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.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ (часть 2)

Экспериментальным методам исследования усталости металлов и конструктивных элементов уделялось и уделяется большое внимание, поскольку полученные с использованием этих методов результаты являются основой обеспечения надежности и долговечности конструкций, работающих в условиях переменных нагрузок. Методы и оборудование для таких исследований подробно рассмотрены в работах. Особенностью машин с электрогидравлическим принципом возбуждения нагрузок является взаимосвязь перемещения с частотой нагружения. С увеличением перемещения захватов реализуемая частота уменьшается. При испытаниях на малоцикловую усталость используются машины с электрогидравлическим и механическим принципами нагружения. Особое значение в этом случае имеет наличие возможности реализовать различные режимы по изменению нагрузок и деформаций. 2. Ускоренные методы определения предела выносливости Построение кривых усталости металлов на базе 100—104 циклов по общепринятой методике требует испытания минимум 8—10 образцов. Продолжительность таких испытаний при частоте нагружения 3000 цикл/мин достигает нескольких недель. Сложность определения предела выносливости металлов не дает возможности широко внедрять эту характеристику для массового контроля свойств при производстве металла и изготовлении различных конструктивных элементов и тем самым повысить надежность машин и конструкций. В связи с этим существенный интерес представляет разработка методов ускоренного определения предела выносливости. Все методы ускоренного определения предела выносливости можно разделить на 4 группы. Первая группа предполагает возможность аналитического построения кривой усталости, а, следовательно, и определения величины предела выносливости на любой базе, без проведения испытаний на усталость, путем использования уравнений, включающих в себя характеристики свойств металла, найденных по результатам статических испытаний на растяжение или каких-либо других испытаний. Вторая группа основана на использовании начального участка кривой усталости, построенного по экспериментальным данным, с последующей экстраполяцией (аналитической или графической) результатов на базы, соответствующие пределу выносливости. Третья группа предполагает возможность определения предела выносливости путем использования различных физических эффектов (нагрева образца, рассеяния энергии, неупругих циклических деформаций, магнитного и электрического сопротивления и т. п.) в области напряжений, равных пределу выносливости. Четвертая группа основана на использовании линейной и других гипотез накопления повреждения при программном нагружении образца. Применительно к первой группе методов наиболее важным является установление критерия, на основе которого можно было бы получить уравнение кривой усталости с физически обоснованными параметрами. Наиболее часто в качестве таких критериев используются энергетические критерии, связывающие энергию, необратимо рассеянную в материале при циклическом нагружении, с энергией статического разрушения. Некоторые из этих теорий и уравнения кривых усталости, вытекающие из них. Методы этой группы в настоящее время не имеют надлежащего практического обоснования и не нашли использования в практике. В соответствии со второй группой методов проводятся испытания на усталость при высоких уровнях напряжений, определяются константы кривой усталости и по ним рассчитывается предел выносливости или долговечность на больших базах. Эмпирические уравнения кривых усталости, которые используются для описания экспериментальных данных, были приведены выше. М. Н. Степновым и Ю. А. Шухминым была проверена возможность использования уравнения для определения предела выносливости легких сплавов на больших базах. Было показано, что в этом случае предел выносливости для баз, значения которых на порядок превышают полученные экспериментальным путем, может быть найден с точностью 10—15%. Хорошее соответствие экспериментальным данным дает использование уравнения, которое было получено на основе деформационных критериев усталостного разрушения металлов.