Знакопеременное нагружение

При циклической нагрузке концентрация напряжений выражена сильнее. Быстрое чередование нагрузок (а при знакопеременном нагружении — изменение их направления) подавляет развитие пластических деформаций, происходящих, как известно, с относительно небольшой скоростью. [c.299]

Изучение упругопластических циклических свойств материалов было начато немецким ученым Баушингером. Первые его работы были опубликованы в 1881 г. Он исследовал изменение предела текучести мало- и среднеуглеродистых сталей при повторном нагружении с изменением и без изменения знака нагружения. Баушингером было установлено, что при пульсирующем растяжении с напряжением Оо, превышающим пре,цел текучести Стт, новое значение предела текучести при последующем нагружении приблизительно соответствует заданному значению СТо- После нагружения образца до Оо он разгружается до нуля с последующим нагружением (рис. 21.3.1). При знакопеременном нагружении образца выше предела текучести От предел текучести в режиме сжатия оказы- [c.363]

На концентрацию дефектов типа Шоттки и Френкеля, кроме температуры, резко влияют облучение и пластическая деформация. Концентрация вакансий в первом приближении растет пропорционально деформации и может быть определена зависимостью 4-10 )е, где е выражено в процентах. Такие вакансии называются деформационными. Наибольшая их концентрация соответствует знакопеременному нагружению. При совместном влиянии высоких температур и большой степени пластической деформации концентрация вакансий может достигать (5—10) 10 , что дает концентрацию атомов, смещенных со своих мест, 2,5—5%. По-видимому, в этом случае вакансии могут оказывать влияние на процесс и механизм пластической деформации. Однако обычно влияние деформационных вакансий на прочность и пластичность металла невелико. Точечные дефекты, внесенные пластической деформацией и облучением, являются термодинамически неравновесными. [c.30]

Машина снабжена комплектом захватов для испытаний круглых и плоских металлических или пластмассовых образцов как в обычных условиях, так и в условиях повышенных температур. В последнем случае на специальные захваты образца монтируется лучистая печь, при помощи которой образец нагревается до заданной температуры. Чтобы увеличить устойчивость системы, расположенной между верхним и нижним траверсами, состоящей из захватов и образца, при испытаниях на сжатие или на знакопеременное нагружение верхний и нижний упругие шарниры заменяются жестким соединением путем установки притертых втулок. Для испытания на изгиб вместо нижнего упругого шарнира к траверсу 5 крепится специальный стол, на котором монтируются образцы на изгиб. [c.256]

При знакопеременном нагружении, например при симметричном мягком цикле нагружения, в результате 80 эффекта накопление пластических деформаций может носить односторонний характер. Этот же фактор может оказывать влияние и при асимметричном нагружении. [c.95]

В ряде случаев используется передача на образец крутящего момента пальцами, образующими с образцом и торсионами пространственный шарнир, что практически исключает изгиб и позволяет снизить требования к точности изготовления машины. В последнем случае, как правило, не удается избежать люфтов, неизбежных в таком соединении при знакопеременном нагружении. [c.223]

Определение зависимости между напряжением и деформацией в пластической области имеет большое теоретическое и практическое значение при проектировании конструкций, работаюш,их при знакопеременном нагружении. К настоящему времени в литературе известны в основном два подхода к решению этой задачи. Один из них базируется на феноменологических представлениях с использованием классической теории упругости и пластичности, например [1—4], другой — на статистической теории дислокаций [5, 6]. На основании статистической теории дислокаций были получены зависимости между деформацией и напряжением начальной кривой деформации, нисходящей и восходящей ветвей симметричной петли механического гистерезиса. Эти зависимости представлены в виде бесконечных степенных рядов по величине приложенного напряжения, для которого можно считать плотность дислокаций постоянной. При достаточно больших напряжениях (деформациях) экспериментальные данные показывают, что плотность дислокаций изменяется, петли механического гистерезиса несимметричны и разомкнуты. [c.159]

Поэтому в данной работе сделана попытка дать аналитические зависимости связи между напряжением и деформацией кривой упрочнения и ветвей механического гистерезиса для достаточно большого интервала пластической деформации при знакопеременном нагружении. [c.159]

ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ДИСЛОКАЦИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЗНАКОПЕРЕМЕННЫХ НАГРУЖЕНИЙ [c.176]

Изменение плотности дислокаций под действием знакопеременных нагружений. Акулов Н. С., Морозов И. М. Физические свойства металлов и проблемы неразрушающего контроля . Мн., Паука и техника , 1978, 176—186. [c.238]

Упругопластические деформации при знакопеременном цикле напряжений в вершине трещины (рис. 12,6), развившейся на некоторую глубину и вышедшей из зоны влияния исходного концентратора напряжений, существенно отличаются от деформаций в вершине концентратора. Приложение растягивающего напряжения вызывает в вершине трещины упругопластические деформации (кривая 0—1 ), по характеру сходные с деформациями в вершине концентратора. При этом, если радиус исходного надреза невелик, то значение деформации, характеризующей положение точки 1 лишь немногим больше, чем для точки 1 (см. рис. 12, а). Снятие внешней нагрузки вызывает изменение деформаций (/ —2 —3 ), также подобное наблюдавшемуся в вершине концентратора. Однако с приложением внешней сжимающей нагрузки закономерность упругопластического деформирования существенно меняется, так как трещина при уменьшении деформации до нуля полностью закрывается, в результате чего зона образца с трещиной может воспринимать сжимающие нагрузки. Напряжения сжатия, однако, не концентрируются у вершины трещины, как при сжатии зоны концентратора напряжений. Кривая деформаций в полуцикле сжатия, таким образом, будет выглядеть как 3 —4. Характерным в этом случае является отсутствие пластической деформации в полуцикле сжатия. Следовательно, при разгрузке кривая деформирования должна вернуться в точку 3, а последующее растяжение приведет ее в точку 5. Дальнейшее знакопеременное нагружение вызовет изменение деформаций по петле 5 —3 —4 —3 —5. Сравнивая работу циклического упругопластического деформирования, определяющуюся пло- [c.28]

Нагрузка на образец передается от захвата, который крепится на столе 7 (см. рис. 1, б), перемещающемся по колоннам при помощи ходового винта на направляющих втулках с шариками. При рабочем ходе поступательное перемещение винта осуществляется с помощью червячного редуктора, расположенного в основании, и разрезной гайки, предназначенной для выбора люфта в соединении винт — гайка, что необходимо при осуществлении знакопеременного нагружения образца. Вращение червяку передается от коробки передач типа Меандр , обеспечивающей соотношение чисел оборотов выходного вала 1 1 1 10 1 100 1 1000 1 10 000. На коробке передач монтируется двухскоростной асинхронный электродвигатель привода. Сочетание двухскоростного двигателя и коробки передач типа Меандр позволяет получить весьма широкий диапазон скоростей нагружения — от 0,05 до 100 мм/мин. Циклическое нагружение (до 7 циклов в мин) обеспечивается за счет реверсирования привода электродвигателя. [c.23]

Нагрузка на образец передается от захвата, который крепится на столе (см. рис. 86), перемещающемся по колоннам при помощи ходового винта на направляющих втулках с шариками. При рабочем ходе винту сообщается поступательное движение от червячного редуктора, расположенного в основании, и разрезной гайки, предназначенной для выбора люфта в соединении винт—гайка, что необходимо при знакопеременном нагружении образца. Вращение червяку передается от коробки передач типа Меандр , обеспечивающей соотношение чисел оборотов выходного вала 1 1 1 10 1 100 [c.157]

Цель настоящей работы - детально изучить дислокационную структуру монокристаллов молибдена о осью [001] после знакопеременного нагружения с помощью высоковольтного электронного микроскопа. [c.154]

Однако исследование дислокационной структуры и поверхностного рельефа усталостно нагруженных монокристаллов ОЦК металлов в ряде случаев не выявляет PSB. В монокристаллах молибдена при частоте знакопеременного нагружения 36 Гц усталостные трещины, возникающие в приповерхностных слоях, связаны с участками локального разогрева до температур более 500 К [7, 8]. В этих участках были обнаружены PSB и бездислокационные каналы [8]. Последние наблюдаются в кристаллах молибдена ориентировки (100) в приповерхностных слоях площадок 110 на площади, существенно превы- [c.163]

Поэтому, вероятно, склонность конструкционных сплавов с трещинами к упрочнению или разупрочнению при циклическом нагружении в диапазоне значений коэффициента асимметрии цикла г —1-х 0,5 следует определять на гладких образцах при деформациях и напряжениях, соответствующих повторно-статическому и малоцикловому знакопеременному нагружению. [c.244]

По -видимому, развитие повреждения с увеличением количества циклов нагружения опере кает развитие процесса упрочнения ячеистой структуры и воздействие повреждения превышает влияние упрочнения. Этот процесс подтверждается и значительным гистерезисом, который наблюдается уже с самого начала знакопеременного нагружения на многоцикловом уровне. [c.353]

Для отыскания зависимости о (г) при повторном знакопеременном нагружении воспользуемся принципом Г. Мази н г а [133]. Г. Мазинг высказал предположение, что кривая повторного знакопеременного нагружения совпадает с соответствующей кривой при начальном нагружении, построенной в осях с удвоенным масштабом и обратным направлением (рис. 41). [c.164]

Не останавливаясь на изложении результатов экспериментов, выполненных многочисленными авторами и обобщенных в работах [81, 93, 104], отметим, что петли гистерезиса, полученные при одиночных циклах (так называемые статические петли), не эквивалентны петлям, найденным при многократных знакопеременных нагружениях. Вместе с тем установлено, что при многократном циклическом нагружении наступает стационарное состояние, для которого характерна определенная площадь петли гистерезиса. Таким образом, использование в практике динамических [c.169]

Низкочастотные диссипативные возбудители с гидравлическими командными устройствами выполняют для индивидуального возбуждения от автономного насоса, для группового питания нескольких цилиндров, в том числе и с заданными фазовыми соотношениями нагрузок. Гидравлическое управление позволяет доводить частоту пульсаций до 100—200 цикл/мин. Имеются устройства для знакопеременного нагружения. [c.226]

Программированное упрочнение материалов и изделий из них можно осуществлять при термомеханическом, термическом, радиационном воздействиях, при программном термоциклировании и знакопеременном нагружении. Во всех случаях интенсивность механико-термической активации должна соответствовать, с одной стороны, вскрытию спектра слабых мест в объеме и на поверхности [c.91]

Экспериментальная проверка формулы (5.21) проводилась в диапазоне напряжений от 300 до 450 МПа. Однако уже при знакопеременном нагружении в условиях линейного напряженного состояния и особенно при сложном напряженном состоянии применение формулы суммирования типа (3.37) связано с определенными трудностями. При сложном напряженном состоянии формула (3.37) должна быть представлена в виде [c.202]

Из схемы рис. 1.1 следует, что надлежащая оценка прочности и долговечности при малоцикловом и длительном циклическом нагружении может быть реализована при соответствующем сочетании расчетов и экспериментов. Решение краевых задач (для зон действия краевых сил, концентрации напряжений механического и температурного происхождения) при малоцикловом нагружении осуществляется с использованием основных положений деформационной теории и теории течения (изотермического и неизотермического). Наибольшее развитие и применение в силу простоты получаемых решений получили различные виды модифицированных деформационных теорий, позволяющих связать напряжения Оц, деформации ви и проанализировать монотонный рост неупругих деформаций при постоянном характере изменения нагрузок в процессе нагружения. При этом смена направления нагружения (при циклических режимах знакопостоянного или знакопеременного нагружения) предполагает использование деформационной теории для соответствующего к полуцикла нагружения при смещении начала отсчета в точку изменения направления нагружения. Сложные режимы термомеханического нагружения с частичными и несинхронными изменениями во времени т нагрузок и температур I анализируются на основе различных модификаций теорий течения, устанавливающих связь между приращениями [c.9]

Анализ экспериментальных исследований закономерностей повторного н циклического деформирования [8—14] при лучевых путях нагружения (растяжение—сжатие, знакопеременное нагружение) позволяет сделать следуюш,ие выводы. [c.132]

Это уравнение справедливо при условии, что соответствующая пружина со знакопеременным нагружением (или пара противоположных пружин с однозначным нагружением) обладает необходимым коэффициентом жесткости с= , допуская требующийся размах ползуна s = 2r. [c.159]

Следующий вопрос, который был нами рассмотрен, касается применимости Г -интеграла в качестве критерия при знакопеременном нагружении. Несмотря на полученное Брастом [287J удовлетворительное совпадение результатов расчета и эксперимента, следует отметить, что в общем случае применение Т -интеграла в качестве критерия при знакопеременном нагружении проблематично. Покажем на примере нестационарного (в частности, циклического) нагружения невозможность исполь- [c.257]

К специфическим механизмам зарождения трещин в условиях усталости можно отнести механизм зарождения трещин, связанный с образованием концентраторов напряжений на поверхности из-за явлений. экструзий и интрузий за счет локализованного скольжения в условиях знакопеременного нагружения (рис. 27), а также другие механизмы зарождения трещин, учитывающие повторное ь нагрузки (включая знакопеременность) в условиях усталости И преимущественное течение приповерхностных слоев металла в периоде зарождения трещин. В сталях с гетерогенной структурой (в частности, у перлитных сталей) могут существовать два независимых субмикроскониче- [c.42]

Для пластиков имеющиеся опытные данные, характеризующие их поведение при цикличеоких напряжениях, пока недостаточны, поэтому испытания этих материалов на выносливость еще не стандартизованы. Тем не менее значения их пределов выносливости можно получить, используя присущие им доста-ТОЧ1НО изученные гистерезисные явления в условиях знакопеременного нагружения. Так, для текстолита при растяжении — сжатии 0-1= (35,0 4-50,0) а при изгибе о 1= (20,0- - [c.154]

Так как чувствительность титановых сплавов к коррозионной среде непосредственно связана с моментом разрушения защитной оксидной пленки, их малоцикловая долговечность зависит от уровня упругопластических деформаций в вершине надреза или трещины, а такжё от свойств защитной пленки. Чем больше степень деформации, тем сильнее повреждается защитная пленка и соответственно происходит-разблаго-раживание электрохимического потенциала. Исследования, выполненные Симондом и Эвансом, а также Н. Д.Томашовым, показали, что в области упругих напряжений не происходит заметного изменения электрохимического потенциала. Более того, возможно даже некоторое его смещение в область положительных значений при повышении уровня упругих напряжений. Последнее связывают с лучшей аэрацией поверхности вследствие интенсивного перемешивания раствора при знакопеременном нагружении. Однако как только циклические напряжения вызывают пластическую деформацию, достаточную для разрушения пленки, проис- [c.117]

ПОД действием различных напряжений и их сочетаний (рис. 3). Напряженное состояние поверхности раздела мол<ет оказаться наиболее жестким при таких условиях внешнего нагружения, которые сводят к минимуму пластическую деформацию, снижающук> концентрацию напряжений. Наиболее жесткими условиями испытания прочности поверхности раздела могут быть и растяжение образцов с надрезом, и знакопеременное нагружение при усталостных испытаниях, и условия, возникающие в окрестности концов разрушенных волокон. Распределение напряжений у поверхности раздела для некоторых случаев, упомянутых выше, подробно рассмотрено в гл. 2. [c.25]

Козенец В. В. О построении функции упрочнения для описания упругопластического деформирования при знакопеременном нагружении.— Труды/РКИИГА, 1970, вып. 169. [c.282]

Осевое знакопеременное нагружение образца осуществляется с помощью упругих трансформаторов, преобразующих крутильные колебания в продольные перемещения [1]. Высокочастотная нагрузка создается путем закручивания кривошипным возбудителем динамических перемещений 1 (рис. 2), обладающим способностью плавного регулирования эксцентриситета в процессе работы [2] и приводимым во вращение асинхронным электродвигателем 2, [c.15]

Исследованию подвергалась широко используемая в машиностроении аустенитная сталь Х18Н10Т стандартного состава (предварительная обработка заключалась в закалке с 10.50° С в воду). Трубчатые образцы диаметром 20 мм и толщиной стенки 1,5 мм испытывались в вакууме па малоцикловую усталость при 450° С при одночастотном (1 дикл/мин) и двухчастотном знакопеременном нагружении по схеме растяжение — сжатие, а также с выдержками 5 мин при максимальной нагрузке. При двухчастотном нагружении накладывалась вторая частота 10 цикл/мин с амплитудой 6,5 кгс/мм Амплитуда нагружения составляла 34,4, 37 и 39,2 кгс/мм для всех видов нагружения. Зону разрушения изучали по методу пластикоугольных двухступенчатых реплик с разрешающей способностью 200 А. [c.72]

Таким образом, знакопеременное нагружение и термоциклиро-вание способствуют образованию и развитию диффузионных зон в переходном слое биметалла. Увеличение таких зон приводит к некоторому снижению циклической прочности биметалла, а с другой стороны, оно не сказывается на статических прочностных характеристиках биметалла. Эту склонность композиционного материала необходимо учитывать при разработке технологического процесса наплавки и сварки разнородных по структурному классу материалов. Выбор соединяемых материалов необходимо связывать с условиями дальнейшей эксплуатации такой композиции. [c.86]

Применение установки ИМАШ-10-68 и методов высокотемпературной металлографии при изучении процессов, которые протекают в материалах, подвергаемых нагреву при циклическом знакопеременном нагружении, весьма перспективно для получения детальных сведений о деформации и разрушении от усталости. Использование описанной выше аппаратуры позволило, в частности, изучить механизм деформации никеля при малоцикловом нагружении в области повышенных температур [48, с. 120—126 61 ], процессы высокотемпературного деформационного старения при циклическом нагружении малоуглеродистой стали 22К [50, с. 58—61 ] и аустенит-ной стали X18HI0T, а также провести микроструктурное исследование особенностей деформации и разрушения некоторых биметаллических материалов при высокочастотном нагружении в условиях повышенных температур [49, с. 85—92 50, с. 87—94]. [c.155]

В описываемой ниже работе [108] исследовали структуру, распределение примесей, величину микроискажений решетки матрицы, приводяш,их к разрушению стали Х18Н10Т в области рабочих температур при циклическом нагружении. Полые цилиндрические образцы диаметром 20 мм и с толщиной стенки 1,5 мм испытывали на малоцикловую усталость при 650° С в вакууме 10 мм рт. ст. знакопеременным нагружением по схеме растяжение — сжатие при симметричной форме цикла. Режимы нагружения I — Оа = = 34,4 кгс/мм и Л р = 6 циклов П — = 28,3 кгс/мм м = 275 циклов III — Оа = 24,0 кгс/мм и Л р = 3286 циклов. [c.203]

До пос.яеднего времени фундаментальные исследования процессов структурообразования и разрушения при знакопеременном нагру-нсении в основном были проведены на металлах с ГЦК решеткой и сплавах на их основе. Значительно меньше исследований выполнено на металлах с ОЦК решеткой. В то же время благодаря таким особенностям ОЦК металлов, как резкая температурная и скоростная зависимость критического сопротивления сдвигу, ориентационная зависттмость предела текучести, следует ожидать значительно более сложной последовательности структурных изменений при знакопеременном нагружении по сравнению с металлами с ГЦК решеткой. [c.153]

Соединение клином относится к числу разъёмных соединений и может быть как напряжённым, так и ненапряжённым. Напряжённое клиновое соединение используется в большинстве случаев при знакопеременном нагружении. [c.208]

Наряду с электрогидравлическими установками для воспроизведения двухчастотных режимов нагружения могут быть использованы и более простые, широко распространенные установки для испытаний на многоцикловую и малоцикловую усталость. На базе испытательной машины для осевого асимметричного нагружения с частотой до 30 Гц типа МИР-С [19] была разработана двухчастотная испытательная установка, в которой использован принцип сложения на нагружающем элементе двух разночастотных нагрузок от независимых силовозбудителей, для чего привод статического нагружения был преобразован в привод малоциклового нагружения с дополнением его соответствующей системой управления. Данная установка позволяет осуществлять двухчастотное нагружение по режимам, изображенным на рис. 4.19, а, в, с частотами 1 цикл/мин и менее в малоцикловой области и до 30 Гц в области высокочастотных нагрузок, а оснащение системой нагрева образца [20] обеспечило возможность проведения этих испытаний при высоких температурах. Осевое знакопеременное нагружение образца в этом случае осуществляется (рис. 4.20) с помощью упругих трансформаторов, преобразующих крутильные колебания в продольные перемещения. [c.89]

Уравнения (6.15) — (6.19) могут описать как неустановившие-ся, так и установившиеся участки кривой ползучести при разных уровнях напряжений и основные эффекты ползучести при знакопеременном нагружении. [c.152]

Разработанная методика определения параметров модели и методика базового эксперимента позволяют эффективно определять параметры модели из опытов на знакопеременное нагружение с выдержками и без них с использот>анием серийного испытательного оборудования. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...