Усталость (динамическая прочность)

Усталость (динамическая прочность) [c.405]

Многократное приложение растягивающей постоянной или переменной нагрузки, а также многократное приложение изгибающей нагрузки ведет к усталости ткани. Обычно при этом направление по основе более слабое. Объясняется это тем, что для основы применяют пряжу с большой круткой, которая при повторных деформациях ослабляется значительно сильнее, нежели более рыхлая уточная пряжа. Графическое изображение результатов подобных испытаний приводит к кривым типа кривых Веллера, где асимптота, параллельная оси абсцисс, пересекает ось ординат на нагрузке, которая называется пределом выносливости. Величина, обратная пределу выносливости, выраженная в долях единицы, представляет собой коэффициент безопасности динамической усталости. Циклическая прочность ткани характеризуется максимальной нагрузкой, которую ткань выдерживает без разрушения в течение заданного базового числа циклов. Чем выше температура испытания, тем меньше повторных циклов выдерживает ткань. [c.61]

Растрескивание металла под воздействием знакопеременной нагрузки или периодической динамической нагрузки называют усталостным разрушением. Чем больше приложенное в каждом цикле напряжение, тем быстрее разрушается металл. График зависимости напряжения 5 от числа циклов до разрушения N представлен на рис. 7.14. При значениях Ы, лежащих справа от верхней сплошной линии, соответствующие им напряжения приводят к растрескиванию, но если напряжение равно так называемому пределу усталости (или пределу выносливости) или ниже его, металл не разрушается даже при бесконечно большом числе циклов. Для сталей реальный предел усталости составляет около половины прочности на растяжение (но это правило не обязательно распространяется на другие металлы). Усталостная прочность любого металла — это значение напряжения, ниже которого металл не разрушается при заданном числе циклов. Частота приложения на- [c.155]

Динамическая усталость, или утомление, полимера — это снижение его прочности тшд действием многократных периодических нагрузок или деформаций. [c.207]

Разрушение полимеров при динамических нагрузках. Разрушение полимеров под действием, циклических деформаций происходит в результате динамической усталости или утомления. Динамическая усталость — это снижение прочности под влиянием многократных периодических нагрузок [c.335]

Подобно металлам, термопласты могут разрушаться при действии циклических напряжений меньших, чем предел прочности при статических испытаниях. Это явление называют динамической усталостью. Оно встречается при эксплуатации вращающихся и вибрирующих полиамидных деталей, таких как пропеллеры и шестерни, подвергаемые продолжительному воздействию циклических напряжений. Число циклов, необходимых для разрушения детали, зависит не только от напряжения, но и от температуры, содержания влаги, степени кристалличности материала и частоты действия напряжения. При высоких частотах нагружения (обычно более 300 циклов в минуту) энергия деформации практически полностью переходит в тепло, в особенности при температурах, при которых для данного материала характерно высокое поглощение. Этот эффект ускоряет разрушение изделия вследствие теплового размягчения полимера. Раз- [c.117]

Вследствие высокой прочности и замечательных деформационных свойств полиамиды считают чрезвычайно удобной матрицей для армирования стеклянным волокном, введение которого приводит к значительному увеличению сопротивления полиамидов воздействию динамических нагрузок. Механизм разрушения стеклонаполненных пластмасс в результате их динамической усталости обсуждается в работе [28], где сделан вывод о том, что разрушение в значительной степени инициируется нарушением связи между полимером и наполнителем. Короткие волокна эффективнее, чем длинные, повышают сопротивляемость полиамидов воздействию динамических нагрузок. [c.118]

Динамическая усталость резин тесно связана с их прочностью, химической стойкостью и стойкостью к старению. [c.137]

В близкой связи с процессами старения находятся явления утомления и усталости полимеров. Утомление, наступающее в результате многократной деформации — динамическое утомление или длительного нахождения полимера в напряженном состоянии — статическое утомление, вызывает постепенное изменение свойств материала, называемое усталостью. Эти изменения могут вначале иметь как обратимый, так и необратимый характер, но, накапливаясь, всегда приводят к необратимым явлениям, которые заканчиваются разрушением полимерного образца. Утомляемость чаще всего измеряется числом циклов (ЛГ) деформации, приводящим к разрущению полимерного материала (выносливость) приложенная при этом нагрузка представляет собой усталостную прочность, которая снижается с увеличением N. [c.645]

Под явлением динамической усталости, яш утомления, резины понимается снижение прочности материала под действием многократных периодических нагрузок или деформаций. [c.203]

Этап 8 является одним из важнейших в обеспечении ресурса эксплуатации. Суть его заключается в том, что геометрия конструкции дорабатывается таким образом, чтобы обеспечить ее прочность по критерию сопротивления циклическим нагрузкам, которые вызывают в металле конструкции усталость. Этап достаточно трудоемкий и требует высокого уровня профессионализма специалистов в области прочности, особенно в части определения вида и характера напряженно-деформированного состояния. Мощных вычислительных программ оказывается часто недостаточно (особенно для учета нестационарных и динамических процессов) и приходится применять экспериментальные методы с использованием стендов и моделей. [c.30]

Одним из критериев усталостной прочности является коэффициент усталости, представляющий собой отношение прочности при заданном времени динамических испытаний к кратковременной статической прочности [c.54]

Усталость металла — это разрушение его под влиянием периодической динамической нагрузки при напряжениях значительно меньших, чем предел прочности. В химической промышленности достаточно часто наблюдаются случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Усталостное разрушение обычно сопровождается образованием меж- и транс-кристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений (рис. 5.6). Склонность металла к усталостному разрушению характеризуется пределом выносливости. [c.139]

Описан [164] новый метод определения прочности связи резины с кордом в динамических условиях. Для проведения этих испытаний может быть использована машина МРС-2, снабженная специальными приспособлениями. Испытание проводится на образцах, применяемых для Н-метода (см. рис. У.И). Метод основан на определении числа циклов многократной деформации, выдерживаемых резинокордным образцом до выдергивания нити корда из резины при заданной амплитуде гармонической нагрузки, действующей непосредственно на нить корда. Принцип задания гармонической нагрузки на образец описан в работе [165] полученные данные показывают применимость степенного закона усталости резин [40] к работе граничного слоя резина — корд. [c.228]

Под явлением динамической усталости, или утомления полимера, понимается снижение его прочности под действием многократных периодических нагрузок. В дальнейшем время до разрыва образца при циклических нагрузках будем обозначать Ти,-Очевидно, что число циклов до разрушения N связано с циклической долговечностью и частотой V следующим соотношением [c.214]

Роторы сравнительно небольших воздушных компрессоров изготовляют из обычных конструкционных сталей [3]. При выборе материала, наряду со статическими показателями механической прочности, необходимо также учитывать и динамические ударную вязкость, предел усталости, а при работе ротора в области высоких температур — явление ползучести. [c.132]

Усталостью материала называется его разрушение под влиянием периодической динамической нагрузки при напряжениях значительно меньших, чем предел прочности. Действие коррозионной среды существенно снижает усталостную прочность металлов. Например, усталостная прочность хромистой стали типа Х13 в вакууме значительно выше, чем на воздухе, в пресной воде предел усталости снижается в 1,5—3 раза, а при переходе от пресной к морской воде еще в два раза по сравнению с пределом усталости на воздухе. [c.41]

При действии переменных, в частности периодических или циклических, нагрузок процессы разрушения полимеров ослонсняются действием ряда факторов, не наблюдаемых при статической усталости. Снижение прочности материала под действием переменных нагрузок принято называть динамической усталостью материала (или просто усталостью). [c.329]

Одинг И. А., Влияние на предел усталости размеров и формы образцов. Сб. Доклады по динамической прочности деталей машин , Изд-во АН СССР, 1946. [c.192]

Механическая характеристика структур представляет собой комплекс свойств, определяющих их поведение при действии внешних сил от самых малых до вызырающих разрушение. К числу основных механических свойств относятся упругость и ее несовершенства, обусловленные дискретной природой структур, пластичность и хрупкость, ползучесть, прочность, характер разрушения, усталость (динамическая и статическая). Каждое из этих свойств определяется природой материала, направлением и интенсивностью процесса коагуляции и зависит от характера напряженндго состояния и внешних условий, в частности температуры. [c.240]

Например, по данным Шпрингера [11], кордная нить в шине находится под нагрузкой, составляющей 10—20% от разрывной, и подвергается действию динамических нагрузок с частотой 13—17 периодов в 1 мин, что приводит к усталости (понижению прочности) волокна, а затем и к его разрыву. [c.119]

Критерием усталостной прочности служит сохранение целостности образца после заранее заданного числа циклов при данной нагрузке или же напряжения, которые выдерживает образец на заданной базе циклов. Используется также коэффициент усталости, представляющий собой отношение прочности при динамических испытаниях к кратковременной прочности. База для клеевых соединений металлов обычно составляет 2—10 млн. циклов. По стандарту А5ТМ 0 3166-73 минимальное число циклов равно 2000. Уровень нагрузки по тому же стандарту составляет 50% от кратковременной прочности. При выборе схемы испытаний следует помнить, что сопротивление вибрационным нагрузкам всегда меньше сопротивления статическим и длительная динамическая прочность меньше длительной статической. [c.44]

Поливинилбутираль. Технические иоливинилбутирали содержат 55—75 мол. Чо ацетальных групп. Сравнительно длинные боковые группы поливииилбутираля обусловливают относительную его мягкость и пониженную температуру стеклования. Статическая прочность ноливинилбутираля ниже, чем формаля и этилаля, по удлинение при разрыве и динамическая прочность значительно выше. Бутираль отличается весьма высоким сопротивлением изнашиванию. Однако сопротивление, усталость материала , при изгибе невелико, особенно при быстрых перегибах. Хорошо стабилизированный бутираль весьма светостоек и превосходно противостоит окислению. [c.113]

Динамическая усталость является сложной характеристикой и определяется кратковременной прочностью, релаксационными гистерезнсными потерями, стойкостью к окислению, зависит от, ам1 литуды и частоты деформапии [c.339]

Длит..льку 0 прочность, долговечность, усталость в статических условиях определяют как нравило. временем до разрушения т, а Б динамических условиях — усталостной прочностью Ол-(т. е, кратковременной прочностью образца при растяжении, сжатии и т. д. после действия на него циклов напряжения) или числом циклов до разрушения образца. [c.344]

Имеется громадное количество работ, в которых в той или. иной мере затронуты или основательно рассмотрены последствия влияния электролитических покрытий на усталостЬую прочность деталей (с покрытиями), испытывающих динамические нагрузки. Одаако.к сожалению,ни в одной иэ них не сделано прямого сопоставления характеристик усталости с параметрами субмикроструктуры, хотя они параллельно изучались. Парадоксально, но остается, фактом, что некоторые авторы пришли к выводу о независимости указа>1ных физико-механических свойств материалов (например, [34В]), хотя такой параметр субмикроструктуры,как трещиноватость покрытий, как показали исследования В.К.Андрейчука на электролитическом железе и А.А.Михайлова на оле,(тролитическом хроме, играет в определении усталостной прочности покрытых деталей громадную роль. [c.145]

Прочность всех материалов понижается с увеличением времени, в течение которого они находятся в напряженном состоянии. Это явление называется статической усталостью, если материал находится в статическом напряженном состоянии, и динамической усталостью, если он подвергается циклическим нагружениям. Сказанное целиком относится и к резинам. В этой главе рассматривается вре.менная зависимость прочности (статическая усталость) резин, являющаяся главным критерием при определении срока службы многих резино-технйческих изделий. [c.172]

Усталость материалов является результатом временной зависимости проч гюсти прн статических или динамических нагрузках. Однако понятие о процессах, происходящих в напряженных резинах, этим не исчерпывается, так как в резинах, особенно ири многократных деформациях, происходят ускоренные необратимые изменения структуры, влияющие на прочность, долговечность и другие свойства резины. [c.203]

Op, измеренного стандартным способом. Решающим в этом случае оказывается время, в течение которого полимерный образец находится под нагрузкой. Если это время достаточно велико, то разрушение в ряде случаев может произойти при напряжениях, много меньших Ор. Время от момента нагружения образца до его разрушения называется долговечностью материала. Долговечность т является важной характеристикой прочностп. Обычно при экспериментальном изучении долговечности напряжение поддерживается постоянным (а = onst). Если это условие не выполняется, то временная зависимость прочности при статической нагрузке характеризует статическую усталость. Временная зависимость прочности при динамической (чаще всего периодической) нагрузке характеризует динамическую усталость. Поведение материала в момент разрушения описывают величиной максимальной относительной деформации 8р, имеющей место при разрыве. Величина относительной деформации ер зависит от вида деформации, скорости деформации и температуры и в значительной степени от структуры и физических свойств материала. При хрупком разрушении ер составляет сотые доли процента. При разрушении полимера, находящегося в высокоэластическом состоянии, ер может достигать нескольких сотен процентов. [c.285]

Интересные исследования по выявлению мехаиохимической сущности явления усталости полимеров и выяснению его механизма были проведены Каргиным и Роговиной [4—7]. Авторы использовали для исследования капроновые и вискозные волокнистые материалы, а в качестве нагрузок одно- и многократные усилия растяжения. Было обнаружено изменение свойств капронового волокна вследствие воздействия различных режимов динамического утомления. Последние приводят к возникновению и развитию поперечных трещин, порождающих микродефекты, которые в свою очередь понижают прочность материала. Этот про- [c.190]

Для ряда образцов было зафиксировано образование питтингов на поверхностях трения. Характер процессов, протекающих в контакте в динамических условиях, и механизм образования питтингов может быть различным. Как известно, реальная поверхность металла характеризуется повышенной концентрацией дефектов строения - вакансий, дислокаций и т.п. При интенсивном деформировании поверхностных слоев металла при трении дефекты служат концентраторами напряжений и являются очагами зарождения микротрещин. В результате многократного циклического деформирования происходит развитие микротрещин, их смыкание, отслаивание частиц износа и образование пит-тйнгов вследствие контактной или фрикционной усталости металла. Большую роль при этом играет, как указывалось выше, адсорбционное понижение прочности поверхностных слоев металла вследствие эффекта Ребиндера, химическая коррозия, вь1зываемая серосодержащими лрисадками, а также электрохимическая питтинговая коррозия, возникающая в местах скопления поверхностных дефектов в результате пробоя пассивирующей поверхности пленки окисла. О механизме образования питтингов можно было в какой-то степени судить по их виду. Питтинги усталостного происхождения имели неправильную форму, неровные края, от которых могли отходить поверхностные трещины. Такие питтинги наблюдались для эфира 2-этилгексанола и фосфорной кислоты. Серосодержащие присадки ОТП и Б-1 вызывали появление большого количества мелких питтингов, В присутствии хлорсодержащих присадок хлорэф-40 и совол возни- [c.43]

Прочность материалов, испытанных при многократных деформациях, вызывающих ухудшение свойств полимерного Д1атериала и заканчивающихся разрушением их, характеризуется сопротивлением утомлению и называется усталостью. Это характеристики прочности материала при динамическом режиме испытания. [c.211]