривой, полученной на воздухе. Отсюда он делает вывод, что начальная стадия разрушения металла при коррозии под напряжением обязана адсорбционно-расклинивающему эффекту поверхностно активных элементов коррозионной среды и проявляется в образовании ультрамикротрещин, которые в дальнейшем развиваются за счет обычного коррозионного процесса, протекающего в них. По мнению Карпенко, одним из важных факторов, по-видимому в пользу его точки зрения, являются эксперименты, в которых не было обнаружено влияние анодной поляризации на усталостную прочность стали. [c.40]

Если испытания проводят с целью исследования влияния какого-либо конструктивного или технологического фактора на усталостную прочность детали, то детали следует подбирать так, чтобы исключить случайные дефекты, наличие которых не характерно для исследуемого процесса. Так, при лабораторных испытаниях полуосей грузовых автомобилей на усталость с целью изучения влияния концентрации напряжений, создаваемой шлицевой частью полуоси, все испытываемые полуоси были изготовлены из металла одной плавки с глубиной нрокаливаемости, близкой к верхнему пределу. Для испытаний полуоси отбирали при помощи магнитного дефектоскопа, чтобы не было трещин и волосовин. Описанные выше мероприятия, исключая случайные факторы, значительно уменьшают зону рассеивания результатов испытаний. [c.158]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...