Процесс - малоцикловая усталость
Cтраница 1
Процесс малоцикловой усталости при повышенных температурах, при которых уже проявляется влияние длительности и скорости деформирования на накопление пластической деформации и статического повреждения, неизбежно связан с формой и длительностью цикла. Это способствовало привлечению таких интерпретаций условий термоциклического разрушения, в которых в явной форме отражена частота v 1 / Т, где Т - период цикла. С помощью частотных представлений предлагается также охарактеризовать роль выдержек при постоянной деформации или напряжении, столь свойственных работе металла во многих конструкциях. [1]
Исследования деформационной структуры металлов в процессе малоцикловой усталости показывают, что, как и при статическом нагружении, механизм накопления односторонней деформации по локальным объемам при циклической нагрузке имеет сложную природу. Деформации локальных объемов носят случайный, но в начале процесса непрерывный характер. Стохастическая компонента проявляется уже на стадии затухающей циклической ползучести, протекающей обычно без усталостных повреждений ( пор, разрыхлений, трещин), то есть без нарушения сплошности материала, - квазистатический характер предельного состояния локального объема превалирует над усталостным С переходом в стадию установившейся ползучести, как показали экспериментальные исследования, дальнейшее накопление локальных деформаций протекав. [2]
 |
Структура низкоуглеродистой стали на просвет после формирования в ней устойчивых полос скольжения, х 12000. [3] |
Образование каналов ( полос скольжения) в процессе малоцикловой усталости [156] в сталях 15ХН5МФ, 12Х4МФ и 15ХНЗМ наблюдается и в пределах колоний реек мартенсита. С увеличением числа циклов нагружения возрастает количество полос скольжения, свободных от выделений. Накопление локальной пластической деформации приводит к диффузионному разрушению дислокационных стенок ( границ) между отдельными кристаллографическими областями. [4]
Характер и количество микротрещин, образующихся на поверхности деталей в процессе малоцикловой усталости, различаются в зависимости от вида микроструктуры. Для аустенитной стали характерно довольно большое количество поверхностных микроповреждений в виде ветвистых трещин. Число микроповреждений усталостного характера в стали феррито-перлит-ного класса несколько меньше, чем в стали аустенитного класса, а сами трещины чаше всего выпрямляются и протяженность их меньше. Микротрещины в структуре отпущенного мартенсита более прямолинейны и перпендикулярны поверхности изделия, что свидетельствует о менее вязком разрушении. Установлено, что влияние структуры металла на различных участках диаграммы усталостного разрушения разное. Основное влияние структуры проявляется на припороговом участке диаграммы усталостного разрушения. [5]
В исследованиях по второй группе резервуаров ( резервуары, в которых превалируют процессы малоцикловой усталости) используется допущение о наличии в конструктивных элементах резервуара необнаруженных поверхностных дефектов малых размеров. [6]
С, наводит на мысль об использовании тех же параметров при математическом моделировании процесса малоцикловой усталости. Напомним, что уравнение состояния (3.30) отражает лишь циклические деформационные свойства, определяя форму кривых деформирования ( при циклических процессах - форму петли гистерезиса); статические свойства ( которые, как было показано в § 14, могут рассматриваться отдельно) дают возможность найти место этой петли на плоскости г, г в предельном, асимптотически достигаемом цикле. При описании малоцикловой усталости аналогично определяются две составляющие общего повреждения, полагаемые обычно независимыми, - циклическое и статическое повреждения. Первое определяется внутренними параметрами цикла, в то время как второе - накопленной односторонней деформацией, точнее, ее отношением к деформации статического разрушения е, зависящей от температуры, общей длительности работы и шаровой составляющей тензора напряжений. [7]
Поскольку основным механизмом диссипации энергии является диффузия, связанная с градиентами температуры, напряжений и химического состава, процесс малоцикловой усталости при эксплуатации гетерофазной структурной системы на основе М, приводящий к формированию потоков вещества, можно отнести к самоорганизации, проходящей вдали от термодинамического равновесия. Продуктом эволюции М и инструментальной и конструкционной стали при малоцикловой усталости является малоуглеродистый а-тв. На последней стадии усталости карбидные частицы исключаются из структуры, как упрочняющий фактор. [8]
Учитывая приведенные выше данные, а также результаты других исследований, можно сделать некоторые выводы о влиянии мартенситного превращения в процессе малоцикловой усталости на закономерности циклического упрочнения, зарождение и распространение усталостных трещин и, в конечном итоге, на долговечность метастабильных аустенитных сталей. [9]
Анализ зависимости, приведенной на этом рисунке, позволяет сделать вывод о том, что в диапазоне напряжений, предусмотренных проектом, процесс малоцикловой усталости может привести к разрушению трубопровода. [10]
Процесс эксплуатации РВС представляет собой смену режимов заполнения и опорожнения. Согласно основным положениям механики малоциклового нагружения в зонах с концентрацией напряжений инициируются трещины малоцикловой усталости и именно циклический характер нагружения и определяет интенсивность процесса малоцикловой усталости. Для описания и анализа процесса нагружения необходима информация об уровне продукта в резервуаре в зависимости от времени. Замеры уровня продукта в резервуаре производятся ( в системе трубопроводного транспорта нефти) с интервалом 1 или 2 часа и фиксируются в определенных документах. На рис. 5.7 представлена типичная диаграмма измерения уровня нефти в резервуаре РВС-5000 при транзитном режиме перекачки. [11]
Коль скоро камера сгорания содержит самые горячие газы, она должна выдерживать температурные перепады, возникающие при пуске и останове турбины. Механические напряжения, да и особенности охлаждения сдерживают свободное тепловое расширение в узлах камеры сгорания. В результате возникают термические напряжения и процесс малоцикловой усталости. Конструкторам камеры сгорания, рассматривающим механические аспекты ее работы, приходится балансировать в своих решениях между необходимостью подавления многоцикловой усталости и свободой термического расширения. Последняя должна быть достаточно большой, иначе недопустимо малой окажется долговечность в режиме малоцикловой усталости. [12]
Особенности применяемых на некоторых типах ГТД конструкций дисков турбин ( наличие центрального отверстия, расположение крепежных отверстий в напряженной зоне ступицы) приводят к тому, что материал дисков - ЭИ698ВД в зонах концентрации напряжений у отверстий работает в упругопластической области. При этом температурный режим диска в зоне крепежных отверстий является относительно умеренным. В связи с этим для таких дисков влияние процесса ползучести в наиболее напряженных зонах невелико, а основным фактором, определяющим долговечность дисков, являются процессы малоцикловой усталости материала в районе крепежных отверстии. [13]
Страницы: 1