Механични свойства на материалите - Абстракт, страница 9

1. Умората и издръжливост.

2. Умората пукнатина.

3. Проблемът с тестове умора.

4. Съвременни методи за изпитване на умора

5. стрес цикъл.

6. Стандартни проби.

7. граница на издръжливост.

Условията на действие на циклични натоварвания в метали и сплави настъпва постепенно центрове и развитие на пукнатини, в крайна сметка причинява пълното унищожаване на част от пробата. Това разрушаване е особено опасна, тъй като това може да стане под стрес доста под границата на провлачане и максимална якост.

Процесът на постепенното натрупване на повреда в материала при циклични натоварвания, което води до намаляване в експлоатация поради образуването на пукнатини и фрактури се нарича умора. а имотът да се противопоставят на умора - издръжливост.

Умората крак възниква в повърхностните слоеве и след това се развива в пробата или образуващи малък разрез на част. Процесът на умора разпространението на пукнатини е дълъг. Той продължава толкова дълго, колкото на напречното сечение не би била толкова малка, че натоварванията, които действат в него надвишават разрушителни. Тогава няма да има бързо разрушаване на обикновено чупливо заради рязко прекъсване.

Проблемът за тестване умора - да се определят способността на материалите да работят при циклично натоварване без отказ.

Съвременни методи за изпитване на умора (издръжливост) варират. Те се различават стрес характер промяна с течение на времето, веригата на товара (огъване, опън - натиск, усукване), наличието или отсъствието на пораждащи напрежения. Умора тестове се извършват при различни температури и в различни среди.

Процесът на всеки от изпитването на умора на пробата са цикличен напрежение непрекъснато се променя в сила и често в знак. Един пример е показан на Фигура 15.

стрес цикъл - набор от променливи напрежения за един период на промяната. Всеки цикъл се характеризира с няколко параметъра. За максимален стрес σmax цикъл, като най-голямата алгебрични стойност на напрежението. Минимална цикъл напрежение σmin - най-малкият от алгебричната стойност на напрежението.

Събиране и изваждане на максималните и минимални напрежения в тези формули произвеждат с надпис:

Цикълът също така се характеризира с коефициент на асиметрия:

Ако Rσ = -1, след един цикъл нарича симетрична (Фигура 15, крива 1). Ако минималния и максималния напрежение-големият цикъл не са равни по размер, той се нарича асиметрична. Когато напрежението промяна в големината и знак, цикълът се счита за променлив (фигура 15, криви 1, 2), освен ако най - постоянен знак (крива 3). За тестове често използват симетрични цикли редуващи Rσ = -1.

Най-честата схема натоварване при тестове умора - огъване. Особено проста схема чисти огъване проба по време на въртенето. Натоварването е приложен в две точки, което осигурява постоянна огъващ момент върху цялата работна дължина на пробата.

Фигура 15 - Видове стрес цикли

В допълнение към чисти схеми огъване често се използват КРЪГОВО ОГЪВАНЕ конзолно проба. Главата му е монтирано в държач, а другия край е прикрепен към момента на огъване. Максималната стойност на огъващия момент достига само една точка - близо до основата на конзолата, което е недостатък на този захранващ кръг.

При изпитванията по цикличен напрежение - компресия използва gidropulsatsionnye и резонанс машина. Първият е универсален машина с хидравлично задвижване за статична, оборудвана с gidropulsatorom. Това едно бутало mayaslyany помпа, която е свързана с машини цилиндър роб. Ходът на бутална помпа се определя в съответствие с предварително определена амплитуда цикъл на напрежение.

Резонанс машини за тестове, проведени умора цикличен напрежение - пресоване, използвайки независима система проба вибриращ. Той се състои от плоска или цилиндрична пружина и маса silovozbuzhdeniya.

Работната част на стандартни образци с кръгло или правоъгълно напречно сечение. Диаметърът на гладка цилиндрична част на г проби обикновено е 5 ... 10 mm, и назъбена D = 10 ... 20 mm дълбочина на рязане при Т = 0,25D. Ширината на работната част на плоски образци б = 10 ... 20 мм и дебелина на = 5 ... 10 мм.

Умора свойства зависят от размерите на пробата - те са значително по-висока в пробите с по-малко напречно сечение.

Първичният резултат от изпитване на умора на една проба е броят на циклите до недостатъчност (трайност) при предварително определени характеристики цикъл. Крайната цел на теста с постоянен фактор - определяне издръжливост граница σR - максимална стойност на максималната граница цикъл, в които действието не се появят умора провал на пробата след предварително определена или произволно голям брой цикли.

Според резултатите от тествани крива строителство умора в отделните проби координира максималното напрежение σmax цикъл (или σa) - трайност N (Фигура 16а). Поради относително голямо разсейване на точки от данни изгради тези криви препоръчва метод на най-малките квадрати. Умора криви най-ясно в логаритмични координати или полулогаритмичната (фигура 16Ь, в).

и - крива в σmax-N координира; б - крива в логаритмични координати;

в - кривата в полулогаритмичната

Фигура 16 умора криви в различни координати

Както се намали максимално напрежение цикъл трайността на материали се увеличава. В този случай стомани крива умора асимптотично подходи права линия, успоредна на хоризонталната ос (Фигура 16, крива 1). Ординатата съответства на σmax постоянна стойност. е границата на издръжливост на такива материали - максималното напрежение, което не причинява счупване на всеки брой цикли N. Много цветни метали и сплави не трябва хоризонтална част на кривите на умора (Фигура 16 а, Ь, кривите 2). В този случай излъчва ограничен лимит издръжливост - максималната стреса σmax (σa), че материалът може да издържи без да се счупи в продължение на няколко цикъла. Това е броят на циклите, се нарича тест база. Обикновено е 10 8 цикъла (когато кривата на умора има хоризонтален участък, тестът не продължава повече от 10 7 цикъла).

Умора криви конструирани, използвайки цикъл Rσ = -1, за много метални материали са описани също от уравнение Weibull:

където σ-1 - граница на издръжливост;

и В, а - коефициенти.

Стойността в много случаи в границите от 0 до 10 4 цикъла, и по тази причина в стандартни тестове с голяма база данни може да бъде пренебрегната.

Статистическа обработка се извършва, за да се оцени вероятността от умора трайност - броят на циклите, че материалът може да издържи преди да се разруши в определено напрежение.

За да направите това, четири или пет различни нива на напрежение над σR материал тест, проведени серия от проби. Техните номера на всяко ниво σmax определят от свойствата и необходимата надеждност на резултатите. Всяка проба се тества за недостатъчност или на база броя на циклите. След това тестовите проби при всяко ниво на напрежение се подлагат на статистическа обработка, последователно определяне I, Pi, NiilgNi. Когато I - поредният номер на пробата в увеличаване на броя на трайност на проби от серията (1 до N - общият брой на пробите в серия). P - кумулативна честота, съответстваща на вероятността за неуспех:

Чрез нанасяне на получените функции вероятност за разпространение проби данни фрактури. На хоризонталната ос представлява десетичната логаритъм от броя на циклите, а вертикалната ос - честотата натрупани на предположението, че броят на логаритмични стойности на трайност се подчинява нормално разпределение.

Големината на границите на умора се намалява в присъствието на пораждащи напрежения. За количествено определяне на чувствителността към центрове σR определят ефективен коефициент Kσ напрежения. С симетричен цикъл променлив:

Умора свойства, както и всякакви механични свойства, в зависимост от условията на изпитване и свойствата на металната структура.

Ефект характеристики напрежение цикъл. Колкото по-голям максимален цикъл на напрежение и неговата амплитуда, по-бързо умора провала.

Значително влияние върху издръжливост характеристики има съотношение на опън и натиск напрежения. Колкото по-голяма Напреженията на опън, по-ниската издръжливост. Повишаването на средното напрежение на натиск при постоянна крива на умора на опън се измества към по-високи напрежения. Тези ефекти се приписват срещу опън и натиск подчертава в процеса на отваряне крак. Допълнителна компресия инхибира този процес и разтягане го ускорява.

Характер на промяната на напрежението между σmax и σmin малък ефект върху издръжливостта. Увеличаването при равни други условия на честота цикъл обикновено причинява някои характеристики увеличение издръжливост, особено при повишени температури. Максимална граница издръжливост се получава чрез огъване на тестове верига, най-ниската - усукване.

2. Bernstein ML Zaymovsky VA Механичните свойства на метали. - М. металургия, 1979. - 496 стр.

задачи за управление на CDS (резба 1) [1], [2], [9]

1. Методиката за изпитванията на умора.

2. Схема на резонансни машини за тестове умора.

3. Пластмасова деформация при циклично натоварване.

4. Произходът на пукнатини от умора.

5. разпространението на пукнатини от умора.

6. Ефектът на различни фактори върху изпълнението на издръжливост.