Методика - усталостное испытание
Cтраница 1
 |
Схема установки для исследования скорости распространения усталостной трещины. [1] |
Методика усталостных испытаний, при которой регистрируется только число циклов до разрушения, не отвечает возросшим требованиям практики, не дает картины распространения усталостной трещины. Поэтому все чаще проводятся испытания с непрерывной регистрацией длины развивающейся трещины. [2]
 |
Схема машины для испытаний при консольном изгибе с вращением. [3] |
На рис. 2.2 для пояснения методики усталостных испытаний приведена схема простейшей усталостной машины, предназначенной для испытания лабораторных образцов при консольном изгибе с вращением. На конце образца смонтирован подшипник 3, через который на испытуемый образец передается сила Р постоянного направления. [4]
В книге изложены закономерности усталостного разрушения и методика усталостных испытаний. Показано влияние конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов на выносливость. Описаны методы расчета деталей машин на прочность при напряжениях, переменных во времени, как в детерминистической постановке, так и в вероятностном аспекте. [5]
Стадии циклической микротекучести и циклической текучести характерны для металлов и сплавов, имеющих физический предел текучести, и их можно изучать при определенной методике усталостных испытаний. Поэтому в области циклического упрочнения ( третья стадия в периоде зарождения усталостных трещин, см. рис. 2.10) пунктирной линией отмечено геометрическое место точек, соответствующих началу появления поверхностных суб-микротрещин размером 1 - 3 мкм. Склонность металлических материалов к циклическому упрочнению или разупрочнению определяется отношением предела прочности к условному пределу текучести. Известно, что все материалы с OB / C 1Д разупроч-няются при циклическом деформировании, тогда как материалы, для которых 7в / а02 1 4 и выше, циклически упрочняются. При 1 2 7В / Т02 1 4 может происходить либо упрочнение, либо разупрочнение. [6]
Как уже отмечалось выше, стадии циклической микротекучести и циклической текучести характерны для металлов и сплавов, имеющих физический предел текучести, и их можно изучать при определенной методике усталостных испытаний. Поэтому в области циклического упрочнения ( 3-я стадия в периоде зарождения усталостных трещин, рис. 7) пунктирной линией отмечено геометрическое место точек, соответствующих началу появления поверхностных субмикротрещин размером 1 - 3 мкм. Склонность металлических материалов к циклическому упрочнению или разупрочнению определяется отношением предела прочности к условному пределу текучести. [7]
Интересно, что после 1440 циклов температурно-влажностных воздействий, т.е. на базе 1 4 - 103 циклов, прочность пенопласта Виларес-400 А снизилась при самом неблагоприятном виде напряженного состояния - растяжении на 54 4 %, т.е. отношение предела усталости к пределу прочности составляет 45 6 % или 0 456, что незначительно отличается от данных таблиц 47, 48, показывая удовлетворительную сходимость разных методик длительных температурных и механических усталостных испытаний. [8]
Методика усталостных испытаний, с помощью которой регистрируют только число циклов до разрушения, не дает картины зарождения усталостных повреждений в металле, возникновения и распространения усталостных трещин. Анализ результатов усталостных испытаний должен проводиться с позиции двухстадийности процесса усталостного разрушения. В зависимости от ряда частных условий распространение уже образовавшейся усталостной трещины может происходить за период от 10 до 90 % от общей долговечности образца или детали. Скорость роста усталостных трещин является основным критерием оценки чувствительности материалов к развитию усталостного разрушения. [9]
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. Однако методика усталостных испытаний при сложном напряженном состоянии связана с большими трудностями, чем методика испытаний при однократном нагружении. [10]
Итак, изменение взаимосвязи между а0 и KQ при испытании на усталость, а также значительное рассеяние результатов экспериментальных исследований может быть обусловлено тем, что KQ определяют по критерию полного разрушения образца без учета, возможности существования нераспространяющихся трещин. Действительно, методика усталостных испытаний, с помощью которой регистрируют только число циклов до разрушения, не дает картины зарождения усталостных повреждений, возникновения, приостановки и распространения усталостных трещин. [11]
Разработка методов испытания микрообразцов на механическую и термическую усталость отстает из-за трудностей их технического осуществления. В ряде работ описано несколько методик усталостных испытаний микрообразцов. [12]
Ниже приведены результаты фрактографических исследований поверхности усталостного разрушения сталей 45, Ст4, 17ПС, 10Г2С1, 14Х2ГМР, 12ХТ8Н9Т, Н18К8МЗТЮ при различных условиях нагружения и широком диапазоне изменений напряжения цикла. Более подробные сведения о химическом составе, механических свойствах, режимах термической обработки исследованных сталей, а также методике усталостных испытаний приведены в гл. [13]
Коммунистической партии Советского Союза поставлена задача ускорить темпы научно-технического прогресса, решительно улучшить качество всех видов выпускаемой продукции, повысить, эффективность использования материальных ресурсов, всемерно снижать материалоемкость продукции. Применение прогрессивных конструкторских решений и технологических процессов требует более глубокой и комплексной оценки свойств материалов, в том числе прочности их при циклической нагрузке. Этому направлению исследований отвечает настоящее справочное руководство по методике усталостных испытаний. [14]
Чисто усталостные испытания теперь проводят не так широко, как раньше. Применяют испытания по Glenny, при которых термические напряжения воспроизводятся в том же виде, что и в реальных деталях; этого достигают с помощью клиновидного образца, позволяющего реализовать различия в скорости нагрева. Правда, напряжения и деформации приходится рассчитывать. Есть стремление к тому, чтобы приспособить методику малоцикловых усталостных испытаний к условиям быстрого нагрева и охлаждения, а затем использовать эти надежно измеренные характеристики долговечности для аттестации реальных деталей. При таком подходе анализ механического и теплового поведения нужно проводить только на детали, но не на образце. И все же испытания на термическую усталость позволяют достаточно просто сравнивать материалы по надежности и улавливать особенности поведения, которые теряются при испытаниях на термомеханическую усталость. [15]
Страницы: 1 2