Испытание материалов на динамическую усталость

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]

При определении усталости стеклопластиков проводят как статические, так и динамические испытания. При изготовлении изделий из стеклопластиков необходимо тщательно анализировать, каким видам деформации подвергнется это изделие, и в соответствии с этим выбрать те или иные виды показателей длительной или усталостной прочности для характеристики этого материала. В большинстве случаев более близкой к практическим условиям работы стеклопластиков характеристикой является динамическая усталость материала это подтверждается опытом применения и других материалов в технике. [c.175]

Динамическая усталость не является необходимой характеристикой большинства случаев применения пластмасс, и, однако, ей придается большое значение в лабораторных испытаниях. Это может быть связано со значительным ускорением процессов разрушения в случае периодической, но не ступенчатой функции возбуждения. Однако, как и в случае использования повышенных температур, последовательное сокращение времени эксперимента происходит за счет относительной утраты ясности самих результатов. В то же время, усталостное время или выносливость (число циклов напряжения до разрушения) и предел усталостной прочности (амплитуда возбуждения, ниже которой материал может вынести бесконечное число циклов) могут рассматриваться как свойства материала. [c.143]

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]

В последние годы предпринималось много усилий в направлении использования основных представлений механики прочности для оценки ударной вязкости. Для этой цели предложен ряд методов, но их сравнение между собой пока проведено не полностью. Наиболее широко применяют образцы с надрезом на одной из граней. Распространение трещины осуществляется при растяжении или изгибе образца. При полном исследовании материал следует испытывать в широком интервале температур на статическую (постоянное напряжение) и динамическую (циклическое напряжение) усталость, а также при различных скоростях деформации. Распространение трещин обычно усложняется рядом сопутствующих явлений, а именно возникновением вокруг вершины магистральной трещины микротрещин, зон текучести, а в материалах с волокнистым наполнителем — областей нарушения связи между матрицей и волокном. Это обстоятельство снижает ценность испытаний, о которых говорилось выше, но они тем не менее полезны для оценки критических условий распространения трещин. В случае реактопластов, наполненных короткими волокнами, указанные критические условия вполне отвечают безопасным пределам, учитываемым при конструировании изделий из таких материалов. [c.114]

Динамическая усталость пряжи. Многократное нагружение растяжения или изгиба ведет к динамической усталости материала, сказывающейся в разрушении материала при нагрузке, меньшей разрывной, растяжимость при этом снижается примерно вдвое. Если, при различных величинах нагрузки, амплитуда деформации, частота и температура испытания остаются постоянными, то наблюдается линейная зависимость между логарифмом длительности сопротивления и нагрузкой, что происходит и при статическом утомлении пряжи и других материалов. Поскольку пластические остаточные удлинения пряжи появляются уже в небольших нагружениях, связанных с изменением ее формы и структуры и, аккумулируются при повторных нагружениях, испытание пряжи на разрывных машинах недостаточно для оценки ее свойств в условиях, отвечающих ее рабочему состоянию в изделии необходимо эти испытания дополнять показателями усталостной прочности и ползучести. [c.287]

При динамических испытаниях иа ударные разрыв, сжатие и изгиб снимаются показатели ударной вязкости и хрупкости материала. Прн испытаниях на усталость, возникающую при повторно-переменных нагрузках, определяется предел выносливости. [c.276]

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

Под явлением усталости стеклопластиков понимают обычно понижение во времени одной или нескольких прочностных характеристик материала в процессе его эксплуатации под действием системы конечных нагрузок. Такой процесс постепенного разрушения материала, называемый утомлением , моделируют в лаборатории статическими или динамическими испытаниями при наложении на материал длительных однократных ли многократных деформаций, приближающихся по своим условиям к характеру работы материала. Усталость стеклопластиков в процессе их деформации при наложении длительных однократных статических нагрузок характеризуют длительной прочностью, а при наложении многократных циклических нагрузок — усталостной прочностью. [c.175]

Динамическая усталость стеклопластиков ниже, чем металлов, что объясняется прежде всего гетерогенностью их структурь . Для общей характеристики усталостных свойств стеклопластика проводят циклические испытания как при высокой частоте нагружения (ш=10н-100 Гц), когда велика роль гистерезисного разогрева материала, так и при низкой частоте (со = 0,01- 1 Гц), когда объемный разогрев мал. [c.203]

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]

Известно большое число методов механического испытания конструкционных материалов. К методам статических испытаний, осуществляемых плавным и постепеннььм нагружением образца до разрушения, относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, срез, устойчивость, смятие, а также испытание на твердость. При динамических испытаниях на ударный разрыв, сжатие и изгиб снимаются показатели ударной вязкости и хрупкости материала. При испытаниях на усталость, возникающую при повторно-переменных нагружениях, определяется величина предела выносливости. [c.353]

Методы испытаний пленок на одноосное и двухосное растяженис могут быть как статическими, так и динамическими. Основное различие между этими двумя группами методов — в скорости приложе ния нагрузки. Статические испытания характеризуются практическ1 постоянной скоростью деформации, величина которой может бьт сколь угодно малой. Крайними случаями здесь являются одноосно( растяжение на разрывных машинах с постоянной скоростью дефор мации и определение статической усталости, когда материал разру шается с течением времени под действием постоянной нагрузки. [c.218]