Реферат Курсовая Конспект
ПОНЯТИЕ ОБ УСТАЛОСТНОМ РАЗРУШЕНИИ И ЕГО ПРИЧИНЫ - раздел Физика, Учитывая выражение для этих двух критических сил, получим следующее условие равноустойчивости С Появлением Первых Машин Стало Известно, Что Под Воздействием Напряжений, Пе...
|
С появлением первых машин стало известно, что под воздействием напряжений, переменных во времени, детали машин разрушаются при нагрузках меньше тех, которые опасны при постоянных напряжениях. С развитием техники, созданием быстроходных машин и механизмов стали обнаруживаться изломы осей вагонов и локомотивов, бандажей, колес, рельсов, рессор, разного рода валов, шатунов, кривошипов, пружин, лопаток турбин и т. п.' Изломы деталей происходили не сразу, а иногда после длительной работы машины или механизма.
Как правило, детали разрушались без видимых остаточных деформаций даже в тех случаях, когда они изготовлялись из пластических материалов. Возникло предположение, что под влиянием переменных напряжений материал с течением времени постепенно перерождается, как бы «устает», и вместо пластического становится хрупким.
Позднее, с усовершенствованием лабораторных методов исследования было установлено, что структура и механические свойства материала от переменных напряжений не меняются, но название «усталость» материалов, хотя оно не отвечает физической природе явления, осталось и им повсюду пользуются и в настоящее время.
«Усталость» металлов давно привлекает внимание исследователей. Однако природа этих разрушении все еще во многом остается неясной. Наиболее удовлетворительное объяснение состоит в следующем. Металлы, являясь поликристаллическим телом, состоят из кристаллитов, разделенных прослойками, неметаллическими включениями и т. п. Кристаллиты не являются однородными: их строение зависит от условий кристаллизации, прокатки и т. д. Более или менее однородными можно считать части кристаллитов — «зерна». Зерна одного и того же кристаллита обладают различной упругостью, пластичностью, прочностью. При нагрузке отдельные зерна испыткзают разные напряжения по величине и направлению. Некоторые из них оказываются пластически деформированными, хотя среднее напряжение по сечению может быть значительно ниже предела упругости. Как показали рентгенографические и металлографические исследования, механизм пластической деформации как при переменных, так и при постоянных нагрузках имеет одинаковую природу. Как в одном, так и в другом случае наблюдаются сдвиги и искажения кристаллической4 решетки. Однако между ними имеется качественное различие. Пластической деформацией от статического нагружения охватывается весь объем образца, и деформируется он в "одном направле-
нии. Пластическая же деформация от переменных нагрузок сосредоточивается в малых объемах, состоящих изнескольких зерен.
В таких перенапряженных зернах возможнонаиболее раннее образование микротрещпн. При определеннойвеличине переменных напряжений образовавшаяся микротрещина взернах прогрессирует, сливается с другим!! микротрещинамн, пересекая весь кристаллит, и вконечном счете распространяется на некоторую область поперечного сечения детали.
Трещины от переменных нагрузок периодически раскрываются и закрываются, в результате чего крупныезерна измельчаются. Этим можно объяснить наличие гладкой (мелкозернистой) зоны в месте усталостного разрушения. На дне трещин, как в остром надрезе, возникает большая концентрация напряжений. Материал в этом месте испытывает объемное напряженное состояние, тормозящее пластическую деформацию. Все это способствует дальнейшем)' росту тре-
Рис. 437
щины, увеличение которой в конечном итоге сильно ослабляет сечение детали и приводит ее к внезапному (хрупкому) разрушению. Таким образом, под усталостью в настоящее время понимают процесс постепенного накопления повреждений материала при
действии переменных напряжений, приводящий к образованию трещин и разрушению. Свойство же материала противостоять усталосп-называется выносливостью.
На рис. 436 представлен усталостный излом вагонной оси. Нг
этом рисунке отчетливо вид-на более гладкая зона посте-пенного развития трещины, На рис. 437 показан излом рельса, где развитш трещины началось изнутр1 сечения. На рис. 438 изо бражен усталостный изло оси, которая подвергалас! изгибу и кручению. Уста лостная трещина начала раз виваться от мест концентра ции напряжений на дне шпоночной канавки.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
На сайте allrefs.net читайте: Учитывая выражение (15.8) для этих двух критических сил, получим следующее условие равноустойчивости:...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ПОНЯТИЕ ОБ УСТАЛОСТНОМ РАЗРУШЕНИИ И ЕГО ПРИЧИНЫ
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов