Нестационарный режим - нагружение
Cтраница 3
В этом разделе при помощи принципа соответствия будет проведен анализ динамических задач для вязкоупругих тел как при стационарных периодических режимах, так и при нестационарных режимах нагружения. Для того чтобы можно было непосредственно использовать упругие решения, будем предполагать, что не происходит старения материала и что поле температур стационарно или хотя бы что необратимые изменения в свойствах материала малы в течение каждого цикла нагружения или в течение времени нестационарного воздействия. Напомним дополнительные требования, состоящие в том, что конфигурация граничных поверхностей не меняется ( за исключением малых перемещений) и что граничное условие в напряжениях не может смениться условием в перемещениях, и обратно. [31]
Следовательно, прежде чем проводить измерения интересующего исследователя параметра рельефа излома ( усталостных бороздок, макро-или микроусталостных линий и др.) необходимо провести качественный анализ формирования морфологии рельефа и выявить чередование однотипных элементов, повторяемость смены механизма роста трещины или регулярное нарушение закономерности возрастания изучаемого параметра в направлении роста трещины, что в условиях нестационарного режима нагружения соответствует определенной закономерности повторения однотипных циклов нагрузки на элемент конструкции. В этих условиях решающую роль играет правильная интерпретация наблюдаемых в изломе закономерностей формирования морфологии рельефа на основе представлений о связи переходных режимов нестационарного нагружения с последовательностью возрастания или уменьшения шага усталостных бороздок, сменой механизма роста трещины. Кроме этого, также важны оценки граничных условий, при которых возможно формирование в изломе определенного элемента рельефа. [32]
При решении вопроса о влиянии различных факторов на диапазон изменения шага усталостных бороздок необходимо показать, от какого параметра в большей степени они зависят: максимального коэффициента интенсивности напряжений или размаха коэффициента интенсивности напряжений в переменном цикле. Нестационарный режим нагружения основное влияние оказывает на предельную величину шага усталостных бороздок Ь характеризующей переход в развитии трещины от стабильного к нестабильному разрушению. [33]
Условие разрушения П 1 достигается в обоих случаях по рис. 4.3 в один и тот же момент времени t, однако текущие значения П в предшествующие моменты не совпадают. При нестационарных режимах нагружения, например в случае, показанном на рис. 4.4, значения П 1 достигаются по уравнению (3.2) и согласно уравнению (3.8) в различные моменты времени. [34]
Кроме этого, указанный выш § подход к определению периода роста трещины по числу усталостных бороздок относится к режиму нагружения детали, близкому к стационарному, когда частота изменения внешней нагрузки является умеренней. При нестационарном режиме нагружения детали в результате взаимногб влияния нагрузок происходит торможение и даже временная остановка трещины, что дает существенно заниженную оценку длительности роста трещины в циклах по числу усталостных бороздок. В случае усталостного разрушения деталей под воздействием высокочастотных вибрационных нагрузок оценка длительности развития трещин вообще невозможна, так как при этих условиях рост усталостной трещины не сопровождается формированием усталостных бороздок в изломе. Возможны другие ситуации, когда при циклическом нагружении детали из сплава, для которого характерно формирование усталостных бороздок на образце, в результате сочетания эксплуатационных факторов, определяющих условия нагружения, механизм формирования усталостных бороздок определяет либо часть этапа роста трещины либо отдельные этапы разрушения. [35]
Изложенное выше относится к стационарному режиму нагружения. Применительно к нестационарным режимам нагружения методические подходы к оценке периода роста трещины по результатам фрактографических исследований становятся иными. А и В, что отвечает условию автомодельного роста трещины. Эта операция осуществляется путем эквидистантного смещения прямой logdlfdN - log Д / С в положение, совпадающее с координатными точками А и В. Аналитически это можно проиллюстрировать следующим образом. [36]
Валы привода ротора рассчитывают по наибольшему крутящему моменту на быстроходном валу ротора, определяемому из его технической характеристики. В расчетах на сопротивление усталости нестационарный режим нагружения ротора учитывается коэффициентом эквивалентности. [37]
Графики функции U ( t) при некотором значении эквивалентного напряжения не зависят от вида напряженного состояния и хорошо описываются приведенным выше соотношением. Такие же результаты имеют место и при слабо нестационарных режимах нагружения. [38]
При этом мера повреждения не зависит от числа циклов, а суммарная работа разрушен-ния - - от уровня амплитуды напряжений. Отсюда вытекает уравнение кривой усталости, линейный закон суммирования повреждаемостей при нестационарных режимах нагружения и условие прочности при переменных напряжениях и сложном напряженном состоянии в степенной форме. [39]
При обосновании специальных требований, которым должны удовлетворять только машины для программных испытаний на усталость, следует, очевидно, исходить из того, какие цели преследуют такие испытания. I показано, что основной задачей программных испытаний на усталость в конечном счете является изучение закономерностей сопротивления усталости при нестационарных режимах нагружения. В большинстве случаев взаимное распределение экстремальных значений эксплуатационных нагрузок деталей носит случайный характер, поэтому, естественно, возникает вопрос о необходимости воспроизведения при программных испытаниях случайного чередования нагрузок и замены его более простым, но эквивалентным ( по степени вызываемого усталостного повреждения) случайному. [40]
Данные табл. 37 показывают, что в принципе можно получить сколь угодно большую сумму относительных долговечностеи, если после каждого этапа циклического нагружения удалять поверхностный слой. Поэтому гипотеза линейного суммирования является косвенным отражением закономерностей развития трещинообразования в поверхностных слоях и последующего развития f рещин по глубине при нестационарных режимах нагружения. [42]
Расчет на усталостную прочность при нестационарных режимах нагружений основывается на сопоставлении фактической нагруженное с прочностью, определенной при установившихся Ане-статических режимах переменных напряжений с постоянной амплитудой, либо программированных для установления соответствующих условий накопления усталостных напряжений. На рис. 68 сравнивается кривая усталости с кривой накопленных частот напряжений за требуемый срок службы ( спектр нагрузки), который характеризует цикличность нестационарного режима нагружений, когда амплитуда циклов изменяется непрерывно. На оси оа откладывается максимальное напряжение цикла, а на оси Л - общее за срок службы число повторений циклов с максимальными напряжениями данной величины. На левом графике по оси Ф ( а) располагается плотность вероятности распределения амплитуд напряжений ( график нагрузки) за отдельный цикл или совокупность рабочих циклов погрузчика. Суммирование осмцествляется в заштрихованной области. [43]
Несмотря на то, что исследованию данной группы сталей посвящено большое количество работ, некоторые вопросы до сих пор остаются открытыми. В частности, недостаточно изучены электрохимическое поведение стали при затруднении доступа к ее поверхности пассивирующих агентов ( в основном кислорода воздуха) в условиях щелевой коррозии; влияние питтин-гообразующих хлорид-ионов, анодной поляризации блуждающими токами и нестационарных режимов нагружения на коррозионно-усталостную долговечность сталей типа 18 - 10 и их сварных соединений. [44]
При оценке прочности и ресурса элементов конструкций, работающих в условиях малоциклового нагружения при переменных температурах и сложнонапряженном состоянии, возникают две связанные задачи: определение напряженно-деформированного состояния элементов конструкций при работе материала максимально нагруженных зон за пределами упругости, когда развиты упру-гопластические деформации и деформации ползучести, и на базе полученной информации оценка запасов прочности и долговечности при малоцикловом неизотермическом нагружении. Характер протекания процесса деформирования за пределами упругости и циклические деформации, определяющие формирование предельного состояния материала, зависят от режима термосилового воздействия на деталь и параметров термомеханической нагруженности ( максимальная температура, градиент температур, длительность и форма термического и силового циклов нагружения и др.) а также сочетания нестационарных режимов нагружения в период эксплуатации изделия. [45]
Страницы: 1 2 3 4