Понятие о циклических напряжениях

Понятия Npi и Ni еще раз иллюстрируются схемой на рис. 20.23. Здесь ломаная линия BGd —это кривая усталости, а горизонтальная линия аЬ соответствует разрушающему количеству циклов Npi при неизменном уровне циклических напряжений сг,- на -й ступени. [c.366]

ПОНЯТИЕ о ЦИКЛИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЯХ [c.338]

Расчеты элементов конструкций на малоцикловую усталость базируются на экспериментальных данных изучения закономерностей сопротивления деформированию и разрушению при циклическом упруго-пластическом деформировании, а также исследованиях кинетики неоднородного напряженно-деформированного состояния и накопления повреждений в зонах концентрации — местах вероятного разрушения. Ниже приведены основные понятия и некоторые результаты изучения кинетики деформирования и разрушения материалов при циклическом упруго-пластическом деформировании. [c.683]

При расчетах циклической прочности по аналогии с расчетом при статических напряжениях вводятся понятия эквивалентных амплитуд переменных напряжений. Положим в уравнениях (6.22) и (6.25) =1 и и введем обозначения [c.125]

Излагаемые в этой главе приемы определения условий приспособляемости применительно к обоим видам циклической пластической деформации названы нами условно методом догрузки . В них значительную роль играет понятие предельного цикла и применение для данного цикла принципа наложения напряжений при переходе от одного состояния тела к другому. Как будет показано, в частности, при определении [c.88]

При таком подходе к понятию времени облегчается решение многих эволюционных задач. Мы используем эти представления для решения задачи прогнозирования долговременных характеристик прочности при работе в условиях ползучести. В предыдущем параграфе было показано, Что при циклическом нагружении прогнозирование долговечности материала требует знания параметров точки бифуркации (пороговой скорости движения трещины В и коэффициента интенсивности напряжений А), [c.203]

Под эффектами циклической релаксации и циклической ползучести обычно понимают смещение петли пластического гистерезиса, происходящее в процессе повторных нагружений. Если цикл ограничен по деформациям (жесткое нагружение), при таком смещении изменяется его среднее напряжение, это называют циклической релаксацией. При ограничении цикла по напряжениям происходит постепенное накопление деформации (циклическая ползучесть). Любой из указанных эффектов, в зависимости от условий, в большей или меньшей степени может проявляться в процессе стабилизации диаграммы циклического деформирования. У циклически стабильных (стабилизированных материалов) они наблюдаются в экспериментах лишь при наличии асимметрии в условиях нагружения, которая при этом может быть даже малозаметной (настолько, что цикл ошибочно полагают симметричным). Упрощения, которые пришлось использовать, чтобы получить уравнение состояния (3.30), позволяющие достаточно просто и в то же время адекватно (см. 15) отразить основные закономерности повторно-переменного деформирования, исключили из рассмотрения эффекты циклической релаксации и циклической ползучести. Поэтому, строго говоря, эти уравнения справедливы лишь в условиях симметричного цикла (понятие [c.67]

Вернемся к модели циклически стабильного материала. Вариант, рассмотренный в гл. 1—4, основан иа предположении о существовании предельной упругой деформации определяющей экстремум на кривой деформирования. Однако известно, что на диаграмме истинных напряжений касательный модуль ие достигает нулевого значения [55 J, а условная диаграмма отражает лишь неустойчивость процесса деформирования образца при достижении напряжением некоторого уровня. С другой стороны, условным является и понятие установившейся ползучести, при которой скорость неупругой деформации постоянна и определяется лишь текущим напряжением [c.117]

Концепция поверхности текучести приводит к противоречию и при интерпретации опытов на циклическое деформирование. Известно, что при уменьшении амплитуды напряжений ширина петли пластического гистерезиса не становится равной нулю, а лишь, постепенно уменьшается поскольку касательный модуль в этом случае близок к модулю упругости, она имеет заостренную форму. Понятие упругого гистерезиса как некоторого несовершенства упругих свойств не спасает положения, поскольку усталостное разрушение обоснованно связывают с возникновением пластических, сдвигов в микрообъемах материала. [c.123]

В разделе 5 Баушингер начал обсуждение того, что современные металлурги и специалисты по физике континуума называют эффектом Баушингера . Поскольку к 1879 г. он усовершенствовал зеркальный экстензометр, он впервые смог достичь сравнимой разрешающей способности при сжатии и растяжении. Теперь он мог изучать пределы упругости — в принятом им смысле этого понятия — при обоих знаках напряжений. Когда напряжения превышали предел текучести при растяжении или при сжатии, предел упругости при последующем возбуждении напряжений противоположного знака существенно снижался или временно исчезал. Когда напряжение превышало предел упругости, но не достигало предела текучести, то при последующем возбуждении напряжений противоположного знака предел упругости неизменно уменьшался. Чем больше первоначальное напряжение, превосходившее начальный предел упругости, превышало это последнее значение, тем большим было уменьшение предела упругости при возбуждении напряжений противоположного знака. Когда напряжение превосходило предел упругости в обратном направлении, предел упругости в первоначальном направлении также снижался. Циклическое изменение знака напряжений и доведение их значений до уровней, превышающих эти пределы при растяжении и сжатии, приводило в конце концов к пределу упругости, который имел меньшее (чем исходное) значение, названное Баушингером естественным пределом упругости . [c.62]

Введение понятия тензора повреждений, который функционально зависит от тензора напряжений, позволило А. А. Ильюшину (1966) разработать подход к исследованию прочности материалов с учетом истории нагружения при циклических нагрузках. [c.410]

Для характеристики протекания закона изменения напряжения при циклических нагрузках введен ряд понятий. [c.370]

Для оценки влияния перегрузки образца при напряжении а, и числе циклов на его выносливость в условиях подобной циклической нагрузки яри максимальном напряжении ац введем понятие изменения долговечности, [c.679]

А. Вёлер ввел понятие о физическом пределе выносливости — максимальном циклическом напряжении, при котором нагрузка может быть приложена неограниченное число раз, не вызывая разрушения при выбранной базе (числе циклов до разрушения К). Для металлических материалов, не имеющих физического предела выносливости, предел выноашлости (7ц - значение максимального по абсолютной величине напряжения цикла, соответствующее задаваемой долговечности (числу циклов до разрушения). Для металлов и сплавов, проявляющих физический предел выносливости, принята база испытаний Ю циклов, а для материалов, ординаты кривых усталости которых по всей длине непрерывно уменьшаются с ростом числа циклов, - 10 циклов (рис. 2). Первый тип кривой особенно характерен для ОЦК - металлов и сплавов, хотя может наблюдаться при определенных условиях у всех металлических материалов с любым типом кристаллической решетки, второй тип -преимущесгвеипо у П (К - металлов и сплавов (алюминиевые сплавы, медные сплавы и др.). N(11 и N( 2 на рис.2 обозначают базовые числа циклов нагружения. На рис. 3 представлены основные параметры цикла при несимметричном нагружении и возможные варианты циклов при испытаниях на усталость. [c.7]

Закономерности разрушения материала при длительном нагружении достаточно хорошо могут быть описаны с помощью разработанной физико-механической модели межзеренного разрушения, которая базируется на математическом описании процессов зарождения и роста пор, обусловленного как пластическим деформированием, так и диффузией вакансий, а также на введенном в гл. 2 при анализе внутризеренного вязкого разрушения понятии — потере микропластической устойчивости. Модель позволяет прогнозировать долговечность при статическом и циклическом длительном нагружениях элементов конструкций в условиях объемного напряженного состояния и переменной скорости деформирования. В частности, с помощью указанной модели могут быть описаны процессы залечивания межзе-ренных повреждений при сжатии и рассчитана долговечность в условиях циклического нагружения при различной скорости деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. [c.186]

Для энер.гомашиностроения представляет интерес определение ресурса конструкции в условиях нестационарного режима внешнего воздействия. Здесь можно воспользоваться понятием поврежденности, как это было показано ранее в гл. 20 Усталость металлов при циклических нагрузках-. Однако при наличии таблиц допускаемых напряжений упомянутый прием несколько видоизменяется. Введем понятие относительного использования ресурса П при стационарном нагружении [c.411]

Как было отмечено выше, анализ работы конструкции, у которой свойства материала описываются структурной моделью, может быть сведен к анализу другой, соответственно усложненной идеально вязкой (или идеально пластической) конструкции. Последние образуют специальный класс идеально вязких конструкций, поскольку в общем случае они могут обладать определенными особенностями. Если иметь в виду структурную модель с бесчисленным множеством подэлементов (непрерывное распределение параметров 2), то для таких конструкций область упругой работы представляет условное понятие как бы ни была мала нагрузка, всегда найдется настолько слабый нодэлемент, который деформируется неупруго. С другой стороны, и предельное состояние может быть определено лишь после введения некоторого допуска. Если у такой модели допускается наличие идеально упругого подэлемента (см. 23), то не существует ни предельного напряжения при заданной скорости деформации, ни стационарной ползучести с ненулевой скоростью. Соответственно при регулярном циклическом нагружении моделируемой конструкции в стационарном цикле возможно лишь знакопеременное неупругое деформирование. Упругая приспособляемость и постепенное накопление деформации (прогрессирующее формоизмене- [c.205]

Проиллюстрируем понятия о приспособляемости, разрыхлении и знакопеременной пластичности на примере упругоидеальнопластического материала с пределом текучести, зависящим от температуры. Рассмотрим пластину толщиной 2И при постоянной нагрузке, вызывающей среднее одноосное напряжение (То- Пластина подвергается циклическому нагреву на поверхности х = —Я. Температура по толщине стенки циклически колеблется между значениями 6о и нулем. Предлагаемый анализ следует работе Бри [3]. [c.236]

На циклически изменяющиеся напряжения может накладываться постоянная составляющая. Тогда мы имеем дело с асимметричным циклом, который характеризуется средним напряжением цикла аср = 0,5(а акс-]-о н) и так называемой амплитудой напряжения цикла аа = 0,5(а акс — сгмин) последняя определяет максимальное отклонение напряжения в цикле от среднего в обе стороны. Используется также понятие размах колебания напряжения в цикле / = 20а = 0макс —о ин- [c.46]

Постепенное развитие во времени дефектов структуры -зародышей разрушения — под влиянием заданного напряженного состояния, иногда значительно более слабого, чем то предельное в обычном смысле, которое приводит к мгновенному разрушению, лежит в основе современных физических представлений о длительной статической прочности и об усталостной прочности — выносливости тел при циклических нагружениях. С этой же современной кинетической трактовкой явлений деформации и разрушения, а также самого понятия прочности, связаны и правильные представления о механизме адсорбционного понижения прочности и родственных ему явлений, которые сфор- [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...