Повторных нагрузках

Более сильное отрицательное влияние оказывают дефекты на работу конструкции под усталостной нагрузкой. Каждый, даже небольшой дефект непровара является концентратором напряжений. Концентрация напряжений (концентрация деформаций) от дефектов является источником зарождения первичных трещин, распространяющихся при повторных нагружениях или с течением времени. Иногда трещины значительной длины возникают внезапно и служат причиной аварий, например, в конструкциях подъемно-транспортных машин, в строительных и других объектах, а также в конструкциях оболочкового типа (газопроводы, сосуды давления), где образовавшаяся трещина может распространяться на большом протяжении.

Как видно, падение жесткости при переходе за предел упругости является временным (если только напряжение при перегрузке не превосходит предела прочности материала). Претерпев остаточную деформацию, система снова приходит в упругое состояние. Поведение ее при повторных нагружениях определяется законами упругой деформации, но только при новых значениях предела упругости и новых начальных координатах.

при повторных нагружениях от ошибок шагов зацепления, ошибок профиля и от пересопряжения зубьев. В основной доре-зонансной зоне динамические нагрузки оцениваются огибающей пиков субрезо-нансов и соответственно принимаются пропорциональными отношению частоты возбуждения к основной резонансной частоте, т. е. пропорциональными скорости. Отдельно рассматриваются нагрузки в резонансной и послерезонансной зонах.

ждается и, следовательно, усталостного разрушения не будет при любом числе циклов напряжения. Если же при повторных нагружениях значения параметров АЭ уменьшаются в малой степени, то, следовательно, идет быстрое накопление повреждений, и, соответственно, быстрое усталостное разрушение объекта.

тической эмиссии на ступеньках выдержки давления (в том числе при повторных нагружениях), наличием сигналов с амплитудой более 0,5 мВ;

— 4-я группа — неразвивающиеся, допускаемые дефекты. Требуют проверки чувствительности контроля акустической эмиссии. Источники не локализованы, характеризуются единичными сигналами, которые исчезают при повторных нагружениях. Амплитуда сигналов не превышает 0,5 мВ;

29. Гохфельд Д. А., Садаков О. С. Пластичность и ползучесть элементов конструкций при повторных нагружениях.— М.: Машиностроение, 1984.— 256с.

Разновысотность контактирующих выступов и величина действующей нагрузки определяют следующие виды деформации выступов: упругую, упругопластическую без упрочнения, упругопластическую с упрочнением. Чисто упругая деформация возможна только у эластичных тел, например резины. При контактировании весьма гладких металлических поверхностей также преобладает упругая деформация неровностей. Однако в большинстве случаев первичного нагружения ведущая роль в формировании площади фактического контакта принадлежит пластической деформации. Входящие в контакт выступы пластически деформируются (сплющиваются), чаще всего с внедрением в сопряженное тело. Внедряется более твердый выступ, а при одинаковой твердости тот, которому геометрическая форма придает большее сопротивление деформации. Исследования ряда ученых показали, что после однократного нагружения выступы упрочняются наклепом и при повторных нагружениях, не превышающих первоначальной нагрузки, деформируются практически упруго. При анализе контактного взаимодействия поверхностей трения твердых тел рассматривают и учитывают номинальную А„, контурную Ас и фактическую А,, площади контакта (рис. 3.1).

29. ГохфелъдД. А., Садаков О. С. Пластичность и ползучесть элементов конструкций при повторных нагружениях.—М.: Машиностроение, 1984.— 256с.

Переменные контактные напряжения вызывают усталость поверхностных слоев деталей. На поверхности образуются микротрещины с последующим выкрашиванием мелких частиц металла. Если детали работают в масле, оно проникает в микротрещины (рис. 180, а). Попадая в зону контакта (рис. 180,6), трещина закрывается, находящееся внутри трещины масло сжимается в замкнутом пространстве, и в нем создается высокое давление, распирающее стенки трещины. При повторных нагружениях трещина все более увеличивается, отделяемая ею частица металла откалывается от поверхности, образуя раковину (рис. 180, в). Экспериментальные кривые, характеризующие стойкость материала в отношении усталостного выкрашивания, построенные в координатах контактное напряжение — число циклов нагружений (см. рис. 179, г), подобны обычным кривым выносливости (см. рис. 158). Базовому числу циклов NHO соответствует предел выносливости ано, величина которого в основном зависит от твердости материала. По пределу выносливости определяют допускаемое напряжение, исключающее усталостное выкрашивание рабочих поверхностей.

имеются концентраторы, в которых напряжения превосходят предел упругости и при повторных нагружениях могут происходить разрушения от малоцикловой усталости разного вида. По диаграммам статического деформирования нельзя установить, при каких напряжениях произойдет

При составлении уравнения энергетического баланса (24) принято, что соударение является неупругим; деформация мгновенно распространяется по длине пружины (допустимо принимать при DO ^ 5 м/с), а скорости ее отдельных витков пропорциональны их перемещениям при статическом приложении нагрузки в месте удара; все деформации пружины упруги (тогда ее потенциальная энергия может быть подсчитана по формулам, соответствующим статическому нагр ужению пружины); опоры пружины абсолютно жесткие; деформация ударяющегося тела не учитывается. Если ч:>:0,28гт (тт — предел текучести при сдвиге), то в первом витке пружины, свитой из проволоки круглого поперечного сечения, неизбежно возникнут пластические деформации независимо от массы ударяющего груза. При ударной нагрузке отдельные витки пружины и, как правило, витки, прилегающие к торцовым, соприкасаются, повреждаются и при многократных повторных нагрузках разрушаются [14].

Эмиссия при многократном нагружении. При повторном нагружении АЭ резко уменьшается и вновь начинает регистрироваться после достижения максимальной нагрузки первого цикла. Это явление называют эффектом Кайзера. Он особенно хорошо проявляется на гладких образцах и хуже — на образцах с надрезом. Последнее свидетельствует о накоплении повреждений при повторных нагрузках.

Наибольшей прочностью при комнатной температуре обладают сплавы марок В93, В95, В96 и ВАД23 (табл. 24). Сплавы Д16 и Д19 имеют более низкие значения прочности при комнатной температуре, чем сплавы В93, В95, В96, но-они менее чувствительны к надрезам при повторных нагрузках.

ее потенциальная энергия может быть жения ПРУ«ИНЫ амортизатора подсчитана по формулам, соответствующим статическому нагружению пружины); опоры пружины абсолютно жесткие; деформация ударяющегося тела не учитывается. Если ч^;0,28тт (тт — предел текучести при сдвиге), то в первом витке пружины, свитой из проволоки круглого поперечного сечения, неизбежно возникнут пластические деформации независимо от массы ударяющего груза. При ударной нагрузке отдельные витки пружины и, как правило, витки, прилегающие к торцовым, соприкасаются, повреждаются и при многократных повторных нагрузках разрушаются 114 ].

24. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках. М., Обо-ронгиз, 1959. 347 с. с ил.

<82. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках. М., Оборонгиз, 1959, 352 с.

170. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках. М.: Оборонгиз, 1959.

83. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках.—«Докл. АН СССР», т. 106, 1956, № 2, с. 246—249.

Характерная особенность деформации реальных металлов и сплавов, являющихся поликристаллическими материалами, проявляется в микронеоднородном деформировании по элементам структуры, которое имеет место как в упругой, так и пластической областях наг-ружения. Для развития теории накопления усталостных повреждений и разрушения металла при повторных нагрузках решающее значение принадлежит установлению фактических закономерностей микронеоднородных деформаций, проходящих по локальным объемам, являющихся непосредственной причиной возникновения упругих несовершенств и проявляющихся в отклонениях от линейного закона Гука, на основе которых строятся необратимые повреждения.

65. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках. М., Оборонгиз, 1959, 352 с.

в космич. условиях, являются искусств. спутники Земли, в особенности, когда они I возвращаются из космоса на нашу планету по спец. программе, обеспечивающей сохранность важнейших элементов конструкции. С- Т. Кишкип. КОТЕЛЬНАЯ СТАЛЬ — сталь для деталей котельных установок, работающих при повыш. темп-pax, в контакте с водяной и паровой средами. От К. с. требуется удовлетворит, хар-ка жаростойкости, включающая сопротивление ползучести и длит, прочность; пластичность в условиях длит. нагружения; устойчивость против окалино-образования, водяной и паровой коррозии и др.; стабильность св-в при данной темп-ре; релаксац. стойкость при данной темп-ре (для крепежных деталей); устойчивость при повторных нагрузках; малая склонность к старению, графитизации и сферои-дизации. При выборе марок К. с. обычно учитывают условия, при к-рых должны работать соответствующие детали: темп-ру, напряжение, срок службы и допустимую деформацию за этот срок.