24.Релаксация.

25.Длительная прочность.

Длительная прочность - прочность материала, находящегося длит. время в напряжённом состоянии при высокой темп-ре. Характеризуется обычно пределом Д. п., т. е. напряжением, вызывающим разрушение образца при заданном времени действия нагрузки и темп-ры. При испытании материалов для ракет это время может составлять неск. с, для стационарных турбин - до сотен тыс. ч. Предел Д. п. чаще всего определяют при растяжении. Д. п. большинства материалов с повышением темп-ры снижается, она зависит также от хим. состава, микроструктуры (размера зерна, формы, размера и характера распределения частиц фав-упрочнителей), состояния поверхности образцов (снижается при увеличении шероховатости), окружающей среды (может резко снижаться при взаимодействии образца с легкоплавкими жидкими металлами). Д. п. наряду с сопротивлением ползучести и жаростойкостью - важная хар-ка при выборе жаропрочных сплавов.

26.Допускаемые напряжения. Коэффициент безопасности.

Допускаемое напряжение - это отношение некоторого предельного напряжения для данного материала к коэффициенту запаса.

Номинальное допускаемое напряжение определяют по характеристикам материала при расчетной температуре.

В качестве некоторого предельного напряжения (т.е. характеристики материала) принимают - предел текучести, предел прочности, предел длительной прочности.

Как уже указывалось, детали машин и других конструкций должны удовлетворять условию прочности и жесткости. Размеры деталей необходимо подбирать такими, чтобы под действием приложенных нагрузок они не разрушались и не получали деформаций, превышающих допустимые. В большинстве машиностроительных деталей не допускаются, как правило, остаточные деформации.

Заметные остаточные деформации появляются в пластичных материалах, когда напряжения достигают предела текучести. Разрушение наступает, когда напряжения достигают величины временного сопротивления; при этом деформации хрупкого материала могут быть незначительными.

Итак, для деталей, изготовленных из пластичного материала, опасным напряжением можно считать предел текучести, а для деталей  из хрупкого материала — временное сопротивление.

Естественно, что эти напряжения не могут быть приняты в качестве допускаемых. Их следует уменьшить настолько, чтобы в эксплуатационных условиях действующие напряжения всегда были меньше предела  упругости. Таким образом, допускаемое напряжение может быть определено по формуле

                                                                                                   (5.1)

где   — опасное напряжение (  или  );   — коэффициент запаса прочности, показывающий, во сколько раз допускаемое напряжение меньше опасного.

Выбор величины коэффициента запаса прочности зависит от состояния материала (хрупкое или пластичное), характера приложения нагрузки (статическая, динамическая или повторно-переменная) и некоторых общих факторов, имеющих место в той или иной степени во всех случаях. К таким факторам относятся:

а) неоднородность материала, а, следовательно, отличие его механических характеристик в малых образцах и в деталях;

б) неточность задания величин внешних нагрузок;

в) приближенность расчетных схем и некоторая приближенность расчетных формул.

Указанные факторы учитываются так называемым основным коэффициентом запаса  прочности  .

Величина запаса прочности зависит от того, какое напряжение считать опасным.

Для пластичных материалов в случае статической нагрузки, опасным напряжением, как уже сказано, следует считать предел текучести, т. е.    . Тогда

                                                                                          (5.2)

На основании данных длительной практики конструирования, расчета и эксплуатации машин и сооружений величина запаса прочности   для сталей при статической нагрузке принимается равной 1,4 — 1,6. Очевидно, меньшие значения   следует брать в тех случаях, когда материал более однороден, лучше изучены его свойства, полнее учтены нагрузки, точнее метод расчета и расчетные схемы.

Для хрупких материалов при статических нагрузках опасным напряжением является временное сопротивление и тогда

                                                                                         (5.3)

Принимают, что запас прочности  .

Допускаемые напряжения   получаемые по формулам (5.2) и (5.3), называют обычно основными допускаемыми напряжениями.

В связи с тем, что временное сопротивление определить проще, чем предел текучести, и, к тому же, в производственных условиях последний не всегда можно получить, иногда и для пластичных материалов при определении допускаемых напряжений исходят из временного сопротивления, пользуясь формулой

                                                                                                  (5.4)

В этом случае, учитывая, что временное сопротивление превышает предел текучести на 50—70%, запас прочности   для пластичных материалов принимают равным  .