Лекция 4 - Механические свойства и методы испытания материалов. Часть 2

Испытания на усталость

Из-за циклического нагружения

Металл разрушается при более низких напряжениях, чем при однократном плавном нагружении

Усталость – процесс постепенного накопления повреждений в материале при действии циклических нагрузок, приводящий к образованию трещин и разрушению.

Выносливость – свойство материалов противостоять усталости.

21

Циклы нагружения

ср = 0.5 ( + )

= Τ - коэффициент асимметрии цикла

22

Циклы нагружения

ср = 0.5 ( + )

Знакопеременный симметричный цикл:

= − = а; ср = 0; = −1

23

диаграммы усталости

24

диаграммы усталости

Предел выносливости – (2 ÷ 10) ∙ 105

Ограниченный предел выносливости – наибольшее напряжение , которое материал выдерживает, не разрушаясь в течение заданного числа циклов N или базы испытания.

База испытания составляет 108циклов.

25

Испытание на круговой изгиб

26

Разрушение при усталости

Отсутствие внешних признаков пластической деформации - излом имеет характер хрупкого

В микрообъёмах и тонких слоях сечения нагруженного образца – пластическая деформация

Зарождение трещин до разрушения

27

Разрушение при усталости

28

Разрушение при усталости

29

Влияние различных факторов на сопротивление материалов усталости

Концентраторы напряжений

Конструктивные (резкие переходы от сечения к сечению, отверстия)

Технологические (царапины, трещины, риски от резца)

Металлургические (поры, раковины, неметаллические включения)

Состояние поверхности

Коррозия

30