Накопление - квазистатическое повреждение
Cтраница 1
Накопление квазистатических повреждений характерно и для других, нежестких, режимов неизотермического нагружения, например в случае термической усталости. Термоусталостное нагруже-ние, как известно, осуществляют в результате стеснения температурных деформаций зажатого между двумя жесткими плитами образца, режим деформирования определяется нагревом и охлаждением образца в заданных контролируемых интервалах температур. [1]
При нерегулярном нагружении используется деформационно-кинетический критерий накопления усталостных и квазистатических повреждений [6, 9], позволяющий выполнить расчеты на долговечность при малоцикловом нагружении. [2]
Предельное состояние при повторном приложении нагрузок можно охарактеризовать мерой накопления усталостных и квазистатических повреждений, причем усталостные повреждения обусловлены действием циклических деформаций е & квазистатические - односторонне накопленных деформаций e ( k Характер изменения деформаций конструктивных элементов при повторном нагружении существенно зависит от режима приложения нагрузок, напряженного состояния и свойств материалов. [3]
Предельное состояние при повторном приложении нагрузок можно охарактеризовать мерой накопления усталостных и квазистатических повреждений, причем усталостные повреждения обусловлены действием циклических деформаций е), квазистатические - односто - ронне накопленных деформаций е № У. Характер изменения деформаций конструктивных элементов при повторном нагружении существенно зависит от режима приложения нагрузок, напряженного состояния и свойств материалов. [4]
Знание кинетики деформаций материала с числом нагружений необходимо для1 определения интенсивности накопления усталостных и квазистатических повреждений и перехода к предельному состоянию и разрушению. При этом циклические свойства материала, а также условия нагружения определяют усталостный, квазистатический или переходный характер разрушения. [5]
Приведенные данные показывают, что на основе представлений о микронеоднородности развития пластической деформации по рабочей базе образца, вызывающей неравномерность накопления усталостных и квазистатических повреждений в локальных участках, может быть объяснено возникновение рассредоточенных микротрещин, развитие которых приводит к образованию магистральной трещины. [6]
При этом выделяют характерные режимы, в которых определяют наиболее тяжелые участки ( по максимальным значениям основных параметров, например а и t, для стационарных этапов на рис. 1.14), и приводят к ним остальные режимы на основании гипотез линейного суммирования повреждений и независимости накопления усталостных и квазистатических повреждений. Схематизированный режим, эквивалентный реальному, принимают в качестве основного при определении НДС реальной детали. [7]
Из сопоставления кривых 5 и 6 следует, что образование трещин в зонах концентрации при симметричном цикле напряжений в основном связано с накоплением усталостных повреждений. При числах циклов более 102 учет накопления квазистатических повреждений приводит к снижению долговечности ( примерно на 10 %), которую определяют по критерию сопротивления жесткому нагружению. Расчет с использованием аппроксимированной диаграммы циклического деформирования и учетом кинетики упругих составляющих деформаций ( кривая 4) дает заниженные циклические пластические деформации и увеличение долговечности по мере снижения номинальных напряжений. Сопоставление кривых 3, 4 и 6 показывает, что при номинальных напряжениях ниже предела текучести в зонах концентрации при симметричном цикле нагрузки осуществляется деформирование, приближающееся к жесткому. Предположение о жестком деформировании в зоне концентрации с учетом кинетики деформаций в нулевом и первом полуциклах дает указанное выше завышение долговечности для циклически разупрочняющихся сталей. [8]
В мембранной зоне циклическая ползучесть особенно выражена при максимальных температурах. В таких условиях зона разрушения определяется соотношением скоростей накопления квазистатических повреждений в мембранной зоне и усталостных в зоне концентрации напряжений. В мембранной зоне при максимальной температуре 700 С ( см. рис. 2.68, а) превалируют эффекты циклической ползучести и разрушения имеют квазистатический характер. Аналогичные процессы протекают при температуре 600 С ( см. рис. 2.68, б), при которой разрушение происходит в мембранной зоне. Причем характер разрушения остается статическим, несмотря на то, что доля квазистатических повреждений уменьшилась. [10]
В мембранной зоне циклическая ползучесть особенно выражена при максимальных температурах. В таких условиях зона разрушения определяется соотношением скоростей накопления квазистатических повреждений в мембранной зоне и усталостных в зоне концентрации напряжений. В мембранной зоне при максимальной температуре 700 С ( см. рис. 2.68, а) превалируют эффекты циклической ползучести и разрушения имеют квазистатический характер. Аналогичные процессы протекают при температуре 600 С ( см. рис. 2.68, б), при которой разрушение происходит в мембранной зоне. Причем характер разрушения остается статическим несмотря на то, что доля квазистатических повреждений уменьшилась. [12]
Долговечность элементов конструкций при малоцикловом нагружении существенно зависит от свойств материала и условий на-гружения, определяющих амплитуды упругопластических деформаций и величины односторонне накапливаемых пластических деформаций. Эти деформации, в свою очередь, определяют интенсивность накопления усталостных и квазистатических повреждений и переход к предельному состоянию. [13]
МПа, а с учетом концентрации - 400 МПа), которые значительно превышают предел текучести материала при соответствующей температуре. Сочетание высокой температуры и деформаций растяжения вызывает [33, 109] повышенную скорость накопления малоцикловых и квазистатических повреждений. Кроме того, отдельные перегрузки, связанные с нарушением стационарных тепловых режимов, создают условия для ускорения процессов необратимых изменений, накапливающихся в материале опасных зон конструкции. [14]
Существенное влияние циклических свойств материала, режимов нагружения и температуры на сопротивление малоцикловому разрушению вытекает из данных, представленных ранее. В первом случае это объясняется интенсивным накоплением квазистатических и усталостных повреждений, во-втором - отсутствием накопления квазистатических повреждений и уменьшающейся с увеличением числа циклов нагружения скоростью накопления усталостных повреждений, зависящей от ширины петли. Циклически стабильная при комнатной и слабо упрочняющаяся при повышенной температуре сталь 22к при мягком нагружении занимает промежуточное положение. При жестком нагружении ( симметричный цикл деформаций) различия в деформациях е и числах циклов Np определяются только накоплением усталостных повреждений, зависящих в основном от располагаемой пластичности стали. При этом режиме нагружения различие в долговечностях получается меньше, чем при мягком, и меньшие долговечности соответствуют материалам, склонным к деформационному старению. [15]
Страницы: 1 2