Усталостная прочность при сложных напряженных состояниях

Вопрос об усталостной прочности при сложных напряженных состояниях исчерпывающе еще не изучен. Лучше других исследовано двуосное напряженное состояние, при котором одновременно [c.286]

По какой формуле определяется запас усталостной прочности при сложном напряженном состоянии [c.100]

Запас усталостной прочности при сложном напряженном состоянии. Условие усталостной прочности при сложном напряженном [c.211]

Вопросы прочности при малоцикловых нагрузках рассмотрены в работе 15], Критерии усталостной прочности при сложном напряженном состоянии приведены в гл, 31, [c.596]

Запасы усталостной прочности при сложном напряженном состоянии. Рассмотрим сначала определение запаса прочности при совместном изгибе и кручении вала при действии переменных напряжений, изменяющихся по симметричному циклу. Запас прочности по подобному циклу найдем из условия (62), внося в него зависимости (77) [c.611]

Режим нагружения. Критерии усталостной прочности при сложном напряженном состоянии [c.180]

Более общие формулы для оценки усталостной прочности при сложном напряженном состоянии приведены в работах [3, 4, 12]. Отправной точкой при построении этих формул являются теории прочности для статического нагружения. Поскольку усталостное разрушение есть процесс накопления и развития местных пластических деформаций, то естественно, что наиболее удачные критерии получают обобщением критерия Сен-Венана и критерия Губера—Мизеса в теории пластичности. Подробнее об опытных данных и приемах расчета с учетом различных факторов см. в работах [12, 14, 15]. [c.154]

УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ ПРИ СЛОЖНЫХ НАПРЯЖЕННЫХ СОСТОЯНИЯХ [c.281]

Биргер И. А., Условия усталостной прочности при сложном напряженном состоянии, МАП СССР, сборник статей № 7, Прочность авиадвигателей , Оборонгиз, 1952. [c.758]

П е т р у с е в и ч А. И., Теории усталостной прочности при сложном напряженном состоянии, Вестник машиностроения № 7—8, 9—10, 1944. [c.760]

УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ ПРИ сложном НАПРЯЖЕН, состоянии 425 [c.425]

Технические критерии статического и усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии, применяемые обычно в расчетах на прочность / — IV теории прочности и их обобщения [6]), имеют дело только с макроскопическими напряжениями и деформациями (I рода). Последние являются усредненными величинами, определяемыми для всего поликристаллического образца в целом, В частности, критерием разрушения по первой теории прочности служит равенство максимального главного напряжения его критическому значению Рр, равному сопротивлению разрушению при простом одноосном растяжении поликристаллического образца. Действительная картина разрушения сложнее. Задолго до полного разрушения всего образца, при напряжениях, значительно меньших разрушающего, в нем появляется множество микроскопических трещин, свидетельствующих о разрушении отдельных элементов структуры. Это явление легко понять, если учесть, что макроскопические напряжения являются средними по отношению к структурным или микроскопическим напряжениям (П рода), которые могут быть как меньше, так и значительно больше макроскопических напряжений в любом данном сечении тела. Максимальные из числа микроскопических растягивающих напряжений, достигая местной (локальной) прочности материала, приводят к образованию микротрещин. В связи с этим очевидно, что расчет по обычным техническим критериям прочности противоречив, поскольку в основу его положено предположение, по которому разрушение вызывается средними (макроскопическими), а не максимальными (из числа микроскопических) напряжениями. Дело обстоит точно так же, как если бы расчет на прочность пластинки с отверстием производился по номинальным напряжениям, без учета концентрации напряжений у отверстия и независимо от формы и размеров отверстия. В структуре технических материалов (сталей, чугунов, бетона и даже стекла) роль концентраторов напряжений принадлежит особенностям микроскопической структуры (кристаллитам, неметаллическим включе-50 [c.50]

Усталость при сложном напряженном состоянии. Условия усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии обычно связывают с условиями разрушения при одноосном напряженном состоянии соотношениями, полученными на основе тех же теорий прочности, что и для статического разрушения [108]. [c.176]

В последние годы значительно возрос интерес к усталостной прочности материалов при малом числе циклов нагружений. Однако серьезные исследования критериев малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии практически не про- [c.196]

Высокая контактная прочность хрупких материалов при отсутствии касательной нагрузки резко снижается с ее появлением. Согласно теории Губера - Мизеса - Генки пластические деформации при сложном напряженном состоянии возникают тогда, когда удельная потенциальная энергия деформирования достигает некоторого предельного значения, определенного для каждого материала, и зависит от приведенного напряжения. При этом предельная удельная нагрузка при усталостном многократном деформировании рассчитывается по формуле [c.162]

Серенсен С. В., О сопротивлении усталости при сложном напряженном состоянии и симметричном цикле, Некоторые вопросы усталостной прочности стали , Машгиз, 1953. [c.761]

Методика испытания металлов на усталостную прочность приведена в ГОСТе 2860—65. В практике применяют машины для испытания на усталость при переменном нагружении на изгиб, кручение, растяжение, сжатие и сложное напряженное состояние. [c.246]

Выражения для могут быть заимствованы из некоторых критериев усталостных разрушений, предназначенных для проверки прочности при стационарных режимах сложного циклического нагружения. Подобных критериев предложено достаточно много [33, 56]. Они получены в разное время на основе обобщения результатов испытаний на усталость при плоских циклических напряженных состояниях. В табл. 3.1 даны некоторые наиболее удобные выражения приведенных напряжений а для критериев усталостных разрушений, представленных в виде а—Все эти выражения справедливы только в случае одинаковых периодов изменения всех компонентов напряжений. Кроме того, они обладают тем общим недостатком, что не учитывают средней за период цикла шаровой части тензора напряжений, которая оказывает существенное влияние на сопротивление усталости (особенно при трехосном напряженном состоянии). Известно, что наложение всестороннего сжатия увеличивает предел выносливости, однако числовые данные практически отсутствуют. [c.88]

Одним из эффективных способов создания в экспериментах условий, имитирующих фактические, является воспроизведение наиболее жестких напряженных состояний, препятствующих перераспределению пиковых напряжений в результате существенного ограничения пластических деформаций. Для создания условий, максимально приближенных к эксплуатационным, разработана оригинальная методика и создано оборудование для испытаний на коррозионно-усталостную прочность при одноосном и сложно-напряженном состоянии при асимметричном цикле нагружения со средним напряжением цикла, превышающим предел текучести. [c.177]

В связи с тем, что накопление усталостных повреждений связано с протеканием циклических пластических деформаций, следует ожидать, что условия прочности при переменных нагрузках и сложном напряженном состоянии должны иметь выражения, аналогичные (2.30)—(2.39), если в них заменить на на [c.42]

В главе VI рассматриваются методы прогнозирования влияния таких факторов, как концентрация напряжений, сложное напряженное состояние, различные режимы нагружения, нестационарность нагружения, наличие усталостных трещин и т. п., на прочность и долговечность конструктивных элементов в условиях многоциклового нагружения. Практическое использование этих методов обосновывается большим фактическим материалом. Особое внимание уделяется методам прогнозирования предельного состояния тел с усталостными трещинами при циклическом нагружении. [c.4]

Критерии сопротивления усталостному разрушению при симметричных и асимметричных циклах и сложном напряженном состоянии разрабатывались в свете аналогий с критериями пластичности и статической прочности, а также на основе статистических энергетических представлений. [c.406]

Надежных экспериментальных данных о влиянии асимметрии цикла на усталостную прочность при сложном напряженном состоянии мало. Поэтому ограничимся анализом результатов испытаний стали Х18Н9Т при асимметричном нагружении в условиях одноосного и двухосного растяжения [198]. Сопоставление этих результатов с данными расчетов по уравнению (VI.36) приведено на рис. 80, из которого видно, что экспериментальные точки имеют незначительные отклонения от теоретической кривой. При построении кривой принято а = 1. Параметр = 0,67 определен [c.193]

Вопрос об усталостной прочности при сложных напряженных состояниях исчерпывающе еще не изучен. Лучще других исследовано двухосное напряженное состояние, при котором одновременно действуют симметрично изменяющиеся циклические нормальные и касательные напряжения (циклическое растяжение-сжатие и кручение, циклический изгиб и кручение). Экспериментально найденные для этого случая предельные значения нормального напряжения пред и предельные напряжения сдвига можно выразить за- [c.281]

Усталостиая прочность прн сложном напряженном состоянии, в настоящее время не существует какой-либо теории, позволяющей судить об усталостной прочности при сложном напряженном состоянии. Задача становится особенно трудной, если принять во внимание возможность того, что разные компоненты тензора [c.424]

В связи с тем, что во многих деталях машин в местах повышенной напряженности, в которых образуется очаг усталостного разрушения, возникает плоское (или объемное) напряженное состояние, необходимоТиспользовать условия прочности при сложном напряженном состоянии для расчета на усталость [1, 14, 43, 57, 74, 76, 85, 86]. Условия прочности при переменных напряжениях аналогичны следуюш,им условиям пластичности [c.41]

Асимметричный цикл нагружения. Расчет на прочность таких деталей, как диски и валы, которые работают при действии переменных напряжений на фоне статических напряжений от центробежных сил и термических нагрузок, выполняют на основе гипотеа усталостной прочности для сложного напряженного состояния асимметричного цикла. Для диска характерным является сочетание переменного изгиба с расположением узловых линий по, диаметру или по окружности с двухосным статическим растяжением. Для вала характерным является сочетание переменных напряжений круче-, ния, растяжения и изгиба со статическим крутящим и изгибающим напряжением. Запас усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния можно определить, приведя асимметричный цикл переменных напряжений к симметричному через известные зависимости (Диаграммы предельных амплитуд) [c.85]

Параметры предельных поверхностей макроскопического разрушения при однократной нагрузке определяются в статистической теории прочности [2] по данным испытаний материала для различных соотношений между главными напряжениями 1 рода. Аналогично можно найти параметры уравнений (10). Однако методика усталостных испытаний при сложном напряженном состоянии связана с большими трудностями, чем методика испытаний при однократном нагружении. Поэтому целесообразно по возможности сократить число параметров, определяемых по разультатам усталостных испытаний в условиях сложного макроскопического напряженного состояния (микроскопическое напряженное состояние является сложным во всех случаях, в том числе и в тех, где макроскопическое напряженное состояние представляет собой простое растяжение или сжатие). [c.56]

Известны многие попытки создания гипотез усталостного разрушения в сложном напряженном состоянии. Все они сводятся в основном к обобщению известных гипотез прочности и пластичности на случай циклических напряжений. Для наиболее часто встречающегося на практике расчета при двухосном напряженном состоянии (бг, г) общепринятой в настоящее время является эмпирическая формула Гафа и Полларда [c.500]

При сложном напряженном состоянии, характеризуемом синхронными переменными нормальными напряжениями amax = (Tm aa И касательными Tmax= m Гa, ззпа-сы прочности определяются из условия сопротивления усталостному разрушению (6.19) или (6.20) при действии напряжений с симметричным циклом. Для этого переход к предельному состоянию рассматривается при пропорциональном возрастании Оа и Та на величину запаса прочности п. Тогда из соотношения (6.19) [c.126]

Шкаков И. Н. Усталостная прочность материалов двигателей лeтateль-ных аппаратов при сложном напряженном состоянии. Прогрессивные методы об- [c.220]

Иногда для испытания материалов на усталость при сложном напряженном состоянии используются различные механические реверсоры и приставки к пульсаторам [338, 339]. Для исследования усталостной прочности при всестороннем сжатии кубиков использован реверсор, преобразующий переменное усилие пресса в двухосное и трехосное циклическое сжатие кубиков [36]. [c.247]

Установка [36] для испытаний на усталостную прочность при изгибно-крутильных деформациях позволяет проводить испытания с одновременным воздействием тех или иных сред и повышенных температур. Создана машина" для испытания при совместном действии изгиба и кручении по асимметричному циклу нагружения. При комбинированном нагружении с созданием сложно-напряженного состояния (изгиб+кручение) предложено проводить также испытания с заданным сдвигом фаз кручения относительно фаз изгиба, или наборот. Машина для испытаний на усталость при сложном нагружении обеспечивает независимое изменение осевого усилия и крутящего момента. Машина позволяет проводить испытания на усталость при комбинироваином нагружении. [c.176]

Для бороалюминиевых композитов в условиях сложного напряженного состояния (осевое растяжение с изгибом) температура в интервале от комнатной до 260 °С очень слабо влияет на усталостную долговечность [2] (рис. 19) в этом случае, однако, разрушение всегда происходило у основания радиуса перехода от рабочей части. Проводя испытания на знакопеременный изгибу Бэйкер и его сотрудники [5, 8] нашли, что при повышенной температуре усталостная прочность алюминия, армированного кварцевыми волокнами (350 °С), или алюминия 6061, армированного волокнами бора (250 °С) (рис. 19), резко снижалась по сравнению, с той, которая имела место при комнатной температуре. [c.431]

Следующим шагом в изучении усталостной прочности металлов было исследование циклов сложного напряженного состояния. Здесь Вёлер полагает, что прочность зависит от циклов наибольшей деформации (следуя теории наибольшей деформации), и принимает при вычислении деформаций коэффициент Пауссона равным Далее, он применяет свои общие соображения к кручению, для которого принятая теория прочности дает значение предела выносливости при полном знакопеременном цикле, составляющее 80% от соответствующей величины для растяжения-сжатия. Для того чтобы в этом удостовериться, Вёлер построил специальную машину, с помощью которой он получил возможность подвергать цилиндрические стержни циклическому кручению. Выполненные на ней опыты со сплошными цилиндрическими образцами подтвердили теорию. На их основании Вёлер рекомендует принимать для рабочих (допускаемых) касательных напряжений значение, составляющее 80% от допускаемого нормального напряжения на растяжение-сжатие. Он обратил внимание также на то обстоятельство, что трещины в испытываемых на кручение образцах возникают в направлениях, образующих 45° с осью цилиндра, и вызываются наибольшими растягивающими напряжениями. [c.207]

Анализ результатов экспериментального исследования усталостной прочности в условиях сложного напряженного состояния (в основном при кручении и кручении с изгибом) [86, 213, 326, 342, 410 и др. ] показывает, что отношение пределов усталости при повторном сдвиге т 1 и повторном растяжении а 1 составляет для сталей 0,5—0,7, а для чугунов 0,75—0,9, что соответствует отношениям, предполагаемым большинством теорий статической прочности. Результаты исследования усталостной прочности пластмасс при кручении [516] также свидетельствуют о снижении сопротивления материала при этом виде нагружения по сравнению с прочностью при циклическом изгибе с вращением. Отмеченная корреляция между характеристиками статической прочности и характеристиками усталости указывает на принципиальную возможность распространения критериев, подтвержденных экспериментально в условиях статического нагружения, на случай усталости. [c.181]

Для получения условий прочности при симметричных или асимметричных циклах и сложном напряженном состоянии он использовал физические представления о металле как микронеоднородней среде, характеризующейся неравномерной микронапряженностью кристаллитов. При этом предполагается, что в процессе циклического нагруж ения напряжения в отдельных, неблагоприятно ориентированных зернах возрастают вплоть до сопротивления отрыву, что приводит к их разрушению. Однако разрушение изолированных зерен не вызывает еще разрушения тела. За критериальную величину усталостной прочности тела принимается разрушение некоторого числа (постоянного для каждого материала) рядом расположенных микрозерен металла. Вероятность такой ситуации зависит от размеров поперечного сечения тела, неравномерности распределения макронапряжения и макроскопического напряженного состояния. [c.407]

При работе зубчатой передачи между зубьями сопряженных зубчатых колес возникает сила давления f рис. 12.15), направленная по линии зацепления. Кроме того, от скольжения зубьев между ними образуется сила трения = где / — коэффициент трения. Сила невелика по сравнению с силой Р, поэтому при выводе расчетных формул ее не учитывают, т. е. принимают, что сила взаимодействия между ЗЫБЯМИ направлена по нормали к их профилям. Под действием силы F и F зубья находятся в сложном напряженном состоянии. На их работоспособность оказывают влияние напряжения изгиба в поперечных сечениях зубьев и контактные напряжения Стд в поверхностных слоях зубьев. Оба эти напряжения, переменные во времени, и могут бьггь причиной усталостного разрушения зубьев или их рабочих поверхностей. Напряжения изгиба Tf вызывают поломку зубьев, а контактные напряжения Он — усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев. Поломка зубьев — опасный вид разрушения, так как при этом может выйти из строя не только зубчатая передача, но и валы и подшипники из-за попадания в них отколовшихся кусков зубьев. Поломка зубьев возникает в результате больших нагрузок, в особенности ударного действия, и многократных повторных нагрузок, вызывающих усталость материала зубьев. Во избежание поломки зубьев их рассчитывают на изгиб. Усталостное выкрашивание поверхностных слоев зубьев — распространенный и опасный вид разрушения большинства закрытых и хорошо смазываемых зубчатых передач. Выкрашивание заключается в том, что при больших контактных напряжениях на рабочей поверхности зубьев обычно на ножках, вблизи полюсной линии) появляются усталостные трещины. Это приводит к выкрашиванию мелких частиц материала зубьев и образованию небольших осповидных углублений, которые затем под влиянием давления масла, вдавливаемого с большой силой сопряженным зубом в образовавшиеся углубления и трещины, растут и превращаются в раковины. Для предотвращения выкрашивания зубьев их рассчитывают на контактную прочность. [c.181]

То же наблюдается и в случае высокопрочного чугуна марки ВЧ 50-1,5 при испытании на усталостную прочность при кручении. Это является следствием того, что нанесением надреза на образец ограничивается объем металла, подвергающийся действию максимальных напряжений, т. е. задается место излома образца. Для литого материала конструктивное ограничение места излома имеет существенное значение, так как ограничивает влияние на предел выносливости возможных литейных микродефектов в рабочем объеме образца,. Сложное напряженное состояние в надрезе также может являться причиной указанного повышбккя сопротивления разрушению [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...