Природа явления усталости

Природа явления усталости [c.52]

В соответствии с такими взглядами изучение явления циклической усталости с позиций кинетической концепции прочности как для окончательного понимания природы явления усталости, так и для целей обоснованного прогнозирования циклической долговечности, должно сводиться в первую очередь к исследованию закономерностей разогрева материалов при циклическом нагружении, а также к определению особенностей структурных изменений и релаксационных процессов, развивающихся при усталостном разрушении, т. е. особенностей локализации разрушения при циклическом нагружении по сравнению со статическим. Здесь нет возможности подробно излагать результаты подобных исследований. Рассмотрим кратко лишь основные итоги этих работ. [c.403]

Роль изменений коэффициента у в явлении усталости. Большое число работ, посвященных изучению физической природы явления циклической усталости, направлено на выяснение особенностей структурных изменений, возникающих в теле при циклическом нагружении по сравнению со статическим [736]. Основной вывод работ подобного направления сводится к тому, что изменение режима нагружения, переход от статического нагружения к циклическому ведет к заметному изменению структурных превращений в процессе деформирования и разрушения. [c.405]

Детальное феноменологическое исследование явления утомления различных волокон проведено в работе [П]. На рис. 8.5 приведены зависимость долговечности капроновых волокон от напряжения для статического и циклического режимов нагружения. Как видно из рисунка, по мере увеличения температуры расхождение между з.начениями статической и циклической долговечности уменьшается. Эти данные говорят о том, что явление усталости полимеров имеет релаксационную природу. При соответствующем подборе режима циклического нагружения удалось добиться полного совпадения значений статической и циклической долговечности. На основании проведенных экспериментов [c.231]

Отметим, что разрушения стеклопластиков могут происходить и прн малых частотах нагружения, исчисляемых одним или несколькими циклами в минуту, при напряжениях существенно меньших предела прочности материала. Это явление принято называть статической усталостью. Природа статической усталости стеклонаполненных материалов еще мало изучена. [c.262]

Временная зависимость прочности полимеров, рассмотренная в предыдущих разделах, наблюдается при действии на материал постоянных нагрузок (напряжений). Это явление было названо статической усталостью или длительной прочностью материала [12 11.31]. Результаты экспериментальных и теоретических исследований статической усталости полимеров являются фундаментальными в выяснении природы и механизмов разрушения этих материалов, а также для инженерной оценки и прогнозирования долговечности изделий. [c.329]

Все эти данные и ряд других известных фактов позволяют сделать вывод о природе важного явления, называемого усталостью полимерного тела, состоящего в разрушении тела или изменении некоторых его свойств в результате утомления, т. е. в результате длительного постоянного или многократного механического воздействия. [c.318]

Итак, в основу феноменологических исследований особенностей процесса разрушения при циклическом нагружении по сравнению со статическим (т. е. в основу изучения явления циклической усталости) с позиций кинетической концепции разрушения должны быть положены опыты по сравнению долговечностей Тц, определенных по формуле (49), с соответствующими долговечностями Тст, определенными при статических испытаниях при постоянном напряжении сто- Результаты такого сравнения должны ответить на вопрос, действительно ли в основе разрушения при данных разных режимах нагружения лежат одинаковые термофлуктуационные процессы или же они существенно отличаются друг от друга. Если в основе разрушения при любом режиме нагружения лежат процессы, природа которых отражается формулой (4), и если, кроме того, принцип суммирования нарушений справедлив, то при сопоставимых условиях испытаний значения долговечностей Тц и Тст должны совпадать. [c.396]

В этом разделе рассматриваются теории механизма коррозионного растрескивания, частично приводятся некоторые теории механизма коррозионной усталости, поскольку в природе обоих явлений есть много общего. Необходимо отметить, что приводимые ниже теории не дают исчерпывающего объяснения всех наблюдаемых процессов и, как правило, недостаточно подтверждены экспериментально. [c.36]

Насколько известно, чугун не склонен к коррозионному растрескиванию под напряжением, хотя и высказывалось предположение, что это может произойти с высокопрочным чугуном в сильных растворах едких щелочей [21]. Под действием циклических напряжений чугун подвергается коррозионной усталости. Некоторые данные об этом явлении представлены в работе Коллинза и Смита [22], но более широкие исследования проведены Палмером [23]. Сама природа явления такова, что трудно дать абсолютную оценку стойкости к коррозионной усталости, поскольку результат зависит от продолжительности испытаний, частоты изменения напряжения, а также от агрессивности среды. Палмер испытывал образцы в усталостной машине Велера в брызгах обессоленной воды, 3%-ного раствора хлористого натрия, а также обессоленной воды, содержащей различные ингибиторы. Частота нагружения составляла около 3000 цикло/мин, а продолжительность испытаний 50 или 100 миллионов циклов. Результаты, полученные для неингибнроваиных растворов, предоставлены в табл. 1.30. [c.59]

Как и при травлении или коррозии ненапряженной стали при статической водородной усталости величина наводороживания сильно зависит от природы среды. Ранее (раздел 2.3) было показано, что в соляной кислоте наводороживание выражено заметно слабее, чем в серной. Аналогичное явление наблюдается и в случае статической водородной усталости. На рис. 3.16, а приведены кривые падения напряжения в образце во времени при нагружении кремнемарганцовистой пружинной стали 51140/160 (состав в % 0,60 С 0,96 51 1,07 Мп 0,034 Р 0,025 5) 0в = 1628 МН/м2 (166,0 кГ/мм ) в виде проволоки 0 6,4 мм на величину 0,75 0в в растворах НС1. На рис. 3.16, б приведены соответствующие данные для растворов Н2504. Разрушение в случае обеих кислот наступает тем скорее, чем больше концентрация кислоты. При одинаковых концентрациях кислот разрушение происходит быстрее в серной кислоте. Во всех случаях разрыв происходил хрупко, без образования шейки, нормально к растягивающей нагрузке. Проба на число перегибов непосредственно после разрушения проволоки, после 30-минутного прогрева при 200°С и после 10 суток выдержки при комнатной температуре показала значительное восстановление ме ханических свойств во 2- и 3-м случаях, что убедительно сви детельствует о наводороживании стальных образцов. [c.130]

Независимо от линейности системы карта свойств состоит из двух частей — основной функции отклика, которая обратима по своей природе в том смысле, что роль возбуждения и отклика между двумя переменными может быть обращена, например, соотношения между напряжением и деформацией, и дополнитель- ной группы необратимых явлений, представленных семейством ритериев разрушения. Эта дополнительная группа представлена электрическим пробоем, запасом прочности, ударной прочностью, усталостью и т. п. явлениями, исследуемыми при большой амплитуде возбуждения и с помощью различных функций возбуждения— ступенчатой, наклонной ступенчатой, импульсной, широкой импульсной и периодической. [c.57]

Гл. XVI—XVIII отведены важным явлениям в области коррозии коррозионному растрескиванию, коррозионной усталости и межкристаллитной коррозии. Эти вопросы, имеющие, как известно, исключительное значение для химического и энергетического машиностроения и аппаратостроения, а также атомной энергетики, разработаны весьма слабо. Излагая свои взгляды на проблему в целом (электрохимическая природа процесса, роль окисных пленок, возникновение напряжений и выделение новых фаз), автор рассматривает поведение нержавеющих сталей, алюминий магниевых сплавов и сплавов системы алюминий — магний — цинк, влияние наиболее опасных видов термического воздействия при технологической обработке сплавов и описывает рациональные методы борьбы с коррозионным растрескиванием, кавитацией и межкристаллитной коррозией. [c.7]

При усталостных испытаниях полимеров из-за сдвига фаз между напряжением и дефюрмацией необратимо затрачивается работа, определяемая площадью гистерезисной петли на кривых напряжение — деформация. Релаксационная природа усталостной прочности линейных полимеров проявляется в зависимости напряжений и усталостной прочности от частоты деформирования, причем при частотах более 1000 циклов/мин дополнительную роль играет явление саморазогрева материала.,Однако даже при низких, частотах наблюдается тенденция снижения усталостной прочности (или выносливости) по мере роста частоты напряжения (рис. 1.18). Исследования свидетельствуют о том, что чем выше частота нагружения, тем меньше условный (на базе 10 циклов предел прочности органических стекол, который изменяет я с ростом частоты от 700 до 3600 циклов/мин с 23 до П.б МПа. Наиболее, заметно-предел усталости снижается при переходе от низких частот к частотам порядка 1500 циклов/мин. . [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология