Работа стали при повторных нагрузках. Усталость металла. Выносливость. Вибрационная прочность.
Работа соединений на действие повторных нагрузок имеет несколько разновидностей.
1. Если силы стягивания соединения болтами велики и внешние повторные нагружения не преодолевают сил трения, возникающих при этом между соединяемыми элементами, то соединение сохраняет свою монолитность и работает упруго, как основной металл. Так работают соединения на высокопрочных болтах.2. Если силы стягивания соединений на болтах нормальной, повышенной точности и несущих высокопрочных недостаточны и силы внутреннего трения F преодолеваются в соединении внешними сдвигающими силами, то соединение начинает работать как упругопластическое тело. Если такое соединение довести до развития пластических деформаций (преодолеть силы внутреннего трения), а затем разгрузить то пока не будет преодолено внутреннее трение в обратном направлении, разгрузка произойдет по упругому закону (первоначальные остаточные деформации соединения при этом сохранятся). Упругий закон будет распространяться не на разгрузку F, как при первом нагружении, а на 2F, что может быть объяснено особенностями природы сухого трения, т. е. соединение при повторных нагружениях и разгрузках сдвигающей силой N, не превышающей удвоенной силы трения 2F, претерпев первые неупругие сдвиги, в последующем будет работать упруго. Таким образом, повторные нагружения как бы увеличивают область упругой работы соединения в 2 раза. Это сильно уменьшает деформативность соединений после первых нагружении.Работа и расчет соединений при вибрационной нагрузке. В соединениях, работающих на вибрационную нагрузку, применяют заклепки или высокопрочные болты.При непрерывной повторной вибрационной нагрузке соединение работает упруго, так как размер изменения усилий обычно меньше значения сопротивлений трения. Упругая работа соединения не способствует выравниванию усилий между болтами соединения, и крайние болты работают сильнее средних.Отверстия в соединении и сложнонапряженное состояние материала около отверстий способствуют концентрации напряжений и появлению пиковых напряжений. Оба эти явления понижают вибрационную прочность соединения по сравнению с вибрационной прочностью основного материала вне соединения и создают условия для проявления усталости металла.Реже разрушаются от усталости заклепочные или болтовые стержни. Они разрушаются в местах концентрации напряжений, т. е. в местах примыкания стержня к головке или в средней, обминаемой краями листа части стержня.Снижение вибрационной прочности соединения учитывают снижением расчетного сопротивления материала.Усталость материала (материаловедение) — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное времяОбратное свойство материала называется выносливостью (свойство материала воспринимать переменные (циклические) нагрузки без разрушения указанное время). Кроме того это понятие близко связано с прочностью, имеет место быть понятие усталостной прочности.выносливость измерима, существуют методики её измерения.Выносливость, так же как и прочность, для многих материалов сильно зависит от температуры, это явление получило название хладноломкость.
|
|
|
|
|
|
8. РАБОТА СТАЛИ ПРИ ОДНООСТНОМ РАСТЯЖЕНИИ. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВ-ВА СТАЛЕЙ.
Наиболее важные мех св-ва стали:
прочность упругость пластичность склонность к хрупкому разрушению ползучесть твердость свариваемость коррозионостойкость склонность к старению.
- предел упругости. Это напряжение до которого стальной образец работает упруго. В упругой стадии напряжение пропорционально деформации, связь между ними по закону Гука. После снятия нагрузки в зоне упругой работы деформации возвращ-я, образец принимает первоначальный размер.
- предел текучести или напряжения, при кот деформации растут без увеличения нагрузки. Образуется площадка, ко наз площадкой текучести. После снятия нагрузки в зоне пластических деформаций, упругие деформации возвращаются, а пластические остаются.
- условный предел текучести. Его выделяют для сталей высокой и повышенной прочности. Это напряжения при котором остаточные деформации = 0,2%
– временное сопротивление. Это наибольшее напряжение соответствующее max нагрузке воспринимаемой образцом.
Пластические характеристики
относительное удлинение
относительное сужение
Упругие характеристики
относительный модуль упругости
|
|
|
Нормативные расчетные сопротивления
Основными характеристиками сопротивления стали силовым воздействиям являются нормативные сопротивления, кот получ путем обработки методами статистики результатов испытаний партии образцов.
Расчетное сопротивление получ путем деления нормативных сопротивлений на коэффициент надежности по материалу
т. 2 СНиП II-23-81
====================================
9. РАБОТА СТАЛИ ПРИ СЛОЖНОМ НАРЯЖЕННОМ СОСТОИНИИ.
Сложное напряженное состояние характеризуется наличием 2 или 3 главных нормальных напряжений , , действующих одновременно.
1. Одноосное напряженное состояние
Пластические деформации развиваются при напряжениях равных пределу текучести
|
|
|
2. Трехосное напряженное состояние
а) разнозначное напряженное состояние , . и сдерживают развитие пластических деформаций в направлении . Развитие пластических деформаций запаздывает. Предел текучести повышается. Длина площадки текучести уменьшается, становиться более вероятным хрупкое разрушение. Виды разрушений: хрупкое, квазихрупкое, вязкое.
б) однозначное напряженное состояние
Сталь становиться менее пластичной склонной к хрупкому разрушению.
При двуосном напряженном состоянии происходит тоже самое что и при трехосном, только в меньшей степени.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 441; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!