Выносливость статическая

положена внутри области ОАВС, тогда циклическая прочность (выносливость) материала обеспечена.

Вероятность безотказной работы 9 Винты 52 Вкладыш 180 Выкрашивание 93, 127 Выносливость материала 12 Вязкость масла 313 — кинематическая 313

Следует отметить, что на другие виды разрушения материалов в разной степени влияют масштабный фактор и конструкция детали. Так, при оценке коррозионной стойкости материала результаты, полученные для образца, при сохранении внешних условий могут быть, как правило, использованы для различных деталей. Однако, если испытывается усталостная или коррозионно-уста-лостная прочность материала, то форма и размеры образцов (которые стандартизованы) оказывают существенное влияние на процесс разрушения, поскольку не только вид нагружения, но и конструкция детали и технология ее обработки (шероховатость поверхности) определяют напряженное состояние и выносливость материала. Как известно, для усталостного разрушения разработаны методы пересчета на другой цикл нагружения, а также методы оценки концентрации напряжения и масштабного фактора. Это позволяет более широко использовать результаты испытания образцов для определения усталостной долговечности деталей различных конструктивных форм. В общем случае можно сказать, что применяемая схема испытания стойкости материала отражает уровень познания физики данного процесса. Чем глубже наши знания в раскрытии закономерностей процесса, тем больше методы испытания стойкости материалов абстрагируются от конструктивных форм изделий и отражают свойства и характеристики самих материалов.

Каждая точка кривой ABC диаграммы характеризует цикл. Точка А соответствует пределу выносливости при симметричном цикле (стт = 0; CT,, =
виционных материалов (за исключением стеклопластиков) находился в эксплуатации в течение длительного времени. Существует реальная возможность того, что свойства элементов, работающих при высоких напряжениях, могут не сохраниться на уровне исходных показателей. Вопрос не просто в том, будут ли наблюдаться явления усталости волокон, разрушения связи по границе раздела или возникать другие дефекты, снижающие прочность и выносливость материала. Практически всем материалам присуща определенная специфика поведения в условиях эксплуатации и окружающей среды. Однако дефектность материалов, применяемых в течение длительного времени, достаточно хорошо изучена, в связи с чем конструктора и технологи остаются верны им, используя надежные методы контроля. Иное положение с новейшими композиционными материалами, для которых подобные сведения и подход отсутствуют. Только опыт, накопленный в течение многих лет эксплуатации, обеспечит необходимое доверие. Основа этого должна быть заложена благодаря проектированию, изготовлению и испытаниям агрегатов в эксплуатационных условиях и поддержана многочисленными лабораторными наземными ресурсными испытаниями.

областях, при этом могут образовываться как межкристаллит-ные, так и транскристаллитные трещины. Внешний вид излома зависит от многих факторов (рис. 28). Процесс усталости можно условно разделить на три периода (некоторые исследователи считают, что этих периодов больше —до пяти): накопление необратимых изменений в металле под влиянием пластической деформации поверхностных микрообъемов; развитие необратимых повреждений в трещины усталости; рост трещин усталости. Развитие одной из трещин усталости приводит к разрушению. Время, необходимое для протекания периодов усталости, зависит от амплитуды, градиента напряжений, состояния поверхности, концентрации напряжений и свойств среды. Чаще всего трещины усталости зарождаются на ранней стадии. До разрушения металл с трещиной может выдерживать циклические напряжения в воздухе еще 80—90 % времени его общей долговечности. Среда в значительной мере влияет на усталость, причем в наибольшей степени —коррозионные среды. Выносливость материала при одновременном воздействии повторно-переменных напря-

Выносливость материала — это его способность сопротивляться действию циклических нагрузок. Она характеризуется пределом выносливости, под которым понимается наибольшее напряжение, которое может выдерживать материал без разрушения заданное число циклов нагружения.

— механические 8—13 Выносливость материала 10 Вязкость ударная 9, 10

Выносливость материала недостаточно характеризовать только величиной предела выносливости a R (т^,), так как последний зависит при прочих равных условиях от коэффициента асимметрии цикла R. Эту зависимость устанавливают экспериментально (определяют пределы выносливости при различных R) и представляют графически в виде диаграмм предельных напряжений в координатах о-тах — от

Полученные результаты усталостных испытаний подтверждают вывод, высказанный в работах [4], [5], что частота нагружения оказывает различное влияние на выносливость материала в зависимости от вида материала и уровня напряжений.

б) влияние асимметрии цикла на его предельную амплитуду на воздухе до пульсирующего цикла нагружения больше у стали 20ГСЛ, чем у стали ОХ12НДЛ. Однако при дальнейшем возрастании среднего напряжения тзст для стали 20ГСЛ не изменяется, а для стали ОХ12НДЛ г^ увеличивается с ростом ат. Это означает, что при сопоставлении г?0 различных сталей недостаточно установить только значения пульсирующего цикла, а необходимо также определить выносливость материала при резкоасимметрич-ном цикле;

МАСШТАБНЫЙ ЭФФЕКТ — явление-понижения прочности при увеличении размеров образца или детали. М. э. проявляется при повторных нагрузках (см. Усталость, Выносливость статическая), в условиях статич. нагрузки — при хрупкой (или полухрупком) разрушении и при наступлении текучести. Экспериментально показано влияние размеров образца на величину сопротивления отрыву (рис.), пределов пропорциональности и текучести, пластичности (табл. 1) для различных

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ПОВТОРНЫХ НАГРУЗКАХ. Сопротивление повторным нагрузкам уменьшается с увеличением числа перемен нагрузки. Темп и характер снижения прочности зависят при этом от многих факторов: особенностей материала (его состава, структуры, термич. обработки), условий нагру-жения, величины концентрации напряжений, размеров детали или образца, состояния поверхности, агрессивности окружающей среды (см. Усталость коррозионная), темп-ры испытания и др. Нек-рые из этих факторов (напр., поверхностный наклеп, уменьшение размеров зерна) влияют на выносливость в области ограниченного числа циклов и высоких уровней повторной нагрузки (выносливость статическая) в том же направлении и столь же эффективно, как и на усталостную прочность при больших дол-говечностях и сравнительно малой амплитуде напряжения; др. факторы (напр., увеличение темп-ры испытания, наличие мягкого плакирующего слоя в алюминиевых сплавах) обычно в большей мере снижают пределы выносливости, чем сопротивление

пределами выносливости, могут оказаться менее прочными при низкочастотном на-гружении. В частности, высокопрочные стали, имеющие предел усталости на 20—40% выше, чем среднепрочные, обнаруживают по сравнению с последними пониж. долговечность при повторных статич. нагрузках. То же наблюдается при сопоставлении высокопрочных алюминиевых сплавов В95, В93, ВАД23 по сравнению со сред-непрочными Д16, АК6 (см. Выносливость статическая). При увеличении частоты на один-два порядка сопротивление усталости, как правило, заметно возрастает (рис. 6), а влияние частоты оказывается

Процесс усталостного разрушения может переходить в хрупкое разрушение, так как накапливаемое повреждение повышает критические температуры хрупкости и способствует инициированию трещин мгновенного хрупкого разрушения, когда металл оказывается в области температур ниже критических (см. Выносливость статическая),

------------------— выносливость статическая 1—209

— Выносливость статическая 152

— Выносливость статическая 152

— Выносливость статическая 23, 62, 137

— Выносливость статическая 137, 152

Процесс усталостного разрушения может нереходить в хрупкое разрушение, так как накапливаемое повреждение повышает критические температуры хрупкости и способствует инициированию трещин мгновенного хрупкого разрушения, когда металл оказывается в области температур ниже критических (см. Выносливость статическая).

----------------------------------------— выносливость статическая 1—209