Настоящее немецкое качество!
Продукция FUNKE заслуживает внимания и высокого одобрения. Настоящее немецкое качество. Специалист по проектированию и монтажу систем наружного водопровода и канализации. Антонов А.С.

ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ПРИ МАЛОЦИКЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ (часть 4)

Характер изменения температуры и усилия в образце, при условии, что образец защемлен при первоначальной температуре, рассчитывается по времени. Построив диаграмму циклического деформирования образца при таком испытании при условии, что перепад температур достаточно велик и вызывает пластические деформации в образце, получим петлю пластического гистерезиса. Результаты исследования термической усталости представляются в виде кривых термической усталости в координатах, по оси абсцисс которых откладывается число циклов до разрушения, а по оси ординат — или перепад температуры, или размах напряжений, или размах деформации, или пластическая деформация за цикл. Кривые усталости строятся либо в логарифмических, либо полулогарифмических координатах таким образом, чтобы экспериментальные точки ложились на прямую ось. При построении кривой усталости режим испытания изменяется или путем изменения величины температурного перепада, или путем изменения жесткости защемления образца. Температурный перепад при построении каждой из кривых термической усталости оставался постоянным, усилие действующее на образец, изменялось путем изменения жесткости закрепления образца. Для описания кривых термической усталости в координатах используется уравнение Коффина. Если предположить, как это сделал Коффин, что при статическом растяжении температура постоянна, а пластическая деформация за цикл равна истинному удлинению при статическом разрушении, то деформация оказывается возможной, основываясь на характеристиках, полученных при статическом растяжении. Однако, как показывают экспериментальные исследования, данное уравнение не всегда соответствует экспериментальным данным. Построение кривых термической усталости для различных материалов дает возможность сравнить свойства этих материалов применительно к эксплуатации в условиях циклического изменения температуры и выбрать лучшие из них, а также рассчитать допустимое число теплосмен при эксплуатации той или иной конструкции. Термические напряжения могут иметь место и в незащемленных элементах при наличии градиентов температуры, которые возникают при их быстрых нагревах и охлаждениях. 4. Методы описания накопления повреждения металлов при малоцикловом нагружении. Процесс циклического деформирования металлов при малоцикловом нагружении, как это было показано выше, характеризуется весьма сложным характером изменения напряжений и деформаций, который зависит от режима нагружения, свойств материала и уровня исходной напряженности. Повреждение, накапливаемое в материале, может быть обусловлено как процессами, вызванными цикличностью изменения нагрузки и приводящими к усталостному разрушению, так и процессами направленного пластического деформирования, приводящими к статическому разрушению. Еще более усложняется картина при программном нагружении. В связи с этим возникает необходимость формулирования условий разрушения, которые учитывали бы сложный характер повреждения материала при малоцикловом нагружении. При определении выражения для усталости напряжения, используются деформационные критерии. Предполагается, что усталостное повреждение определяется шириной петли пластического гистерезиса, а зависимость между шириной петли пластического гистерезиса и числом циклов до разрушения соответствует уравнению Коффина — Мэнсона Уравнения определяют условия разрушения для различных случаев накопления повреждения при произвольном характере изменения деформаций. При использовании этих уравнений величина деформации определяется по результатам статических испытаний, а величина разрушения — по результатам испытаний на малоцикловую усталость при жестком режиме нагружения в соответствии с данным уравнением. Значения определяются для рассматриваемого режима нагружения экспериментальным путем, при этом значение износа металла принимается равным ширине петли гистерезиса при полуцикле сжатия (или растяжения) для каждого цикла нагружения.