|
Пользователь
Начинающий
Сообщений: 48
Дата: Пятница, 20.09.2013, 22:05:30 | Сообщение # 1 |
|
Offline
|
Явище утоми матеріалів
Опір матеріалів дії навантажень, що міняються в часі по величині або по
величині й знаку, істотно відрізняється від опору дії статичного
навантаження. При цьому під дією змінних навантажень елементи
конструкцій руйнуються при значно менших напруженнях, чим під дією
статичних навантажень. Типовим прикладом деталі, що випробовує змінні
навантаження, є шток поршневої машини, знак напружень у якому міняється
відповідно до зміни напрямку руху поршня.
Практикою встановлено, що якщо елемент тої або іншої конструкції
багаторазово піддавати змінному навантаженню, то після певного числа
змін напружень у ньому з'явиться тріщина, що поступово буде розвиватися.
Зрештою, деталь зруйнується, не давши при цьому помітних залишкових
деформацій навіть у тому випадку, коли матеріал її високо пластичний.
Число циклів до появи першої тріщини й до повного руйнування стрижня
буде тим більше, чим менше напруження. Характерно, що руйнування
матеріалу під дією повторно-змінних навантажень може відбутися при
напруженнях нижче границі текучості. Руйнування матеріалу під дією
повторно-змінних напружень називається руйнуванням від утоми.
Взагалі ж, утомою матеріалів (зокрема металів) називають явище
руйнування в результаті поступового нагромадження в них ушкоджень, що
приводять до виникнення втомленесної тріщини при багаторазовому
повторенні навантажень.
Здатність металів пручатися руйнуванню при дії повторно-змінних
напружень називається витривалістю матеріалу.
Вивчення питань втоми в опорі матеріалів має надзвичайно велике
значення. Такі відповідальні деталі, як осі залізничних вагонів,
колінчаті вали, шатуни моторів, гребні гвинти, клапанні пружини,
повітряні гвинти, поршневі пальці й багато інших деталей, виходять із
ладу головним чином внаслідок руйнувань усталостного характеру.
Усталостне руйнування спостерігається при наявності однієї з наступних
двох особливостей прикладення навантаження:
1) багаторазового додатка навантаження одного знака, наприклад, що
періодично змінюється від нуля до максимуму (рис. 17.1, а);
2) багаторазового повторення навантаження, що періодично змінюється не
тільки по величині, але й за знаком (знакозмінного навантаження), коли
на витривалість матеріалу одночасно впливають і повторність і змінність
навантаження. При цьому розрізняють зміну навантаження по симетричному
циклу (рис. 17.1, б) і зміну навантаження несиметричне (рис. 17.1, в,
г).
б
в
г
Рис. 17.1. Навантаження при втомленостному руйнуванні
Для руйнування від утоми недостатньо змінності напружень. Необхідно
також, щоб напруження мали певну величину.
Максимальне напруження, при якому матеріал здатний пручатися, не
руйнуючись, при будь-якої довільно великої кількості повторень змінних
навантажень, називається границею витривалості, або границею утоми.
Злам деталі від утоми має характерний вигляд. На ньому майже завжди
можна спостерігати дві зони. Одна з них – гладка, притерта, утворена
внаслідок поступового розвитку тріщини; інша - грубозерниста, що
Сообщение отредактировал Sashok - Суббота, 21.09.2013, 01:39:09
Подпись пользователя
|
 |
| |
