Значениях характеристик

Наряду с определением свойств длительной прочности вольфрамовых проволок в [38] проведены металлографические исследования, испытания микротвердости и измерения пластичности разрушенных проволочных образцов. Обнаружена корреляция между рекристаллизацией вольфрамовой проволоки (между 982 и 1093 °С) и изменениями, наблюдаемыми в значениях долговечности выше этих температур. Основной результат исследований состоял в том, что свойства длительной прочности вольфрамовой проволоки оказались лучше известных данных, полученных для других форм вольфрама, других тугоплавких металлов и жаропрочных сплавов.

С другой стороны, возросшие требования к повышению долговечности и надежности конструкций определяют потребность изучения усталостных свойств при больших значениях долговечности, соответствующих реальным числам циклов нагружения элементов конструкций до выработки установленного ресурса, которые для ряда элементов конструкций достигают 108—1010 циклов. При этом в связи с заметным рассеиванием характеристик сопротивления многоцикловому усталостному разрушению изучение усталостных свойств необходимо проводить в вероятностной постановке. Кроме того, переход к эксплуатации ответственных элементов конструкций по безопасному повреждению требует всестороннего изучения вероятностных закономерностей процесса развития усталостных трещин.

где S и D — функции от рассматриваемого показателя прочности и долговечности данной опасной зоны, выбираемые так, чтобы случайное отклонение е (D) при фиксированных значениях долговечности (N или тэ) имело нормальное распределение, согласие с которым проверяется по критерию Пирсона. На основании опыта технологических испытаний на усталость в области высоких звуковых частот было установлено, что и для нее достаточно точны функции S = lg а и D = lg N, рекомендованные ГОСТ 23026-78, регламентирующим испытания на усталость при частотах до 300 Гц; Д (Т) — целая функция, от управляемых или контролируемых технологических факторов Т, структуру которой в диалоге с ЭВМ подбирает технолог, обрабатывая данные накопленных технологических испытаний на прочность и планируя в случае соответствующих рекомендаций ЭВМ дополнительные испытания для дискриминации и уточнения вариантов моделей; /2 (Т) — целая функция, отражающая изменение влияния технологических факторов с наработкой, структура и параметры которой автоматически подбираются ЭВМ.

цисс N (число циклов в логарифмическом масштабе). При использовании двойной логарифмической шкалы напряжение можно наносить в логарифмическом масштабе. В этом случае результаты часто ложатся на прямую линию, особенно если включаются данные при очень больших значениях долговечности.

со р при значениях долговечности Nf (влияние

Оценка усталости сплава производится отдельно для каждого типа полуфабрикатов: плакированных листов, плит, прессованных панелей, тонкостенных прессованных профилей и т.д., поскольку не только химический состав, но и технология металлургического производства и термической обработки могут существенно отразиться на выносливости сплава. Получение расчетной кривой усталости для силовой конструкции самолета базируется на данных о средних значениях долговечности для достаточно представительной выборки полуфабрикатов и рассеяния этих значений.

Построенные по средним значениям кривые усталости (рис. 7.16) соответствуют двум различным, обычно наблюдаемым типам поведения материалов при циклических нагружениях. Для сплавов на основе железа и для титана кривая при малых значениях долговечности идет относительно круто и, спрямляясь, выходит на горизон-

тальную асимптоту при больших значениях долговечности. Это асимптотическое значение напряжения называется пределом усталости (ранее употреблялся термин «предел выносливости») и представляет собой такое значение амплитуды напряжения, ниже которого материал может выдержать бесконечное число циклов без разрушения. У сплавов цветных металлов асимптоты нет и кривая идет наклонно неопределенно долго. У таких сплавов предел уста-

Чтобы как-то обозначить напряжение при разрушении цветных металлов и сплавов на основе железа при ограниченных значениях долговечности, используется термин усталостная прочность при заданной долговечности, обозначаемая через SN. Термин усталостная прочность определяет амплитуду напряжения, при которой произойдет разрушение через заданное число циклов. Использование термина усталостная прочность без указания соответствующей долговечности бессмысленно. Термин предел усталости всегда соот-вествует бесконечной долговечности.

разрушение почти не чувствительно к его величине. Как показано на рис. 7.60, влияние среднего напряжения цикла в области сжатия при малых значениях долговечности заметнее, чем при больших.

Рассматривая схематичное изображение зависимости (11.2) на рис. 11.7, можно заметить, что при малых значениях долговечности

по формулам (5.33) и (5.34). При найденных значениях характеристик {tk , TO , ч } вычисляют вероятность выполнения задания по фор-

На рис. 4 показаны результаты расчета по уравнению*/!4) для стали типа 18-8 при температуре 650° С (симметричный цикл деформаций) при значениях характеристик механических свойств?'г = = 1,4-104 кГ/мм2, oi0 = 35 кГ/мм*, чрко = 55%. В расчетах при-

Полученные теоретические зависимости усталости от шероховатости поверхности представляют бесспорную научную ценность. Но они не учитывают возникающего в процессе обработки резанием изменения структурного состояния металла в поверхностном слое, обусловливающего и изменение механических свойств в нем (наклеп). В реальных деталях после окончательной обработки обычными механическими методами металл поверхностного слоя пластически деформирован на глубину, значительно большую, чем высота неровностей на поверхности. Это обстоятельство может существенно сказаться на значениях характеристик усталости, вычисленных по этим формулам.

В формуле (13.10) первое слагаемое учитывает влияние переходных процессов. Проведение оценок (13.10) исключает необходимость интегрирования системы дифференциальных уравнений движения, отыскания всех корней характеристического уравнения и вычетов относительно полюсов подыинтегральных функций. Все вычисления выполняются в компактной форме с использованием аппарата матриц. Проведение уточненных оценок требует разбиения периода Т на несколько участков, для которых определяются коэффициенты m(0>, m(1), m(2). Нетрудно видеть, что при такой форме записи решения вопрос об экстремальных значениях характеристик решается весьма просто.

ЧИСЛА РЕМОНТОВ ПРИ ОПТИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ХАРАКТЕРИСТИК УПРАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧНОСТЬЮ РЕМОНТА И ЗАМЕНЫ

3. Алгоритм оптимизация и вычисление числа ремонтов при оптимальных значениях характеристик управления

Чтобы исключить влияние внешних факторов, показатели ремонтопригодности определяются при фиксированных значениях характеристик этих факторов (рис. 6). В этом случае показатели ремонтопригодности будут зависеть только от конструктивных характеристик машины.

Задача определения оценок характеристик ремонтопригодности для случая, когда имеется несколько источников информации или групп наблюдений о значениях характеристик, состоит в установлении возможности и целесообразности объединения результатов наблюдений и зависимостей для вычисления оценок.

22. Для основных материалов, их сварных соединений и антикоррозионных наплавок, предназначенных для работы при температурах ниже 7*п, должны быть представлены кривые усталости при гарантированных значениях характеристик прочности и пластичности для основного металла и коэффициенты снижения циклической прочности сварных соединений при температурах

В литературе мало уделяется внимания третьему участку кинетической диаграммы усталостного разрушения (см. рис. 14). Обычно предполагается, что этот участок не представляет особого интереса, так как в случае пластичных материалов на этом участке пластической деформацией охвачено все оставшееся сечение образца и имеет место вязкое разрушение, а в случае хрупких материалов разрушение образцов с трещиной происходит при характеристиках вязкости разрушения, близких к характеристикам, полученным при статическом монотонном нагружении. Однако исследования, выполненные в последние годы [162], показали, что для ряда материалов и условий нагружения разрушение при наличии трещин в условиях циклического нагружения может происходить при значениях характеристик вязкости разрушения, подсчитанных по общепринятым формулам, существенно более низких, чем при статическом нагружении, и сопровождаться скачками трещин (рис. 112). Очевидно, с практической точки зрения случай разрушения путем перехода от стабильного развития усталостной трещины к хрупкому разрушению при существенно более низких значениях характеристик вязкости разрушения является наиболее опасным и ему должно быть уделено достаточное внимание. В данной главе с использованием результатов, полученных в последние годы, рассматриваются нестабильное развитие усталостных трещин, условия перехода от усталостного к хрупкому разрушению и соответствующие этим условиям характеристики вязкости разрушения.

Таким образом, если провести серию испытаний с различными размахами неупругой деформации Ар при одинаковых значениях характеристик цикла х+, Х_, то полученная на их основе линия долговечности A/J (Nf) в логарифмических координатах представит прямую, параллельную линии, описываемой уравнением (6.14), и отличающуюся от последней значением константы D * (% +>%-)•

Качество поверхности образцов для механических испытаний оговорено стандартами. Поверхностный слой плоских образцов, вырезанных из труб или листов, не должен подвергаться никакой обработке. Точность измерения диаметра или толщины стенки цилиндрических образцов при диаметре 10 мм составляет 0,01 мм, плоских образцов при толщине более 2 мм •— 0,05 мм. Начальные и конечные расчетные длины измеряются с точностью не ниже 0,1 мм. Измерение образцов после испытания выполняется с точностью не ниже 0,1 мм. Каждое измерение производят не менее чем в трех местах (в середине и по краям рабочей части образца). По наименьшим из полученных размеров вычисляется площадь поперечного сечения образцов с округлением до 0,01 мм2 при площади до 10 мм2; до 0,05 мм2 при площади от 10 до 20 мм2; до 0,1 мм2 при площади от 20 до 100 мм2; до 0,5 мм2 при площади от 100 до 200 мм2; до 1 мм2 при площади свыше 200 мм2. После разрушения половины образцов складывают и производят измерения измененной расчетной длины /) и сечения в шейке с точностью не ниже 0,1 мм. Размеры шейки цилиндрических образцов измеряются как наименьший диаметр в месте разрыва. Для плоских образцов сечение шейки под-считывается как произведение наибольшей ширины образца в месте разрыва на наименьшую толщину. Округление вычисленных результатов определения прочностных характеристик (сг<>,2> Ст, 0"в) производится до 5 МПа при значениях от 100 до 500 МПа и до 10 МПа при значениях свыше 500 МПа. Округление величин пластических характеристик (б, if) производится до 0,1 % при значениях характеристик до 10 %, до 0,5 % —при значениях 10—25 %, до 1 % —при значениях свыше 25 %.