Динамическое и усталостное нагружение

В противоположность статическим опытам, при динамическом усталостном нагружении ориентация в большей степени происходит в случае жестких молекулярных цепей (таких, как целлюлоза), чем в гибких полимерах. Сравнительные опыты были выполнены с использованием моноволокон вискозы и ПА-6 [1210, 1211]. В последнем случае ориентация возрастает со временем, так как дезориентация не успевает протекать при коротких циклах нагружения. [c.336]

Большинство исследований КР в ССЦ проведено на образцах с надрезом или с предварительно нанесенной усталостной трещиной. В работе [148] показано, что гладкие разрывные образцы сплава Ti—5 Al—2,5Sn, испытанные при динамических условиях нагружения, растрескиваются при напряжениях, близких к пределу текучести. Было также сообщено, что U-образные образцы не не растрескиваются за время вплоть до 300 ч. [c.342]

При испытаниях нагруженных полимерных образцов в жидких средах используются стандартные разрывные машины с постоянной и переменной скоростью растяжения, рычажные установки с постоянной нагрузкой и с постоянным напряжением, машины для динамических усталостных испытаний, а также приборы и приспособления для постоянной деформации испытуемых образцов. В некоторых случаях применяются оптические приспособления и микроскопы для визуализации процесса развития трещины при разрушении в средах. [c.220]

Динамическое и усталостное нагружение [c.377]

Динамическое циклическое нагружение в промышленности, перерабатывающей полимерные материалы, практически не применяется, но широко используется при испытаниях материалов па усталостную прочность и для определения временных свойств вязкоупругих материалов . Помимо того, циклическое нагружение имеет место при ультразвуковой обработке полимеров. [c.266]

Таким образом, усталостные свойства резин при динамическом циклическом нагружении существенно зависят от того, способствуют или препятствуют условия развитию процессов молекулярной ориентации и кристаллизации. [c.207]

Долговечность полиамидов уменьшается при поглощении влаги. При растяжении увлажненного полиамида в образце образуется шейка и чаще всего он перестает разрушаться. Разрушение вследствие динамической усталости легче происходит в полиамидах с определенным содержанием влаги, чем в высушенных. В особенности это заметно при высоких частотах нагружения, поскольку повышение интенсивности тепловыделений при деформации увлажненных полиамидов приводит к их более раннему усталостному разрушению. Это положение иллюстрирует рис. 3.42 [16], на котором приведены зависимости усталостного разрушения при изгибе (характеризуемого уровнем напряжений, при котором испытуемый образец выдерживается 10" циклов без разрушения) для сухого ПА 66 и ПА 66, находящегося на воздухе с 50% относительной влажностью. [c.146]

Ниже приведены значения усталостной прочности при динамических изгибающих нагружениях двух материалов на основе полиэфирных смол — стеклотекстолита (I) и стеклопластика из стекловолокнистых матов (II) [c.186]

Как упоминалось ранее, кроме определения длительной прочности и ползучести работоспособность стеклопластиков может быть оценена их выносливостью к многократным циклическим нагрузкам — статической и динамической усталостной прочностью. При определении статической усталостной прочности или, иначе, выносливости материала применяют сравнительно небольшие частоты нагружения — от 10 до 500 цикл/мин при определении же динамической усталости применяют сравнительно большие частоты нагружения — до 2000 цикл/мин. [c.334]

Повышение температуры испытания приводит к значительному понижению усталостной прочности стеклопластиков, причем величина этого понижения в сильной степени зависит от типа полимерного связующего. На рис. 184 приведены данные, характеризующие динамическую усталостную прочность стеклотекстолитов на различных полимерных связующих в зависимости от температуры испытания. Как видно из рисунка, наибольшей устойчивостью к воздействию высоких температур при динамических нагружениях характеризуются стеклопластики на фенольно-формальдегидной смоле, наименьшей — на полиэфирной. Влияние высокой температуры проявляется гораздо отчетливей при 10 , чем при Ю циклах. [c.336]

Так же как и при статическом нагружении, процесс динамического усталостного разрушения может быть относительно четко разделен на две стадии стадию возникновения первичных очагов разрушения и стадию их дальнейшего разрастания, приводящего к разрыву. [c.332]

Для изучения реакции ТРТ на циклическое нагружение используются динамические испытания. Часто для циклического нагружения применяется нагрузка регулярной синусоидальной формы. Получаемая при этом информация полезна для оценки вибрационных характеристик конструкций, вязкоупругих свойств топлива, вибрационного горения, характеристик демпфирования материала и срока службы ТРТ при усталостных нагрузках. [c.51]

Рассмотрим три типа нагружения динамическое или ударное, где время приложения нагрузки составляет половину собственного периода колебаний быстрое, где время приложения нагрузки составляет около 1—3 периодов колебаний, и усталостное, где давление непрерывно пульсирует по крайней мере в течение большого периода или всего срока службы сосуда. При быстром [c.377]

Следует отметить, что резины, содержащие ОЭА, характерна зуются высокой усталостной выносливостью в широком температурном интервале (20—100 °С) при самых различных режимах динамических испытаний — при симметричном нагружении, при многократном изгибе и растяжении. Этот факт имеет большое значение, если учесть, что принципы составления рецептур резин, работающих в условиях циклических деформаций, требуют создания в эластомерах различного (в зависимости от условий эксплуатации) соотношения подвижных и термически прочных поперечных связей, [c.246]

Все машины и механизмы в процессе эксплуатации подвергаются действию внутренних и внешних разрушающих факторов изнашиванию кинематических нар, ползучести материалов в предельно нагруженных элементах, короблению деталей в процессе длительной эксплуатации, росту усталостных трещин в деталях при динамических нагрузках, коррозии и т. п. [c.209]

Разрушение кристаллов при динамическом нагружении [204] или появление трещины при нагружении плоскости алмаза сферой [255] в условиях комнатной температуры, по-видимому, невозможно объяснить с позиций усталостного разрушения, так как движение дислокаций в этом случае невозможно. Вероятно, разрушение происходит при циклической нагрузке и сопровождается хрупким подрастанием трещины за каждый цикл нагру- [c.75]

Изучены поверхности разрушений алмазных зерен в условиях динамического и теплового удара при обработке детали (143, 181]. Отмечается, что такие условия нагружения не противоречат возможности усталостного разрушения алмазного зерна, что подтверждается соответствующими снимками поверхностей усталостного разрушения. Однако величины напряжений и температур не установлены, следовательно, разрушение алмаза при динамическом нагружении и усталостное разрушение нуждаются в дальнейшем изучении. [c.76]

Напряжения, создаваемые в резинах при деформации, могут быть полезными и вредными. Если при статических деформациях (например, в уплотнителях) стремятся удержать напряжение и для этого создают в полимерах связи большой энергии, которые не разрушались бы под влиянием механических напряжений, тепла и других агрессивных факторов, то при динамическом нагружении (например, в покрышке) разгрузка от локальных перенапряжений способствует повышению работоспособности резин. Поэтому для обеспечения высокой усталостной прочности необходим набор связей с различными значениями энергии [31, 32, 40]. [c.244]

Созданы методы всесторонней оценки механических свойств пластмасс кратковременное однократное воздействие при разных видах нагружения кратковременное многократное нагружение — для определений динамических свойств (модуля упругости, механических потерь) долговременное однократное нагружение — для исследования длительной статической прочности, ползучести, долговечности, релаксации напряжений долговременное многократное нагружение — для определения усталостной прочности и выносливости, критической температуры саморазогрева, определения фрикционных (трение, износ), термомеханических (теплостойкость, хрупкость) и теплофизических характеристик. [c.18]

При нагружении образца выше предела выносливости перед усталостным разрушением в нем происходит быстрое повышение температуры. Температура при разрушении образца лежит в той области температур, где J" велика, быстро растет с температурой и приблизительно соответствует вторичным переходам, определяемым из динамических измерений. [c.434]

Методы механич. испытаний резин условно разделяют на статические и динамические. К первым относят испытания, проводимые либо при постоянных нагрузках или деформациях, либо при относительно небольших скоростях нагружения. К динамич. испытаниям относят испытания при ударных или циклических (гармонических или импульсных) нагрузках. Как в статических, так и в динамич. испытаниях определяют либо взаимосвязь между напряжением и деформацией (деформационные свойства, наз. упругорелаксационными при статич. испытаниях, проводимых в неравновесных условиях нагружения, и упруго-гистерезисными — при динамич. испытаниях), либо характеристики сопротивления механич. разрушению (усталостно-прочностные свойства — прочность, долговечность, выносливость). [c.445]

Испытания клеевых соединений под нагрузкой можно проводить в статических и динамических условиях. Усталостные свойства при статическом нагружении определяют, измеряя максимальную постоянно действующую нагрузку, которую выдерживает клеевое соединение в течение заданного промежутка времени. Клеевые соединения можно также испытывать при воздействии циклических нагрузок [1,31, с. 267]. В табл. 5.5 и [c.224]

Как показывают испытания на усталостную выносливость в режиме ударного нагружения, р при введении наполнителя либо не изменяется, либо уменьшается. В этом жестком режиме разрушения, по-видимому, можно пренебречь химическими процессами, обычно сопровождающими динамическую усталость при больших значениях долговечности, и, следовательно, влияние на нее прочностных свойств должно быть большим. Так как роль механических потерь, возрастающих при введении наполнителя, отрицательна, упрочнение материала за счет наполнителя в этих условиях настолько мало сказывается, что не может компенсировать уменьшение 5. [c.91]

Простейшим видом динамического нагружения, который реализуется на практике и в большинстве приборов для усталостных испытаний резин, является гармонический синусоидальный режим. Развернутая характеристика такого режима нагружения приведена, папример, в работах [1, с. 5—65 2—4]. [c.158]

В настоящее время РТИ, предназначенные для эксплуатации в условиях динамического нагружения, подвергаются воздействию температур в широком диапазоне их изменения от —70 и —50°С до 300 °С и выше. Воздействие температуры на усталостную выносливость резин наиболее изучено в диапазоне от 18—20 до 150 °С, который наиболее характерен для режимов работы шин и ряда РТИ. Такие температуры развиваются при утомлении в резиновом массиве в основном за счет саморазогрева. Литературные данные, [1, с. 5—65 4 5 15, с. 119 [c.197]

Уменьшение динамической составляющей цикла нагружения расширяет область значений статических деформаций, приложение которых увеличивает усталостную выносливость резины. При этом область экстремальных значений усталостной выносливости становится более растянутой (рис. 5.20). Кроме того, установлено-[1, с. 5—65 129 130], что для исследованных резин максимальная усталостная выносливость наблюдается при значениях максимальной деформации цикла, достаточно близких к относительному удлинению при разрыве, полученному при испытаниях соответствующих резин в режиме постоянной скорости растяжения. [c.202]

Немонотонный характер зависимости N—Ест качественно подобен кривой зависимости статической долговечности резин от приложенной деформации (см. гл. 2). Объяснение наблюдаемой зависимости усталостной выносливости может быть основано на представлении об аддитивности действия статической и динамической составляющих цикла нагружения. При подобной интерпретации скорость разрушения представляется суммой скоростей разрушения при независимом действии каждой составляющей статической — Уст и динамической [c.203]

При исследовании прочности клеевых соединений эпоксидного стеклопластика со сталью, было показано [329], что в то время как хорошие деформационные свойства эластичного клея благоприятно сказываются на прочности соединений при статическом нагружении, при динамическом нагружении тот же клей характеризуется значительно меньшей усталостной прочностью, чем более жесткий клей. [c.217]

Исследование скорости развития трещины в зависимости от уровня нагружения, свойств материала, среды и внешних факторов (поляризации, давления и температуры) [8,50]. При таком подходе данные о закономерностях роста трещин иод воздействием агрессивной среды и механических напряжений представляют в виде зависимостей скорости роста трещин при статическом (ко розионное растрескивание) или- динамическом (коррозионная усталость) нагружении от максимального (амплитудного) коэффициента интенсивности К цикла. При этом данные для построения указанных зависимостей (диаграмм разрушения) получают при испытании стаццаргньм образцов с трещинами, образовавшимися на образцах в процессе периодического (усталостного) нагружения их на воздухе. Подрастание трещины во времени измеряют по изменению электросопротивления образца, оптическим методам по податливости материала и т. п. Испытания проводят при заданной температуре среды, накладывая, по необходимости, на Образец анодную или катодную поляризацию. По полученнь м данным рассчиты- [c.132]

Решающую роль при определении прочности полимерных материа- лов, предназначенных для применения в силовых конструкциях, играет не только наличие эксплуатационных напряжений в заданных температурных условиях но и длительность действия нагрузки. Исследованию температурно-временной зависимости прочности и деформационных свойств посвящено большое число исследований теоретического и прикладного характера 1, 2 . В последние годы накоплен обширный статистический материал о поведении органических стекоЛ при различных видах нагружения и длительности действия заданных напряжений в широком температурном интервале. Эти данные получены не только при статических крат- современных испытаниях, но и при исследовании долговечности, ползучести, усталостной прочности в статическом и динамическом режимах нагружения и Др. [c.17]

В последнем случае процесс локализуется в тонком поверхностном слое, а не во всем объеме материала и значительно осложняется влиянием окружающей среды. Поэтому правильнее сопоставлять износостойкость материала с фрикционно-контактной усталостью, т. е. с усталостью материала при многократном деформировании его поверхностного слоя неровностями твердого контртела. Исследования фрикционно-контактной усталости, проведенные с помощью приборов, в которых жесткий сферический индентор, имитирующий выстун шероховатой поверхности, многократно деформировал поверхность резины [7, с. 9 108], показали, что объемная и контактная усталость подчиняются аналогичным закономерностям. Значения коэффициентов динамической выносливости резин в обоих случаях близки. Применимость формулы (1.7) проверена для контактной усталости до амплитудных значений напряжений, близких к разрывным. Сопоставление кривых объемной и фрикционно-контактной усталости дает основание предполагать, что разрушающим в последнем случае является напряжение растяжения поверхностного слоя, вызванное силой трения. Стойкость резины к повторным нагружениям оказывает влияние на реализацию других видов износа. Показано [7, с. 9 14 56], что рисунок истирания появляется не сразу, а только после определенного числа циклов повторных деформаций. С улучшением усталостных свойств реализация износа посредством скатывания начинается позднее, что приводит к повышению износостойкости резин. [c.28]

При сравнении усталостных свойств резин, различающихся своими физико-механическими показателями и условиями эксплуатации, необходимо принимать во внимание режимы испытаний отдельных образцов и методы сопоставления получаемых данных [2, 5]. При этом следует учитывать, что в зависимости от способа сопоставления результатов, выводы могут быть диаметрально противоположными. Обычно сопоставление усталостных свойств резин, незначительно различающихся вязкоупругими свойствами, проводят при одинаковых напряжениях (условных или истинных) (т= onst или при одинаковых деформациях за цикл е = onst. Резины с существенно разными вязкоупругими свойствами целесообразно сопоставлять при одинаковых заданных энергиях динамического нагружения onst. Такой способ сравнения находит в последнее время все более широкое распространение, так как позволяет единообразно учесть как механические, так и немеханические воздействия [4]. [c.158]

В условиях жестких режимов механического воздействия при Етах>е5 влияние наполнителей на усталостные овойства резин изучены наиболее подробно. В изотермических условиях утомления увеличение содержания технического углерода ДГ-100 до 50 масс. ч. приводит в режиме 8=сопз1 к уменьшению, а в режиме a= onst— к возрастанию усталостной выносливости резин. Подобная закономерность связана с возрастанием динамического модуля, ползучести при циклическом нагружении [c.190]

Таким образом, полученные экспериментальные данные и обработка литературных данных позволяют утверждать, что нелинейная зависимость усталостной выносливости от асимметрии цикла определяется главным образом влиянием статической составляющей на развитие процессов ориентации и кристаллизации и имеет ту же природу, что и немонотонность временной зависимости прочности, т. е. является общей закономерностью упругопрочностных свойств резины. Чем ниже частота нагружения и больше ест, тем ближе закономерности динамической и статической усталости (рис. 5.21). [c.205]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология