Кривые деформирования и в длительной прочности

В табл. 7.1 приведены табличные значения кривых деформирования и изохронных кривых ползучести, соответствующие длительности работы диска на наиболее тяжелом режиме 300 ч. Запасы прочности проекта диска на этом режиме должны удовлетворять следующим требованиям- запас по радиальным напряжениям k r N ЬЗ запас по окружным напряжениям д[ = 1,2 запасы по разрушающей частоте вращения при оценке по предельному состоянию с учетом возможного разрушения при исчерпании длительной прочности biN— Ь2, 1>3. [c.206]

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Решение нелинейных краевых задач механики деформируемого твердого тела осуществляется в этом случае численными методами (см. гл. 8) с использованием модельных представлений или обобщенных кривых циклического и длительного циклического деформирования ГЗ—7]. Если для оценки прочности и ресурса предполагается использование нормативных подходов [2], расчет напряжений проводится для основных режимов эксплуатационного нагружения и их многочисленных комбинаций с тем, чтобы выявить ситуацию с максимальными амплитудами напряжений и наибольшими повреждениями (см. гл. И). Для сокращения объема выводимой информации в этом случае анализ напряжений и деформаций осуществляется для заранее заданного набора сечений (типа 1 — il, 2 2 по рис. 12.1). [c.256]

Для оценки неизотермической малоцикловой прочности при различных сочетаниях режимов нагрева и нагружения необходимы информация о кинетике параметров процесса циклического упруго-пластического деформирования в опасной зоне конструктивного элемента, об изменении полной (или необратимой) деформации, о накопленной деформации с числом циклов нагружения, а также кривая малоцикловой усталости, соответствующая режиму нагру-л ения и нагрева. Кривые малоцикловой усталости следует получать при длительном изотермическом и неизотермическом малоцикловом жестком нагружении с учетом температур (рис. 3.1, а), частоты (времени) деформирования (рис. 3.1, б), а также цикличности температуры (рис. 3.2). В случае режимов, обладающих максимальным повреждающим эффектом, кривые I, II (рис. 3.2) жесткого режима деформирования смещаются в область меньшего числа циклов до разрушения (появления трещины). Кроме того, требуется информация о располагаемой пластичности материала при монотонном растяжении (рис. 3.3, режимы а, б) с учетом скорости [c.125]

Основное внимание в справочнике уделено характеристикам неупругого деформирования и разрушения материалов при кратковременном, длительном и циклическом нагружениях в условиях нормальных и повышенных температур После традиционных сведений о химическом составе, общепринятых характеристиках (Оо2, Og, 5, /) и их нормируемых минимальных значениях дается по возможности подробная информация об истинных (действительных) диаграммах деформирования, циклических кривых, параметрах длительной и малоцикловой прочности При этом широко используется аппроксимация опытных данных приводятся параметры степенной аппроксимации действительной кривой деформирования, циклической кривой, кривых малоцикловой усталости [c.257]

С повышением дальнейших рабочих температур и вероятности межзеренного разрушения, образование которого связано уже с уровнем нормальных напряжений, длительная прочность и особенно пластичность рассматриваемых соединений (кривая 2) могут заметно уступать однородным соединениям. При совместном деформировании участков сварного соединения разной прочности вблизи границы раздела со стороны менее прочной составляющей будет неизбежно повышаться уровень местных нормальных напряжений, ответственных за межзеренное разрушение. Это приводит к появлению преждевременных хрупких разрушений в зоне сплавления со стороны менее прочной составляющей. Развитие в зоне сплавления диффузионных прослоек, снижающих прочность этого участка, приводит к дополнительному снижению прочности и пластичности разнородных соединений (кривая 3). [c.437]

Функции, отражающие длительность циклического деформирования, можно выразить в известной форме [26] а Т, t) а я ](7, t) где (С, т) и ( [зо, h) —параметры кривых длитель-]юй прочности и пластичности соответственно. Выражая время циклического деформирования через характеристики процесса малоциклового нагружения 1 = получаем уравнение кривой малоцикловой прочности, отражающей специфические особенности неизотермической малоцикловой усталости [c.70]

На нисходящей ветви кривых х (7) часто наблюдается более или менее интенсивные колебания напряжения сдвига. Амплитуда и частота этих колебаний зависят от эластичности исследуемого материала, скорости деформации и жесткости динамометра так, что их интенсивность возрастает с увеличением эластичности исследуемой системы, скорости деформации и уменьшением жесткости динамометра. Колебания напряжения сдвига после перехода через предел прочности могут быть вызваны, по крайней мере, двумя причинами. Во-первых, особенностями разрушения структуры материала. Можно предполагать, что в двухкомпонентных системах, в которых один из компонентов проявляет высокую эластичность и содержится в относительно небольшой концентрации, разрушение структуры протекает неравномерно. В таком случае колебания напряжения сдвига носят затухающий характер. Однако они могут происходить с низкой интенсивностью и при неограниченно длительном деформировании материала, т. е. достигается только квазиустановившийся режим течения. Во-вторых, колебания напряжения могут быть обусловлены чередующимися отрывами материала от измерительных поверхностей и его прилипаниями к ним, что является одной из важнейших причин эластической турбулентности. [c.66]

Таким образом, несмотря на то, что влияние п редварительной деформации индивидуально и зависит от сплава и температурно-временнйх условий, для материалов реальных конструкций, работающих при малых упругопластических деформациях (до 0,2—0,5%), возможно принимать кривые ползучести и характеристики длительной прочности, не зависящими от предварительного пластического деформирования, а. мгновенные диаграммы растяжения и характеристики кратковременной прочности, не зависящими от предварительно накопленной деформации ползучести. Большие степени холодных пластических деформаций, возникающие на поврежденных слоях при механической обработке, оказывают значительное влияние на характеристики прочности и пластичности при длительном статическом разрушении. Снижение сопротивления длительному статическому разрушению и способности к пластическому деформированию материала, наклепанного при механической обработке (фрезерование, шлифование абразивом), являются в ряде случаев причиной образования статических трещин в поверхностных слоях деталей, работающих при высоких температурах. [c.36]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

При базовых экспериментах в области механики длительного статического разрушения определяют характеристики сопротивления деформированию и разрушению при однородном иапряженном состоянии (длительной прочности и пластичности на стадии образования трещин, изохронных кривых деформирования), а также строят диаграммы длительного разрушения. [c.23]

Данная концепция получила определенное развитие в работе [23], где она применяется к расчету турбинного диска. Здесь принято, что на этапах нагрева сопротивление материала деформированию определяется диаграммой кратковременного деформирования, не изменяющейся от цикла к циклу. При стационарных режимах, когда уровни температур могут /быть выше, а градиенты ниже, чем на первом этапе, сопротивление деформированию определяется изохронной кривой ползучести [51, 61], соответствующей суммарному времени прошедших циклов (ее параметры —предел ползучести, предел длительной прочности — естественно, убывают с числом циклов). Последняя кривая аппроксимируется кусочно-линейной зависимостью по заданному допуску на деформацию ползучести (как показано на рис. 4) аналогично тому, как это делается при замене реальной кривой кратковременного деформирования некоторой близкой диаграммой упругоидеальнопластического тела. Такой подход приближенно отражает наиболее существенную особенность характеристик кратковременного и.длительного деформирования переход от медленного увеличения необратимых деформаций к б ыстрому (т. е. от малых значений dzldo к большим) при превышении напряжениями некоторого характерного значения. [c.23]

На участке I т = п, кривая длительной прочности является зеркальным отображением графика сопротивляемости ползучести, деформационная способность при разрушении не зависит от приложенных напряжений (времени). На участке II т>п и пластическая деформация уменьшается с уменьшением напряжения (увеличением времени). На участке III возможны три случая т> >k, m=k и m< k. В первом случае пластическая деформация более резко снижается с увеличением времени испытаний, во втором случае стабилизируется, в третьем увеличивается. Очевидно влияние показателя ползучести т на характер изменения условий деформирования и разрушения при смене механизмов микроразру-шения. Поскольку константы а, Ь, с экспоненциально зависят от 1/Г, условие независимости микромеханизмов разрушения при ползучести приводит к принципу геометрического подобия кривых длительной прочности, предложенному В. И. Ковпаком. [c.23]

Аналогично построению по параметру статического повреждения строятся кривые длительной прочности по параметру усталостного повреждения. Параметры а, М, к изменяются в широком диапазоне. Предполагается, что повреждение при малом числе циклов изменения напряжений зависит только от определенной части энергии гистерезиса, а именно от энергии, накопленной за счет пластического деформирования. При ограниченной долговечности эта энергия может быть приравнена полной энергии гистерезиса, так как при очень больших деформациях неупругая составляющая пренебрежимо мала. Согласно гипотезе Фелтнера и Морроу [271], разрушение наступает тогда, когда суммарная энергия, рассеиваемая в единице объема материала вследствие наличия необратимых пластических деформаций, достигает определенной критической величины [c.261]

Неравномерность деформирования различных элементов структуры (зерен, границ зерен, двойников) приводит к возникновению высоких напряжений в микрообъемах металла, особенно в местах стыков зерен, и образованию треш,ин (клиновидного характера) по границам зерен и двойников, предшествуюш,их разрушению образца [19]. Развитие трещины при более низких напряжениях, свойственных правой ветви кривой длительной прочности, связано с разупрочнением границ зерен, с появлением на границе микропор, число и размеры которых возрастают по мере увеличения длительности действия температуры и напряжения. [c.16]

При температурно-временнь1х условиях, соответствующих переходу от одного вида разрушения к другому, изменяются соотношения между вкладом различных механизмов деформирования в общую деформацию, что проявляется также в изменении форм кривых ползучести. Для напряжений, соответствующих первому участку кривой длительной прочности, кривые ползучести имеют характер, представленный на рис. 1.2. Быстрое нарастание ползучести во времени и отсутствие участка с затухающей скоростью связаны с преобладанием механизма скольжения, свойственного кратковременным испытаниям при высоких напряжениях. Тот факт, что значения пределов кратковременной прочности при соответствую- [c.16]

Кривые длительной прочности никелевого сплава ХН70ВМТЮ при 700, 800 и 900° С, полученные на образцах, подвергнутых пластическому деформированию до разных значений остаточной деформации, представлены на рис. 3.3. С увеличением степени предварительного наклепа сопротивление длительному статическому разрушению при выбранных температурах испытания уменьшается. Исследования изменения структуры сплава, подвергнутого испытаниям на ползучесть, показывают, что в образцах с предварительным наклепом под дейст- [c.36]

Для сплавов, характеризуемых одинаковой способностью к такому деформированию, повреждаемость одинакова как при многократных нагрузках, так и при повторных нагревах, если структурные изменения при последних не настолько значительны, чтобы вызвать существенное упрочнение или разупрочнение в сплаве. На рис. 6.4 показаны результаты испытаний сплава ХН55ВМТФКЮ на длительную прочность при периодически изменяющихся нагрузках (кривая 2) и изменяющихся температурах (кривая 3). Значения Аа = а ах— [c.61]

Рассмотрены основные структурные особенности развития процесса старения в конструкционных материалах, инициируемого статическим ипи циклическим деформированием. Применительно к малоцигловому нагружению при повышенных температурах обсуждаются основные структурные параметры, используемые для описания кривых разрушения. Отмечается необходимость и возможность использования структурных характеристик для разработки методов экстраполяции циклической прочности и пластичности на длительные сроки службы деталей. Ил. 1, список пит. 40 назв. [c.142]

Очевидно, что использование де( рмационных критериальных уравнений типа (2,165) может позволить рассчитать долговечность лопаток, работающих в условиях каждой из перечисленных схем, если известна кинетика их напряженно-деформированного состояния. Для определения степени надежности лопаток целесообразно использовать метод определения запасов прочности по термоциклической к ) и статической кг) составляющим, смысл которого пояснен на рис. 7.6. Кривая 1кс1 - предельная, положение которой соответствует условиям разрушения согласно уравнению (2.165) при значениях чисел циклов, длительности и максимальной температуре цикла, отвечающих выбранному режиму работы ГТУ, эквивалентному реальной программе эксплуатации. Запасы прочности лопатки, напряженное состояние которой (в наиболее нагруженном участке) характеризуется положением точки А , определяются как отношения к - Ке1Ье кг = ас/аЬ [269]. Может использоваться и понятие единый за- [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...