Усталость металлов при сложном напряженном состояний

Существование такой общности подтверждается общими аналитическими зависимостями, которые описывают разрушение металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости. Уравнение Коффина, характеризующее разрушение металлов и сплавов в условиях объемной малоцикловой усталости, было получено для трения путем количественной оценки периодичности структурных изменений поверхностных слоев при испытании стали 45 на модели фрикционного контакта [121]. Эти же исследования позволили выявить особенности процесса трения, связанные с градиентом деформаций и напряжений по глубине. В целом они показывают, что, несмотря на своеобразие поведения поверхностных слоев материалов при пластическом деформировании и специфику нагружения при трении, связанную с локализацией изменений и разрушения в тонком поверхностном слое, дискретностью контакта, возможными локальными вспышками температуры, сложным напряженным состоянием, большими, близкими к предельным напряжениями на контакте, между разрушением металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости пет принципиального, качественного различия. [c.105]

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]

Одинг И. А. Теория пределов усталости металлов при несимметричных циклах и сложно-напряженном состоянии.— Завод, лаб., 1937, № 4. [c.332]

И. А. Один г. Теория преде.тов усталости металлов при асимметричных циклах и сложно-напряженном состоянии. Заводская лаборатория , 1937, К 4. [c.12]

В первой части описаны методы исследования и основные закономерности сопротивления усталости и циклической трещиностойкости металлов и сплавов изложены основные подходы к расчету на прочность при циклическом нагружении в детерминированной и вероятностной постановках при линейном и сложном напряженном состояниях. Приведены характеристики сопротивления многоцикловой усталости для чистых металлов и углеродистой стали. [c.2]

Подавляющее большинство элементов энергооборудования работает в условиях сложнонапряженного состояния (объемного для толстостенных и плоского для тонкостенных конструкций), обусловленного в основном внутренним давлением рабочей среды. Напряженное состояние конструктивных элементов сложной конфигурации при теплосменах также в общем случае имеет неодноосный характер. При этом в отличие от напряженного состояния, вызванного внутренним давлением среды с постоянным соотношением главных напряжений, при теплосменах имеет место широкое варьирование соотношения компонент напряжений в зависимости от преобладающего для данного элемента вида термоциклического нагружения (растяжение, сжатие, кручение, изгиб). Для деталей стационарного теплоэнергетического оборудования расчетные условия выбирают на основании длительной их работы в области повышенных температур при ползучести, обусловленной статическими напряжениями от внутреннего давления. Эксплуатация стационарных теплосиловых установок характеризуется относительно невысокими абсолютными рабочими температурами (Тр < 650° С) с небольшим располагаемым градиентом АТ и высокими статическими напряжениями растяжения от внутреннего давления, особенно в зонах концентрации напряжений. Следовательно, термическая усталость металла вместе с ползучестью при- [c.19]

Состояние поверхности деталей, концентраторы напряжений, окружающая среда, температура и прочие факторы настолько сильно влияют на сопротивление усталости, что сама по себе усталостная прочность металла гладких шлифованных образцов не является сколько-нибудь показательной. Кроме того, между пределом выносливости a i образцов и временным сопротивлением разрыву для сталей существует довольно устойчивая зависимость (рис. 12), которую можно использовать для расчетного определения предела выносливости на основе кратковременных испытаний на растяжение [81]. В большинстве случаев испытания на усталость ведут при напряжениях от изгиба или кручения. Реже применяют осевые (растяжение-сжатие) или сложные нагрузки (изгиб -f кручение и др.). При этом различают испытания при заданных величинах напряжений (мягкая нагрузка) и деформаций (жесткая нагрузка). В последнем случае усталостной характеристикой испытуемого объекта является предельная величина [c.19]

Условия работы каната и его износа очень сложны. Расчетной модели несущего каната, отвечающей действительному его состоянию во время работы, нет. По существующим воззрениям износ каната наступает вследствие а) усталости металла проволок в результате перемежающегося действия изгиба и смятия каната при проходе колес вагонеток б) истирания наружных проволок каната от поперечного скольжения колес вагонеток по канату и в) коррозии наружных и внутренних проволок вследствие недостаточной смазки. Главной из этой причин является действие изгибающих и сминающих сил. Возникающие при этом напряжения изгиба и смятия, систематически меняющиеся от нуля до максимума, вызывают износ каната вследствие превышения предела усталости. [c.461]

Вероятностная природа усталостного разрушения, зависящего от дефектов структуры и поверхности металла, отражается на закономерностях подобия при этих разрушениях. С увеличением напрягаемых переменными напряжениями объемов увеличивается вероятность ослабления сопротивления металла разрушению бопее значительными дефектами и их сочетанием, уменьшается предел усталости, ослабляется рассеяние. Влияние абсолютных размеров на усталостные свойства металла возрастает с увеличением его неоднородности, особенно сильно проявляясь на литых и крупнозернистых структурах. С уменьшением вероятности ра.з-рушения влияние абсолютных размеров ослабевает, так как в соответствии со статистическими представлениями рассеяние уменьшается с увеличением напрягаемых объемов, и кривые усталости для низких вероятностей разрушения при различных размерах сечений сближаются. При сложных напряженных состояниях усталостные разрушения для металлов в вязком состоянии в основном определяются максимальными или октаэдрическими касательными напряжениями, как. это следует, например, из данных исследования усталости конструкционных сталей. Большинство результатов укладывается между предельными шестиугольником касательных напряжений и эллипсом октаэдрических. Для металлов в хрупком состоянии разрушения определяются главными растягивающими нормальными напряжениями, они располагаются ближе к предельному квадрату предельных нормальных напряжений. Форма усталостного излома при кручении для вязких металлов свидетельствует о зарождении усталостного разрушения по направлению действия наибольших касательных напряжений. Для хрупких металлов трещина возникает сразу в направ.т1е-нии действия наибольших нормальных напряжений. Развитие трещины обычно следует поверхностям мальных напряжений. [c.384]

Механизм усталостного разрушения. Механизм усталости металлов является сложным процессом накопления под действием переменных напряжений необратимых изменений, приводящих к разрушению материала. В металлах и сплавах в исходном состоянии имеются случайные нарушения однородности кристаллической решетки (дислокации). Вследствие этого в материале наблюдается локальная концентрация внутренних напряжений, способствующих при прилозйении внешней нагрузки перемещению точечных и линейных микродефектов решетки вдоль плоскостей скольжения. На самых ранних стадиях признаки усталостного и статического разрушений не имеют принципиальных различий. [c.33]

Под усталостью понимают изменение свойств металлов при воздействии знакопеременных (циклических) нагрузок. Металлы могут разрушаться при циклических нагрузках, меньших статического предела текучести, соответствующего пластической деформации 0,2%. Помимо знакопеременного напряжения, на усталость металла могут влиять и такие факторы, как средняя величина напряжения, частота прилон ения напряжения, состояние поверхности металла, температура и окружающая среда (воздух, вода). Циклические напряжения могут возникать при изгибе, растяжении, сжатии, кручении и при сложных деформациях в осях, соединительных тягах, пружинах, шасси самолетов, корпусах судов. [c.88]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...