Принцип суперпозиции

№40 Усталостные испытания материалов.

Усталость возникновение и развитие трещин под действием многократных повторных нагрузок.

Выносливость – свойства сопротивляться разрушению от усталости. База испытаний N– циклов. Коэффициент перегрузки Rn=σ_р/σ_(п.в.) где σ_р действующее напряжение σ_(п.в.) предел выносливости (напряжение выдерживаемое Ме определенное количество циклов). Коэффициент несимметрии цикла К=σ_max/σ_min.Cимметрия цикла К= - 1. Предел выносливости σ_{w –1} это усталостная прочность - напряжение выдерживаемое Ме определенное большое количество циклов 10⁵,10⁷,10⁹. Предел усталости – напряжение, которое может выдержать металл неограниченного количество циклов.

Долговечность-свойство металла выдерживать до разрушение N повторных нагружений (циклов).

Живучесть-период работы изделия с усталостной трещиной до разрушения.

Циклическая прочность характеризуется циклической вязкостью Δ _w (способностью металла поглощать энергию в необратимой форме при действии на него циклических повторяющихся напряжений). Циклическая вязкость-способность металла поглощать энергию колебаний (демпфировать) при резонансных явлениях и срезать напряжения у концентраторов напряжений за счет пластической деформации.

Циклический коэффициент чувствительности к надрезам. ν = ЕΔ _w / σ_w Е-модуль нормальной упругости, Δ _w циклическая вязкость σ_w предел усталости (выносливости)

Машины для испытаний на выносливость: нагружение от кривошипного или кулачкового механизма. Консольный образец (круговой изгиб). Листовой материал (плоский изгиб). Повторно-переменное кручение. Универсальная инерционная машина (растяжение, сжатие, изгиб, кручение). С гидро импульсным нагружением и электродинамическим методом.

Концентрация напряжений значительное увеличение напряжений у отверстий (резких изменения формы). Масштабный фактор отношение предела выносливости образцов диаметром 10мм к пределу выносливости любого образца.

№41 Динамический предел текучести. Экспериментальное определение. Упрочнение.

Поскольку при скоростном деформировании напряжения перехода в пластическую стадию значительно выше, чем при статическом нагружении, стесненная деформация кристаллов феррита так же больше, что является причиной некоторого удлинения площадки текучести. Вследствие повышения модуля деформационного упрочнения феррита так же происходит, некоторое увеличение временного сопротивления стали, но значительно меньшее в сравнении с увеличением предела текучести. Динамический предел текучести. Для углеродистых конструкционных сталей зависимость предела текучести от скорости деформирования хорошо описывается логарифмической зависимостью Прандтля.

Экспериментально установлена устойчивость эффекта динамического повышения предела текучести к основным металлургическим факторам (изменчивость химического состава, размера зерна стали, а так же различная толщина металлопроката и различные заводы изготовители). Наложение детерминированной зависимости на закон нормального распределения предела текучести стали, позволяет получить зависимость нормированных значений предела текучести стали от скорости деформации. Значения нормированного предела текучести для стали марки С255 при различных скоростях деформации.

Учёт эффекта динамического упрочнения стали при расчёте строительных конструкций на импульсивные однократные воздействия, позволяет выявить значительные резервы упругой работы. Динамическое упрочнение стали, допускается учитывать только при расчёте сооружений на однократные импульсивные воздействия аварийных состояний, для которых скорость деформирования конструкционного материала близка к постоянной. Во всех прочих случаях динамического нагружения, включая сейсмические и ветровые воздействия, а также для динамических нагрузок эксплуатационного характера, расчётное сопротивление стали, следует принимать независимым от скорости деформирования и равным расчётному сопротивлению при статическом нагружении.

Дата добавления: 2015-08-13