Испытания прн одноосном нагружении

Можно выделить две основные категории испытаний испытания с малой деформацией (меньше 1%) при достаточно малых временах нагружения и испытания с большой деформацией (близкой к разрушающим деформациям при одноосном нагружении) при временах нагружения, достаточных для повреждения или полного разрушения образца. В испытательных установках используются силовые приводы, основанные на разных физических принципах (механическом, электромагнитном, электродинамическом, пьезоэлектрическом) [89]. [c.52]

Методологическое обоснование методов испытаний, позволяющих оценивать и прогнозировать коррозионно-механическую прочность. Преимущественно используемые в настоящее время образцы при одноосном нагружении позволяют получать только сравнитель->1ую оценку материалов и технологию, но не достаточны для оценки работоспособности конструкций. Следует развивать методы испытаний макетов, узлов, образцов, имеющих конструктивное и технологическое подобие с наиболее опасными узлами реальных конструкций с целью отработки конструктивных и технологических решений методы испытаний на основе механики разрушения натурные и стендовые методы испытаний. [c.280]

Наконец, проводят и более сложные опыты в условиях одноосного нагружения. В эту группу входят и циклические испытания, которые мы, однако, не рассматриваем. [c.52]

ИСПЫТАНИЯ ПРИ одноосном НАГРУЖЕНИИ [c.54]

Испытания на ползучесть при одноосном нагружении проводили при 11 значениях температуры в диапазоне от —70 до 75 °С на полосках длиной 20 см, шириной 1,27 см и толщиной 0,12 см, полученных из листа, который приготовляли из раствора в бензоле. Расстояние между зажимами составляло 19 см. Метки были нанесены на расстоянии 15 см друг от друга. Смещение определяли по меткам с помощью катетометра с чувствительностью 0,0002 см. Продолжительность измерения деформации при ползучести охватывала временной интервал около 4 десятичных порядков, начиная с 10 с. Опыты повторяли при 15, 30, 40 и 50 °С на образцах, вырезанных из второго листа, который также получили из бензольного раствора. Результаты измерений, полученные на образцах, которые готовили из двух различных листов, ниже будут обозначаться I и II. При измерении ползучести нагрузка была достаточно малой, чтобы максимально достигнутая деформация лежала в пределах от 2 до 8%. [c.210]

Входящие в решения вязкоупругих задач функции связной ползучести ( ), податливости П (/) = е (0/< о и модуля релаксации Р I) = а 1)1ъо, а также объемный модуль упругости 5 определяют по результатам испытаний при одноосном нагружении. [c.92]

Следует отметить, что стандартные испытания материала на релаксацию имеют весьма малое отношение к процессу перераспределения напряжений в реальных конструкциях. Во время испытаний при одноосном нагружении образец обычно выдерживается при постоянной заданной осевой деформации и релаксация напряжений протекает относительно свободно. В реальной конструкции степень снижения напряжения в более высоко напряженных зонах в значительной мере зависит от геометрии и конструктивных особенностей детали. В этом случае совместность деформаций и условия равновесия имеют более важное значение, чем свойства материала. [c.96]

Виды разрушений сосудов. Для большинства сосудов, предназначенных для работы при высокой температуре, наиболее важными видами разрушений, которые следует принимать во внимание, является образование трещин в зонах с высокими местными напряжениями и в области сварных швов. Выше рассматривались методы расчета напряжений и деформаций, возникающих в таких локальных конструктивных элементах сосуда, как штуцера и опоры. Рассмотрим,каким образом сочетать эту информацию с известными характеристиками длительной прочности материала, с тем чтобы рассчитать требуемую долговечность сосуда. Хотя указанные выше трещины и могут делать сосуд непригодным для дальнейшей службы, заключение о возникновении катастрофического разрушения сосуда является неправильным. Распространение трещин из высоконапряженной зоны зависит от таких факторов, как особенности формы, размеры участка и вязкость материала при высокой температуре, причем ни один из них не определяется простыми испытаниями материала при одноосном- нагружении. [c.104]

Проведение раздельных испытаний на ползучесть металла шва и основного металла недостаточно, так как сварное соединение необходимо испытывать в целом. Испытания плоских композитных образцов при одноосном нагружении, подобные проведенным американским исследовательским комитетом по сосудам Давления [70], дают некоторую уверенность в том, что сварные соединения будут достаточно работоспособны в условиях высоких температур. Однако частные испытания могут ввести в заблуждение, так как в образцах принятой конфигурации деформация концентрируется в мягких, более пластичных зонах сварного соединения. [c.111]

В первых работах по изучению зависимости долговечности от величины нагрузки эксперименты выполнялись в режиме одноосного нагружения постоянной силой [68]. С помощью секундомера или обычных часов измерялось время с момента нагружения образца до момента его разрыва. Эти простейщие опыты, проводившиеся при различных температурах, дали возможность установить наличие временной зависимости прочности у твердых тел различного строения и влияние на долговечность величины напряжения и температуры. Резкая зависимость долговечности твердых тел от напряжения и температуры потребовала создания испытательных стендов с автоматической регистрацией долговечности и кривых ползучести, с приспособлениями для поддержания постоянства растягивающего напряжения и температуры. Кроме того, была создана аппаратура для измерения малых (до тысячных долей секунды) долговечностей. Методики длительных и кратковременных испытаний существенно различаются в техническом отношении, поэтому они будут рассмотрены раздельно. [c.22]

Методы испытаний на стойкость против коррозионного растрескивания при одноосном нагружении [c.59]

Хотя испытания прп одноосном нагружении внешней нагрузкой — основной вид испытаний для оценки стойкости материалов против коррозионного растрескивания, их следует рассматривать прежде всего как сравнительные, поскольку они не полностью воспроизводят напряженное состояние оболочковых конструкций. Эти испытания успешно могут быть использованы для сравнительной оценки материалов, оценки влияния различных факторов неоднородности сварных соединений, при исследовании механизмов ра.Зг рушения в напряженном состоянии. [c.59]

Испытания образцов при постоянной растягивающей нагрузке имеют преимущества перед другими методами, так как исключаются некоторые трудности, о которых шла речь выще, а также оказывается возможным точно оценивать напряжения в случае одноосного нагружения образца. Для того чтобы избежать применения массивного оборудования при испытаниях образцов, имеющих значительное поперечное сечение, иногда используют пружинные устройства (см. рис. 5.57,3/с). Характеристики пружины выбирают таким образом, чтобы исключить влияние на величину напряжения изменения длины образца в течение испытаний и тем самым приблизить такие испытания к условиям, соответствующим постоянной нагрузке. При испытании погружением рама этого устройства может быть защищена от коррозии поливинилхлоридным покрытием, а образец изолирован от соединительных болтов захватов с помощью пластмассовой [c.314]

Сравнение циклической трещиностойкости указанных сталей, проведенное в настоящем исследовании, дает несколько иной результат. Сопротивляемость коррозионно-усталостному разрушению согласно методике испытаний оценивали по изменению скорости РУТ при помощи коэффициента Р, представляющего собой отношение скорости РУТ в среде Н25 к скорости РУТ на воздухе. Значения скорости РУТ, а также расчетные коэффициенты Р для обеих сталей приведены в табл. 4.1 и 4.2, а на рис. 4.21 б эти же данные представлены в виде гистограмм для случая одноосного нагружения. Несмотря на то, что скорость РУТ для стали 45 по абсолютной величине при всех условиях испытаний почти на порядок превышает скорость РУТ для стали 20, коэффициент Р для стали 20 оказался в 1,6 раз больше, чем у стали 45. Так как сталь 45 заведомо не предназначена для эксплуатации в Н25-содержащих средах, можно заключить, что и сталь 20 обладает низким сопротивлением развитию усталостной трещины при наводороживании, то есть сталь 20 не может быть признана стойкой к сероводородному разрушению. Таким образом, оценка склонности сталей к водородному охрупчиванию только по результатам статических испытаний является неполной, так как не позволяет судить о влиянии наводороживания на рост усталостной трещины в материалах. Обнаруженное несоответствие коррозионно-статических и коррозионно-циклических свойств материалов не входит в противоречие с известными представлениями о природе металл-водородного взаимодействия. Оно является отражением двух различных механизмов реализации разрушения, обусловленных неадекватностью механических, электрохимических, адсорбционно-диффузионных условий, при статическом и циклическом нагружении [35]. Анализируя с этих позиций результаты проведенного исследования, установили, что различие скоростей РУТ на воздухе и в среде Н25 становится еще более существенным под влиянием двухосного напряженного состояния, что свидетельствует о более точной оценке коррозионно-циклической трещиностойкости материала, произведенной с учетом этого фактора. [c.146]

Прирост напряжений при увеличении деформации характеризует деформационное упрочнение металла, т.е. с1а/(18= Е (тангенс угла наклона касательной к кривой растяжения). В пределах упругой деформации (1а/ё8 = Е (где Е - модуль Юнга). В области площадки Е = 0. По мере роста г модуль упрочнения изменяется по сложной (чаще по монотонно возрастающей) кривой, характер которой зависит от исходной структуры металла, формы и размеров образца, температуры испытаний, скорости деформации, схемы напряженного состояния и др. При соблюдении условия простого нагружения кривая упрочнения, построенная с использованием инвариантных величин а,- и (а,- и - интенсивность напряжений и деформаций) имеет один и тот же вид независимо от формы и размеров образцов, схемы напряженного состояния (одноосное или двухосное). Известно, что макропластическая деформация возникает в результате накопления пластических сдвигов, являющихся следствием инициирования, перемещения и [c.37]

Нами в работах [110,112], используя зависимость (2.3), дан анализ кинетики изменения напряжений и скорости коррозии образцов, нагруженных постоянным прогибом в условиях одноосного и двухосного изгиба. Такие данные полезны при постановке и оценке результатов коррозионных испытаний. Опуская выводы расчетных зависимостей, приведем основные результаты выполненных расчетов в [c.101]

Испытания на выносливость в кипящей дистиллированной воде при симметричном цикле нагружения и при средних напряжениях цикла одноосного и двухосного растяжения (с соотношением главных напряжений а с/ ок 1/2) проводили при циклическом изгибе консольно закрепленного трубчатого образца (диаметром 13 мм, толщиной стенки 1 мм) . [c.130]

Следуя принятой схеме, рассмотрим релаксацию напряжения в одноосно растянутом образце, деформация которого в процессе испытаний сохраняется постоянной, причем е ет, т. е. сго Стт- Начальная стадия нагружения сопровождается сравнительно быстрой перегруппировкой межмолекулярных связей. Со временем скорость релаксации этого типа снижается и начинается второй, основной релаксационный процесс, обусловленный вязким течением и разрывом растянутых молекулярных цепей [188, 196]. Кроме механических факторов на ско- [c.210]

Основной вопрос, который возникает при оценке условий до стижения предела текучести различных материалов, связан с установлением соотношения между значениями напряжений, отвечающих переходу в пластическое состояние при различных геометрических схемах нагружения образца, например при одноосном растяжении, простом сдвиге и т. д. Ответ на этот вопрос состоит в нахождении функции всех компонент тензора напряжений, которая связала бы критические значения напряжения для различных схем испытаний материала, т. е. для различных комбинаций напряжений. Эта функция называется критерием текучести и в наиболее общей форме может быть представлена как [c.256]

В гл. 1 приведены особенности и закономерности деформирования полимерных материалов, показано существенное влияние на процессы деформирования скоростей нагружения, температур и других факторов, даны эмпирические формулы аппроксимации и связь между параметрами аппроксимирующих формул по скоростям и температурам. Предложен метод определения механических характеристик полимерных материалов, — упругих констант и параметров функций влияния, получены расчетные формулы, позволяющие определять объемные и сдвиговые характеристики материала по результатам испытаний на одноосную ползучесть. [c.3]

Для определения модулей упругости и функций влияния необходимы экспериментальные кривые ползучести или релаксации при ступенчатом нагружении или деформировании. Введением некоторой обоснованной поправки из экспериментальных зависимостей с временем ступенчатого нагружения to объемные и сдвиговые характеристики можно получить на основе результатов испытаний на одноосное растяжение [7]. [c.13]

Для изучения М. с. и определения механич. характеристик материалов проводятся по определенным методикам механич. испытания. Испытания различаются типом деформации (одноосное и двухосное растяжение и сжатие, всестороннее сжатие, изгиб, сдвиг, кручение, вдавливание и др.) и режимом нагружения (постоянная нагрузка, нагрузка, обеспечивающая линейный рост деформации или ее постоянство, циклич. нагрузка, удар и др.). Выбор метода испытаний определяется как их целями, так и типом исследуемого материала. О методах испытаний различных полимерных материалов см. Испытания лакокрасочных материалов и покрытий, Испытания пластических масс, Испытания резин, Испытания химических волокон. [c.114]

До сих пор рассматривалась температурно-временная зависимость прочности в условиях одноосного растяжения при постоянном напряжении. Если эта зависимость хорошо описывается уравнением Журкова (2) и если известны константы уравнения, можно предсказать долговечность полимерного тела при любых температурах и напряжениях. Однако при эксплуатации материалы подвергаются воздействию самых разнообразных статических и меняющихся во времени нагрузок. В связи с этим появляется необходимость предсказания долговечности полимерного тела при таких режимах нагружения без длительных лабораторных испытаний. Такие попытки проведены в работах 58-во основу их положены два факта [c.146]

Все перечисленные методы используют для проведения полуцикловых испытаний, поскольку полный цикл включает кроме нагружения, как известно, разгружение-и отдых. В табл. 13 обобщены [22] основные схемы осуществления важнейших видов испытания клеевых соединений с параметрами соответствующих законов нагружения и аналитическими выражениями расчета прочности склеек. Все обозначения в табл. 13 соответствуют принятым ранее, а индексы О , и т относятся соответственно к начальному, любому и заключительному моментам разрушения образца п — число остановок при испытании одного образца —усилие, фиксируемое на зажиме, и Жт — усилие трения (сдвиг с изгибом при одноосном растяжении) е — относительное перемещение подвижного зажима испытательного устройства Р — удельная разрывная нагрузка Ш — удельная работа разрушения V — постоянная скорость растяжения. [c.77]

Проще всего начать с анализа одноосного растяжения и сжатия. Как отмечалось ранее (стр. 136), сама кривая растяжения (сжатия) служит основным критерием для назначения расчетных коэффициентов только для частной заданной скорости нагружения. Сопоставление экспериментальных данных (типа данных табл. 6) п рис. 61 (стр. 54 и 136) покажет, какой вид будет иметь кривая растяжения материала при заданных скоростях испытаний. Нз уравнения (П1, 28) следует, что зависимость прочности материала при растяжении от скорости нагружения описывается следующим уравнением [c.183]

При проектировании нагруженных внутренним давлением аппаратов на заданную долговечность обычно используют экспериментальные кривые малоцикловой усталости, построенные по данным испытаний большого числа образцов различных материалов на изгиб и растяжение-сжатие при одноосном нагружении. В результате руппнрования результатов испытаний строят кривые малоцикловой усталости материалов, используемых для проектируемых аппаратов. Принимая двукратный коэффициент запаса по напряжениям и десятикратный по дол1 овечности, на основан1ш упомянутых выше кривых строят кривые допускаемых деформаций и напряжений. [c.216]

Форма образцов регламентируется лищь для режима одноосного нагружения (растяжения [60], сжатия [59], среза [64]), а также статического изгиба [58] и для испытаний полиэтиленовых труб [65]. На рис. 3.1 показаны образцы, используемые для определения длительной прочности полимеров при одноосном растяжении. В, соответствии с действующим ГОСТ 18197—72 для испытаний большинства полимерных материалов (термо-и реактопласты, слоистые пластики) применяют образцы типа 2 (ГОСТ 11262—76). В некоторых случаях испытания гомогенных пластмасс проводят на образцах типа 5, имеющих уменьщенные размеры. Механические испытания деформативных пластмасс (полиэтилен низкой плотности, пластикат и т. п.) проводят на образцах типа 1. [c.52]

Прием ступенчатого нагружения обеспечивает простоту измерения пластических деформаций, однако дает заметную погрешность в области малых пластических деформаций и не учитывает возможность деформационного старения металла в результате разгрузки после каждого нагружения. Этого можно избежать путем постановки испытаний непрерывным нагружением с записью измеряемых параметров на ленту осциллографа с помошью датчиков, показанных на рис.6.3.5. Датчик деформации (6.3.5,а) имеет упругий элемент с наклеенными с двух сторон тензодатчиками сопротивления. Датчик давления (рис.6.3.5,б) имеет цилиндр 1, нагруженный измеряемым давлением. Наклеенные на его поверхности тензодатчики 2 являются рабочими. Температурную компенсацию при использовании мостовой схемы обеспечивают тензодатчики 3, наклеенные на корпус 4, изготовленный из того же материала, что и цилиндр 1. При измерении кривизны выпучины / (рис.6.3.5,в) перемещение штока 2 относительно опор фиксируется упругим элементом 3 с тензодатчиками 4. Методика обработки записи показаний датчиков при непрерывном нагружении достаточно полно изложена в работе [131]. Построенные таким образом зависимости истинных напряжений от истинных деформаций а,- = /(е,) показаны на рис.6.3.6 для четырех различных марок сталей. Светлые точки — это результаты одноосного растяжения плоских образцов из тех же листов в пределах равномерной деформации до образования шейки. Расположение светлых точек, близкое к соответствующим кривым, построенным по результатам двухосного растяжения, свидетельствует об отсутствии заметной анизотропии свойств испытанных тонколистовых элементов [c.140]

Л.И.Доможиров [72, с. 15—21] исследовал влияние водопроводной воды и частоты нагружения на скорость развития усталостной трещины в стали 00Х12НЗД (а = 830 МПа, Оо,2 = 700 МПа, 5 = 16 % и t//= 67 %). Испытания проводили на плоских образцах размером 300X70X12 мм с односторонним боковым надрезом при одноосном пульсирующем растяжении. [c.90]

Результатом испытания гладкого образца обычно является машинная диаграмма, изображающая зависимость условного напряжения от относительного удлинения, записанная в процессе нагружения вплоть до разрыва. Ее обработка позволяет получить зависимость истинных напряжений от истинных деформаций в пределах равномерного распределения удлинений по длине образца, то есть до уобразования шейки. Построение кривой истинных напряжений при больших деформациях значительно труднее. Развитие шейки сопровождается искривлением продольных образующих и появлением растягивающих напряжений в плоскости, перпендикулярной оси образца. Результатом этого является изменение напряженного состояния от одноосного к трехосному, причем относительные значения поперечных составляющих напряжений растут по мере увеличения кривизны образующих в зоне шейки и нагружение металла с момента образования шейки перестает быть простым. В наименьщем сечении шейки для определения среднего осевого напряжения достаточно измерять размеры, характеризующие площадь этого сечения при конкретных значениях растягивающего усилия. Так, на рис. 6.2.1 показана зависимость истинных напряжений от пластических деформаций для стали 20 Г2. Штриховой линией 1 показан участок диаграммы а =/(е ) после образования шейки, построенный в предположении, что напряженное состояние в шейке одноосное. Однако усложнение напряженного состояния приводит к сдерживанию пластической деформации и увеличению продольной составляющей а, по сравнению с его значением, соответствующим той же деформации е,, но в условиях сохранения простого растяжения. Так [c.134]

Различают кратковременную и длительную П. Кратковременная П,— значение Ор, определенное нри одноосном растяжепии на разрывных машинах при заданной скорости нагружения или скорости деформации (последняя обычно порядка 1 —10% в сек). Длительная П.— напряжение, вызываюи1,ое разрушение образца после заданной длительности дерютвия нагрузки, обычно от 10 сек до 1 года (при нрактич. испытаниях) ее определяют нри напряжениях, малых по сравнению с кратковременной П. При теоретич. рассмотрении наиболее важная характеристика П.— временная зависимость сг=/(т), отражающая кинетич. характер разрушения. [c.112]

Для нагружения образцов стеклопластиков нами выбрано одноосное растяжение, осуществляемое с помощью рычажного р,1еханизма. На фиг. 1 приведена схема установки описание установки и техники подготовки образцов к испытаниям подробно описано ранее [2], [3]. [c.168]

Для прогноза механической долговечности надо найти математические закономерности, описывающие поведение материала под нагрузкой при данных условиях (вид напряженного состояния, режим нагружения, температурная область испытания и т. п.), и определить константы, характерные для конкретных материалов. Рассмотрим этот вопрос для вынужденноэластичных (эластичных) пластмасс в условиях одноосного растяжения под статической нагрузкой. [c.234]

Образцы для испытаний на одноосное сжатие имели форму прямоугольного параллелепипеда и вырезались таким образом, чтобы можно было производить нагружение в плоскости прессования (образцы 70Х 15Х 15 мм, 25Х 15Х 10 мм и 15Х 10Х 10 мм) и в направлении, перпендикулярном плоскости прессования (образцы 15X10X10 мм). [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология