Влияние температуры

Влияние температуры

При проектировании конструкций типа мостов обычно не приходится рассчитывать на действие очень высоких или очень низких температур. Однако имеющиеся данные по влиянию температуры выше и ниже нормальной на предел выносливости металлов показывают, что и некоторых случаях рабочая температура может оказывать существенное влияние на поведение конструкционной стали в условиях усталости.

Усталостные испытания полированных образцов из конструкционной стали показали, что при изменении температуры от 15° С до 425° С предел выносливости не понижается. Фактически в интервале температур от 260° С до 340° С наблюдается даже повышение предела выносливости. При температурах выше 425° С предел выносливости быстро уменьшается по сравнению со значением, наблюдаемым при нормальной температуре. В широком диапазоне изменения температур предел выносливости материала изменяется приблизительно так же, как предел прочности при растяжении. Ввиду этого можно ожидать, что соотношение между пределом выносливости стали и пределом прочности при растяжении должно оставаться одним и тем же в широком диапазоне температур

Анализ кривых усталости, полученных при высоких температурах, показывает, что в этих условиях предел выносливости стали снижается с возрастанием числа циклов и длительности испытаний. Такое поведение материала может быть обусловлено влиянием нескольких факторов. Например, при максимальном напряжении цикла может иметь место ползучесть материала. Пластические деформации и возможное старение могут вызывать изменение свойств материала, приводящее к дальнейшему изменению его поведения в условиях усталости. Таким образом, в материале под нагрузкой может происходить ряд изменений.

В тех случаях, когда приходится «считаться с влиянием ползучести, важную роль играет также частота нагружения.

В нижней части фигуры те же кривые перестроены в виде зависимости напряжения от продолжительности работы до разрушения в часах. При этой системе координат обе группы экспериментальных точек достаточно точно располагаются на одной кривой. На том же графике проведена обычная диаграмма зависимости разрушающего напряжения при статической нагрузке от времени нагружения, которая проходит лишь немного выше точек, соответствующих данным усталостных испытаний. Отсюда — следует, что при такой высокой температуре при испытаниях влияние частоты нагружения, отчетливо видимое на верхней части, связано главным образом с преимущественным влиянием времени, необходимого для разрушения.

Испытания, проведенные при низких температурах, показывают, что как предел прочности при статическом нагружении и предел выносливости повышаются при понижении температуры. Казо приводит данные о повышении на 15% предела выносливости образцов, испытанных на изгиб при вращении, при понижении температуры при испытаниях с +23 до -23° С. При дальнейшем понижении температуры при испытаниях наблюдается еще более значительное повышение предела прочности при растяжении и предела выносливости конструкционной стали.   Однако   поскольку

многие конструкционные стали обнаруживают при низких температурах тенденцию к хрупкому разрушению, не следует упускать из вида возможность хрупкого разрушения, начинающегося от небольшой усталостной трещины, для нормального развития которой могло бы потребоваться значительно больше времени.

Проведенные Вильсоном испытания плоских образцов больших размеров с надрезом, изготовленных из конструкционной стали, также показали, что в пределах интервала температур от 49° С до -40° С предел выносливости повышается с понижением температуры при испытаниях.

Однако разброс значений предела выносливости для различных сталей, испытанных при одной и той же температуре, был одного порядка с изменением предела выносливости из-за изменения температуры, а в некоторых случаях даже превышал это изменение.

Читайте так же:

013 003 037 002 018 021 036 001

Комментарии запрещены.

Явление усталости

gazoviy-kotel 047 028 045 001 021
Усталость конструкций
http://roulette77.com How to succeed at advanced roulette strategy best working method.
Сопротивление усталости