Министерство образования и науки Российской Федерации

(МИНОБРНАУКИ РОССИИ)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)

Физико-технический факультет

Кафедра прочности и проектирования

Реферат

на тему «Фрикционно-механическая усталость»

Выполнил

студентка группы № 10802

____________Т. А. Попова

Проверил

_______С.А. Баранникова

Томск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ЯВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ. КРИВАЯ УСТАЛОСТИ. ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ 4

2 О РАЗВИТИИ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ УСТАЛОСТИ МЕТАЛЛОВ

ПРИ ОБЪЕМНОМ НАРУЖЕНИИ И ТРЕНИИ 7

2.1 Объемное разрушение 9

2.2 Поверхностное повреждение 12

3 АНАЛИЗ ФРИКЦИОННОЙ УСТАЛОСТИ С ПОЗИЦИЙ ОБЩИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ КИНЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25

СПИСОК ЛТ\ИТЕРАТУРЫ 26

Введение

Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается на его механических свойствах, макроструктуре, микроструктуре и субструктуре. Эти изменения протекают по стадиям и зависят от исходных свойств, вида напряжённого состояния, истории нагружения и влияния среды. На определённой стадии начинаются необратимые явления снижения сопротивления материала разрушению, характеризуемые как усталостное повреждение. Сначала в структурных составляющих материала и по границам их сопряжения (зёрна поликристаллического металла, волокна и матрица композитов, мол. цепи полимеров) образуются микротрещины, которые на дальнейших стадиях перерастают в макротрещины либо приводят к окончат. разрушению элемента конструкции или образца для механических испытаний.

На сопротивление усталости материала (У. м.) существенно влияет активная среда и повышенная температура; при этом на разрушение оказывает влияние как число циклов, так и длительность нагружения. Сопротивление У. м. уменьшается с увеличением загрязнённости неметаллическими включениями, неравномерности распределения легирующих элементов, с укрупнением зерна, а также при повреждении поверхности. Сопротивление У. м. увеличивается при обработке поверхности, повышающей прочность и остаточную напряжённость сжатия поверхностного слоя (химико-термическая обработка, наклёп, поверхностная закалка). Так как усталостные разрушения зарождаются в области структурных несовершенств, а последние обычно распределяются случайным образом, то характеристикам У. м. (числам циклов и разрушающим напряжениям) свойственно распределение, подчиняющееся вероятностным закономерностям. Испытания на У. м. производятся на машинах, позволяющих создавать циклическое нагружение в широком диапазоне частот и напряжённых состояний.

Исследование основных закономерностей повреждения и прогнозирования долговечности силовых систем, работающих в условиях фрикционно-механической усталости, является необходимым для корректной оценки надежности и долговечности таких систем. Система «вал — вкладыш» представляет собой характерную силовую систему и является моделью такого практически важного объекта, как «вал — подшипник скольжения». Экспериментальные значения характеристик сопротивления фрикционно-механической усталости исследуемых моделей силовых систем и анализ результатов испытаний позволяют установить новые закономерности износоусталостного повреждения силовых систем машин. [1].