eșec de anduranță
Primele observații de eșec oboseala sunt de la sfârșitul secolului al XVIII-lea, când antrenori menținut mult timp în Anglia și în Franța, antrenori e-mail de inginerie brusc mondială de oțel axa de rupere casantă, realizate din fier forjat, care are plasticitate ridicată. Experții din timpul atribuit acestui fenomen degenerare a materialului din cauza oboselii sale în timpul funcționării prelungite sub acțiunea tensiunilor care apar din cauza neregularităților de drum alternativ. Deoarece termenul „materiale Oboseală“, deși nu reflecte integral procesele complexe care au loc în metal sub influența stresului, variabilă în timp, de înaltă prevalență a găsit în elemente structurale inginerie metode de calcul grad.
Materiale de oboseala si este in prezent una dintre principalele cauze ale eșecului pieselor mașinii și a elementelor structurale expuse la solicitări, care variază în mod ciclic în timp. În acest sens, pentru a îmbunătăți durata de viață și fiabilitatea acestor structuri devin probleme importante de selecție materiale, modul de tehnici de fabricație justificare și componente semi-fabricate și organizarea procesului de control pentru a asigura o rezistență înaltă și stabilă la eșec la oboseală a elementelor structurale.
Rezolva problema creșterii duratei de viață și fiabilitatea mașinilor face ca dezvoltarea și punerea în aplicare a metodelor de calcul probabilistice pentru o rezistență la solicitari diferite, ținând seama de natura aleatorie a sarcinilor existente și caracteristicile de variație a rezistenței la oboseală a materialelor și a pieselor.
Caracteristici Rezistența la eșec oboseala materialului și elemente determinate ca urmare a unor specimene de testare oboseala, modele, detalii de teren și construcții, în general, care necesită costuri ridicate de materiale și un timp foarte lung, care îi lipsește de obicei proiectantul în timpul proiectării și depanare de proiectare. În acest sens, oamenii de știință din multe țări caută metode calculate (indirecte) pentru evaluarea rezistenței la oboseală și a caracteristicilor eșec metode de încercare la oboseală accelerate și augmentate.
Oboseala - treptata materialul de acumulare daune prin tensiuni de curent alternativ, ceea ce conduce la o modificare a proprietăților, formarea de fisuri și distrugerea dezvoltării acestora
rezistența la oboseală - proprietatea unui material de a rezista la oboseală
leziuni Oboseala - o schimbare ireversibilă a proprietăților fizice și mecanice ale materialului obiectului sub acțiunea tensiuni alternante
Oboseala fisura - separarea parțială a materialului sub acțiunea tensiuni alternante
Rata de creștere a fisurilor la oboseală - raportul sporului de lungime oboseala fisurii la un interval de timp.
1.1. Ciclul de tensiune. Caracteristicile ciclului.
Setul de valori succesive de tensiune peste o perioadă de schimbări în încărcarea regulată (figura 1.1), se numește un ciclu de tensiuni.
Caracteristici de stres ciclu.
frecvența de ciclu (f) raportul dintre numărul de cicluri de solicitare la intervalul de timp al acțiunii lor.
Perioada ciclului (T) - durata unui ciclu de tensiune, T = 1 / f (Fig.1.1).
Tensiunea maximă buclă (σmax) din cea mai mare valoare algebrică a ciclului de tensiune (Fig. 1.1. Fig. 1.2).
Ciclul de tensiune minimă (σmin) de cea mai mică valoare algebrică a ciclului de tensiune (Figura 1.1 și 1.2).
Tensiune medie ciclu (Ohm) o parte constantă (pozitivă sau negativă) a ciclului de stres (fig.1.1, 1.2), care este egală cu jumătate din suma ciclului minim de tensiune algebrică maximă și,
Amplitudinea ciclului de stres mai mare valoare numerică pozitivă a componentei variabile a ciclului de stres (Fig.1.1. Fig.1.2.) Egal cu jumătate de ciclu algebric al tensiunii maxime și minime
Ciclul de stres matura (2σa) diferența algebrică dintre ciclul maxim și minim de tensiune.
Coeficientul de stres ciclu de asimetrie (Rσ), ciclul minim de tensiune maximă,
Fig. 1.1. cicluri de stres
Fig. 1.2. Parametrii ciclurilor la întindere și compresiune
1.2. looping STRES
Ciclul simetric de stres (Figura 1.3, g) - ciclul în care tensiunile maxime și minime de valoare absolută egală, dar de semn opus
Ciclul stres Asymmetric (figura 1.3, a, b, c, d, e, f) - un ciclu în care valorile maxime și de tensiune minimă au diferite absolute
Ciclul de tensiune alternativă (Figura 1.3, c, d, e.) - ciclul de stres variind în valoare și semn
Ciclul stres Znakopostojannom (figura 1.3, a, b, e, g) - ciclul de stres, care variază doar de valoarea absolută.
Ciclul Otnulevoy stres (Figura 1.3, b, e) - ciclu de tensiuni semn constante care variază de la zero la maxim () de la zero sau la un nivel minim ()
Astfel de cicluri de stres - cicluri în care coeficienții sunt aceeași asimetrie.
Fig. 1.3. Soiurile de cicluri de solicitare și valorile corespunzătoare ale skewness
1.3. Caracteristici oboseală la ÎNCĂRCARE regulate
durabilitate Cyclic (N) - numărul de cicluri de solicitare, în vârstă de obiect încărcat la formarea unei fisuri de oboseală măsură determinată sau la rupere prin oboseală, caracteristici de stres la ciclu constant.
oboseala ciclu scăzut - oboseală a materialului la care deteriorarea sau distrugerea oboseala are loc la deformarea elasto-plastice. Convențional, se presupune că există un ciclu de oboseala la 50000 N cicluri.
Test de bază - definit anterior cel mai mare număr de cicluri atunci când este testat pe oboseală.
Curba de oboseală N (σ) - un grafic care arată relația dintre tensiunile maxime sau amplitudinile și ciclul de durabilitate repetări ciclice construite din parametrul ciclu mediu de tensiune sau parametrul coeficienților de tensiune (figura 1.4, a, b). Plot I în Figura 1.4 corespunde oboselii ciclului scăzut, iar porțiunile II și III - multiciclică. Plot III pentru oțeluri carbon și slab aliate, de obicei, are o liniară orizontală. Pentru oțeluri aliate și a aliajelor pe bază de magneziu, aluminiu și porțiunea de bază de titan este o curbă care tinde să asimptota la N = ∞.
Fig. 1.4. Variante ale curbei de prezentare oboseală.
1.4. VARIETATE Ecuații curba de oboseală
Pentru a descrie sunt utilizate curbele de oboseală din oțel:
Ecuația Wohler (1870)
Baskvina Ecuația (1910)
Ecuația Strohmeyer (1914)
Palmgrena Ecuația (1924)
Ecuația Weibull (1949)
Ecuațiile (1.1) și (1.2) II descriu doar curbele de oboseală porțiune, ecuația (1.3) - II și situri III, ecuațiile (1.4) și (1.5) acoperind toate cele trei curbe regiuni oboseală.
În ceea ce privește aliaje ușoare (magneziu, aluminiu și titan) pentru numitele curbe porțiuni de oboseală poate fi utilizată ecuația (1.3), (1.4) și (1.5).
Cu toate acestea, așa cum se arată prin studii speciale [1,2], mai mult decât în mod adecvat îndeplinește ecuația la datele experimentale Stepnova MN (1970).
Parametru B în ecuațiile (1.4) și (1.5), și parametrul N1. în ecuația (1.6), care determină poziția numai în domeniul ciclului scăzut (porțiunea I din fig. 1.4), a curbei de oboseală. Prin urmare, în descrierea curbei de oboseală cu ciclu ridicat fără a sacrifica precizia ia B = 0 și N1 = 0.
Coeficientul de sensibilitate la solicitări, valoarea stresului determinat prin formula
Lucrari asemanatoare:
Rezistența la oboseală a materialelor
mai multe sarcini periodice. Ustalostnoerazrushenie - distrugerea materialului de mai multe ori. și distrugere. Endurance - capacitatea unui material de a rezista ustalostnomurazrusheniyu. Cauzele fizice ustalostnogorazrusheniya materiale.
Deformarea și fracturarea metalelor
Cursuri >> Industrie, producție
la distrugerea bruscă a unui caracter fragil material al purtătorului (ustalostnoerazrushenie). distrugere finală este precedată de formarea. îndoitură 2- suprafață „ruchistaya“ fractură Ustalostnyerazrusheniya apar sub încărcare ciclică, având ca rezultat.
Sinopsis >> Industrie, producție
și amplitudinea sa, cu atât mai repede ustalostnoerazrushenie. Un impact semnificativ asupra performanței rezistenta. Fractura? 70. Diagrama de constructii ustalostnogorazrusheniya. 71. Care este ustalostnogorazrusheniya natura. 72. Care sunt criteriile.
Eșecurile sunt asociate în principal cu distrugerea (oboseala ciclu de statică și joasă), lipsa de rigiditate și de uzură. Prin urmare. în timpul răcirii. Falsificarea rezistența crește ustalostnymrazrusheniyam în 1,4 ... 2,0 ori, în timp ce pentru prelucrare specială.
modul bucle, în condiții de siguranță în ceea ce privește ustalostnogorazrusheniya. și în ceea ce privește randamentul ocurență portretizat. determinarea marjă de siguranță coeficienții cientă pe baza diagramelor considerate ustalostnomurazrusheniyu PAS schematizate.