Теории усталостного разрушения

Теории усталостного разрушения

Гаф и Казо приводят обзор ранних теорий, выдвигавшихся различными исследованиями для объяснения явления усталости. Однако ни одна из этих теорий не объясняет полностью фактов, наблюдаемых при усталостных испытаниях в лаборатории. Ранние теории усталости основывались на предельном напряженном состоянии. Более новые теории основываются на деформационных характеристиках или дислокации. Эти новые теории, часть которых рассмотрена в работе Боаса, отличаются большей сложностью по сравнению с теориями, исходившими из предельного напряженного состояния, но, по-видимому, более точно объясняют действительный механизм усталости. В результате своих исследований Боас пришел к выводу, что в настоящее время существуют теории, объясняющие наиболее важный процесс возникновения усталостных трещин, однако многие подробности еще предстоит изучить.

Вуд изложил некоторые из новейших теорий возникновения усталостных трешин и проанализировал в свете этих теорий некоторые из современных экспериментальных исследований в области усталости. Прочитать остальную часть записи »

Нестационарные переменные нагрузки

Нестационарные переменные нагрузки

При большинстве усталостных испытаний максимальное напряжение и характер цикла остаются неизменными на протяжении всего испытания. Однако за последние 25 лет было довольно тщательно исследовано также влияние изменения нагрузки в ходе испытаний, при котором проявляется так называемый эффект накопления повреждения. В некоторых случаях нагрузки, отличающиеся от среднего уровня, периодически прикладывались с целью имитации действительного нагружений в условиях эксплуатации для непосредственной оценки влияния изменяющихся переменных нагрузок.

Большинство усталостных испытаний при изменяющейся переменной нагрузке проводилось на полированных образцах малых размеров и имело целью исследование основных соотношений накопления повреждения. Даже при хорошо изученных зависимостях накопления повреждения для более или менее точного расчета прочности конструкции в условиях эксплуатации, на основании данных лабораторных испытаний, необходимо знать закон изменения напряжения в конструкции по времени и располагать испытательными машинами, допускающими воспроизведение этого изменения напряжения в условиях лаборатории. Прочитать остальную часть записи »

Механические свойства металла в зоне сварного шва

Механические свойства металла в зоне сварного шва

При наличии значительных пороков сварного шва или при расположении шва в месте резкого изменения размеров или формы сечения, где имеет место значительная концентрация напряжений, предел выносливости сварного соединения или металла сварного шва может быть значительно понижен. В связи с большим влиянием качества сварки на прочность сварных соединений в условиях усталости приведены более подробные данные по влиянию   различных   дефектов сварки на прочность при переменных напряжениях. Там же рассмотрены методы контроля качества сварки.

Иногда бывает трудно оценить важность различного рода дефектов сварки и их влияние на прочность конструкции при переменных напряжениях. Очень важным фактором является расположение места с дефектом в конструкции. Относительно серьезный дефект может не вызывать тяжелых последствий, если он находится в зоне с низким уровнем и малым размахом напряжений. Однако, с другой стороны, необходимо иметь в виду, что детали или крепления, которые по замыслу конструктора не несут больших нагрузок, могут быть ориентированы таким образом, что напряжения в главных элементах могут распространяться также и на эти вспомогательные детали, которые при этом могут оказаться в более тяжелых условиях, чем предполагалось при проектировании. Прочитать остальную часть записи »

Технология и условия сварки

Технология и условия сварки

В порядке выполнения программы усталостных испытаний стыковых сварных соединений в гражданских сооружениях в 1943 г. была сделана попытка исследования влияния технологии и условий сварки на сопротивление усталостному разрушению сварных соединений деталей из углеродистой конструкционной стали. Однако выделить влияние отдельных факторов оказалось затруднительно ввиду значительного разброса данных испытаний, а также ввиду того, что качество сварки части образцов, изготовленных для испытаний, оказалось очень низким. Такая сварка могла быть типичной для некоторых сварочных цехов в 1943 г., но не характеризует современное качество выполнения сварки квалифицированным сварщиком.

Сравнение результатов испытаний образцов со стыковым швом, сварениях в различных положениях, показало, что наименьшим сопротивлением усталостному разрушению обладают соединения, выполненные в вертикальном положении. Предел выносливости таких соединений в среднем на 8% ниже предела выносливости соединений, выполненных в нижнем положении. Прочитать остальную часть записи »

Диаграммы предельных напряжений и таблицы усталостных данных поперечных стыковых сварных соединений

Диаграммы предельных напряжений и таблицы усталостных данных поперечных  стыковых сварных соединений

Эти диаграммы показывают общую картину сопротивления рассматриваемых соединений усталостному разрушению и могут служить основанием для расчета прочности аналогичных поперечных стыковых сварных соединений при любом диапазоне (изменения напряжений. Диаграммы показывают влияние типа стали на усталостные характеристики, а также влияние удаления усиления сварного шва. При наличии этих данных и соответствующем выборе коэффициентов запаса прочности можно определять допускаемые напряжения практически для любого типа повторно-переменных нагрузок.

Приведенные на диаграммах предельные напряжения соответствуют числу циклов до разрушения 100-103 и 2- 106.

Ограниченный предел выносливости при другом значении числа циклов до разрушения можно вычислить на основании линейной зависимости. Для этого определяют пределы выносливости при заданном коэффициенте асимметрии и числе циклов до разрушения 100-103 и 2-106 и находят значение по формуле, после чего непосредственно определяют приближенное значение предела выносливости при заданном числе циклов до разрушения. Прочитать остальную часть записи »

Явление усталости

016 048 005 012 006 009
Усталость конструкций
Сопротивление усталости