Влияние условий нагружения на усталостную выносливость

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИИ НАГРУЖЕНИЯ НА УСТАЛОСТНУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ [c.178]

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]

Ниже будет рассмотрено влияние некоторых параметров нагружения на усталостную выносливость резин в условиях различной вероятности формирования ориентированных структур. [c.179]

Уравнение (5.17) описывает зависимость усталостной выносливости от условий нагружения в общем виде, трактуя усталость резин как процесс изменения потенциального барьера разрушения. Показано [81], что Ди7=р1(ст, Т) и й=р2 о, Т) и, следовательно, Аи = = fl(o, Т)-р2 а, Т)—сложная функция условий нагружения. Определение вида этой функции требует дополнительных экспериментальных исследований и может, вероятно, привести к трансформации уравнений (5.17) в форму, близкую к уравнениям (5.8) — (5.10) и (5.12). При этом параметры уравнений могут быть постоянны для каждой резины в отдельных диапазонах условий нагружения. Характер изменения этих параметров определяется составом резины, ее способностью к ориентации и кристаллизации и влиянием таких структурных перестроений как на исходные свойства, так и на закономерности их изменения в процессе утомления. [c.184]

Зависимость выносливости при динамическом нагружении от температуры близка к экспоненциальной. Применение для описания этой зависимости закона Аррениуса явилось основой для не вполне корректной попытки связать кинетику усталостного разрушения с кинетикой протекания в резине различных химических превращений (лежащих, по предположению, в основе процесса утомления). Надо, однако, сказать, что роль химических превращений тем существенней, чем выше температура и длительней процесс утомления (т. е. менее форсирован механический режим утомления). Наоборот, в условиях интенсивных механических воздействий разрушение происходит относительно -быстро, причем роль химических изменений, особенно если температура невысока, вряд ли существенна. Последнее иллюстрируется, в частности, и приводимыми ниже данными по влиянию кислорода воздуха на усталостную выносливость резин на основе различных каучуков. Опыты проведены в условиях симметричного цикла (изгиб гантелевидных образцов, сопровождаемый их вращением) на монолитных (неповрежденных) образцах и на образцах со специально нанесенным поперечным надрезом . [c.331]

Для определения пределов коррозионной выносливости применяют гладкие образцы круглого или прямоугольного профиля по ГОСТ 25.502—79 с параметром шероховатости поверхности рабочей части образца 0,32—0,16 мкм по ГОСТ 2789—73. При проведении испытаний следует учитывать ряд факторов, влияющих на коррозионно-усталостную прочность. Так, предел усталости в коррозионной среде снижается с увеличением общего числа циклов (базы испытаний), в то время как на воздухе эта величина от числа циклов не зависит. Коррозионно-усталостная прочность зависит также от частоты циклов нагружения удлинение трещины, отнесенное к одному циклу, растет с уменьшением частоты. На результаты испытаний оказывает влияние не только состав коррозионной среды, но и условия ее воздействия на образец (перемешивание, периодичность смачивания, контакт коррозионной среды с воздухом и т. д.). [c.42]

V. Конструкционные стали. От стали, идущей на изготовление деталей машин, требуются гл. обр. высокие механич. свойства. Они должны обладать достаточной пластичностью и вязкостью, чтобы успешно противостоять динамич. и ударным нагрузкам и вместе с тем высокой прочностью и выносливостью, особенно в условиях усталостного нагружения. Простая углеродистая сталь не всегда может удовлетворить этим требованиям и в таких случаях используются легированные стали. Положительное влияние легирующих элементов сказывается прежде всего на т. наз. про- [c.13]

Влияние никель-фосфорных покрытий на усталостную прочность сталей. Многие детали машин подвергаются в процессе работы воздействию повторных или знакопеременных нагрузок. В определенных условиях эти нагрузки могут привести к усталостному разрушению деталей. Критерием, определяющим способность материала сопротивляться указанным нагрузкам, является так называемый предел выносливости (или предел усталости), т. е. максимальное напряжение, при котором соответствующий образец может выдержать заданное число циклов нагружения, не разрушаясь. [c.97]

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]

В условиях жестких режимов механического воздействия при тах> ф(Я)>Соз/сй зависимость уста-лостных свойств резин от частоты нагружения в основном определяется влиянием механического воздействия на упругогистерезисные свойства. В изотермических условиях установлено, что частота циклического нагружения, изменяемая в диапазоне практически реализуемых механических частот 50—500 циклов/мин (около 1— 10 Гц) ([5], 10—50 Гц 2 65, с. 307], 10—100 Гц [68], не влияет на усталостную выносливость резин и коэффициент усталостной выносливости р. [c.197]

С увеличением влагопоглощения усталостная прочность стеклопластиков при статическом нагружении понижается. Результаты определения влияния влажности а усталостную прочность стеклотекстолита на полиэфирной смоле показали, что после 10 циклов нагружения разрушающая нагрузка снижается с 2260 кг1см в нормальных условиях (относительная влаж-.ность ф=65%) до 1400 кг см во влажных условиях (относительная влажность ф = 95%). После 10 циклов предел выносливости соответственно снижается с 728 кг см в нормальных условиях до 658 кг1см во влажных условиях. Таким образом, по мере увеличения количества циклов нагружения во влажных условиях наблюдается уменьшение скорости снижения меха-(Ничеаких свойств, которое при 10 циклах составляет только 8% от усталостной прочности в нормальных условиях. [c.188]

Форма и размеры детали (в отличие от статического нагружения) оказывают значительное влияние на усталостную прочность. Значение предела усталости материала, определенное при лабораторных испытаниях гладких образцов, дает лишь общее представление о его выносливости, но недостаточна для суждения об усталостной прочности изготовленной из этого материала детали в условиях эксплуатации. Кроме того, детали, изготовленные разными способами из одного материала или имеющие различия в форме и размерах, не равнопрочны при повторнопеременном нагружении. [c.79]

Влияние уровня средней деформации. Средняя деформация, относительно которой изменяется переменная деформация, сама по себе незначи гельно влияет на долговечность. Коффин [3 ] испытывал образцы на термическую усталость часть образцов стягивалась (скреплялась) при верхней температуре цикла с возбуждением растягивающей деформации, а другая часть — при нижней температуре цикла и с возбуждением деформации сжатия. Величина деформации, вызывающая разрушение, в этих двух случаях не изменялась. Гросс и др. [4] опубликовали результаты испытаний, в которых также не обнаружено различий между образцами, циклически нагруженными (при изгибе) от нуля до максимальной деформации (пульсирующий цикл), и образцами, подвергаемыми знакопеременному симметричному изгибу.. Долговечность зависела только от максимальной деформации цикла. В обоих случаях циклическая деформация происходила в диапазоне существенных пластических деформаций, -поэтому фактическое среднее напряжение снижалось до невысокого уровня. Дю-буком [5] были проведены специальные испытания по оценке влияния среднего напряжения и средней деформации на малоцикловую выносливость. Усталостные испытания сталей А201 и А517 по стандарту ASTM осуществлялись в условиях заданного напряжения (мягкое нагружение) и заданной деформации (жесткое нагружение) в осевом направлении в диапазоне чисел циклов до разрушения 10 —10 . При жестком нагружении коэффициент асимметрии цикла деформирования, определяемый отношением e jij,/8n,ax, варьировался в пределах от —оо (пульсирующее сжатие) до +3,34, при этом заметного влияния средней деформации обнаружено не было. [c.61]

Влияние объемности напряженного состояния на сопротивление У. м. определяется величиной напряжений и деформаций сдвига и растягивающими или сжимающими напряже-ниямп, действующими по тем же площадкам. Сдвиговые факторы, обусловливающие пластическую деформацию, вызывающую накопление повреждений, усиливаются с увеличением всестороннего растяжения и ослабляются с увеличением всестороннего сжатия. Этим объясняется высокое сопротивление повторным контактным напряжениям, соответствующие пределы выносливости оказываются на порядок выше, чем при простом растяжении — сжатии. Сопротивление пластическому деформированию и соответственно усталостному повреждению повышается с увеличением частоты циклического нагружения, т. е. скорости деформирования, что сказывается более интенсивно в условиях повышенных т-р и действия активных сред. Этот эффект проявляется при повторном импульсном нагружении, т. е. на сонро-тивленпи ударной усталости на первой стадии. После образования макротрещины импульсное воздействие ускоряет ее рост, снижая число циклов до полного разрушения. Усталостным разрушениям лучше сопротивляются материалы с повышенно прочностью, пластичностью и вязкостью. У таких материалов кривая [c.630]