ПОНЯТТЯ ПРО втомного руйнування І ЙОГО ПРИЧИНИ - розділ Фізика, З огляду на вираз для цих двох критичних сил, напів-чим така умова рівностійкого З Появою Перших Машин Стало відомо, Що Під впливом напруги, Пе.
З появою перших машин стало відомо, що під впливом напружень, змінних в часі, деталі машин руйнуються при навантаженнях менше тих, які небезпечні при постійних напругах. З розвитком техніки, створенням швидкохідних машин і механізмів стали виявлятися злами осей вагонів і локомотивів, банда-лень, коліс, рейок, ресор, різного роду валів, шатунів, Кривошей-пов, пружин, лопаток турбін і т. П. ' Злами деталей відбувалися не відразу, а іноді після тривалої роботи машини або механізму.
Як правило, деталі руйнувалися без видимих залишкових дефор-мацій навіть в тих випадках, коли вони виготовлялися з пластичний-ських матеріалів. Виникло припущення, що під впливом пере-сних напруг матеріал з плином часу поступово пере-народжується, як би «втомлюється», і замість пластичного стає крихким.
Пізніше, з удосконаленням лабораторних методів дослід-вання було встановлено, що структура і механічні властивості матеріалу від змінної напруги не змінюються, але назва «втома» матеріалів, хоча воно не відповідає фізичній природі явища, залишилося і їм всюди користуються і в даний час.
«Втома» металів давно привертає увагу дослідників. Однак природа цих руйнуванні все ще багато в чому залишається неясний-ної. Найбільш задовільний пояснення полягає в наступному. Метали, будучи полікристалічним тілом, складаються з кристалітів, розділених прошарками, неметаллическими включеннями і т. П. Кристалітів не є однорідними: їх будова залежить від умов кристалізації, прокатки і т. Д. Більш-менш однорідними можна вважати частині кристаллитов - «зерна». Зерна одного і того ж кристалітів володіють різною пружністю, пластич-ністю, міцністю. При навантаженні окремі зерна іспиткзают раз-ні напруги по величині і напрямку. Деякі з них виявляються пластично деформованими, хоча середнє напруження-ня по перетину може бути значно нижче межі пружності. Як показали рентгенографічні та металографічні досліджень-ня, механізм пластичної деформації як при змінних, так і при постійних навантаженнях має однакову природу. Як в одному, так і в іншому випадку спостерігаються зрушення і спотворення кристал-вої 4 решітки. Однак між ними є якісна різниця. Пластичною деформацією від статичного навантаження охоплення-ється весь обсяг зразка, і деформується він в "одному направле-
ванні. Пластична ж деформація від змінних навантажень сосредо-точівается в малих обсягах, що складаються з декількох зерен.
У таких перенапружених зернах можливо найбільш раннє обра-тання мікротрещпн. При певній величині змінних напря-жений утворилася мік-ротрещіна в зернах прогрес-сірует, зливається з іншим. мікротрещінамн, перетинаючи весь кристаліт, і в конеч-ном рахунку поширюється на деяку область попе-річкового перетину деталі.
Тріщини від змінних навантажень періодично рас-кривает і закриваються, в результаті чого великі зерна подрібнюються. Цим можна пояснити наявність гладкою (дрібнозернистої) зо-ни в місці усталостного раз-рушення. На дні тріщин, як в гострому надрізі, виникає велика концентрація на-напружень. Матеріал в цьому місці відчуває об'ємний напружений стан, яке гальмує пла-стіческій деформацію. Все це сприяє подальшому) 'росту тре
Київщини, збільшення якої в кінцевому підсумку сильно послаблює січі-ня деталі і призводить її до раптового (крихкому) руйнування. Таким чином, під втомою в даний час поні-мают процес поступового накопичення пошкоджень матеріалу при
дії змінних напружень, що призводить до утворення тре-нок і руйнування. Властивість же матеріалу протистояти усталосп-називається витривалістю.
На рис. 436 представлений втомний злам вагонної осі. Нг
цьому малюнку чітко вид-на більш гладка зона пості-пінного розвитку тріщини, На рис. 437 показаний через лом рейки, де развітш тріщини почалося ізнутр1 перетину. На рис. 438 з Браж втомний ізло осі, яка подвергалас! вигину і крученню. Уста лостная тріщина почала раз виваться від місць концентрації ції напружень на дні шпо-нічний канавки.
Всі теми даного розділу:
МЕЖІ ЗАСТОСОВНОСТІ формули Ейлера. ФОРМУЛА ЯСИНСЬКОГО
Формула Ейлера, отримана понад 200 років тому, довгий час була предметом дискусій. Спори тривали близько 70 років. Однією з головних причин суперечок з'явилася та обставина, що формула Гей-лера
ПРАКТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК СТИСНЕНИХ СТРИЖНІВ
При призначенні розмірів стислих стрижнів в першу чергу доводиться дбати про те, щоб стрижень в процесі експлуатації при дії стискаючих сил не втратив стійкість. Тому напруги в
Загальні зауваження
У всіх попередніх розділах курсу розглядалося дію ста-ної навантаження, яка прикладається до спорудження настільки повільно, що виникають при цьому прискорення руху частин споруди
ОБЛІК СИЛ ІНЕРЦІЇ ПРИ РОЗРАХУНКУ троса
Розглянемо розрахунок троса при підйомі вантажу вагою G з прискоренням а (рис. 400). Вага 1 м троса позначимо q. 1 £ слі вантаж нерухомий, то у виробництві вільному перерізі каната
РОЗРАХУНКИ НА УДАР
Під ударом розуміється взаємодія рухомих тел в резуль-таті іх'сопрікосновенія, пов'язане з різкою зміною швидкостей точок цих тіл за дуже малий проміжок часу. брешемо
ВИМУШЕНІ коливання пружного СИСТЕМИ
Якщо на систему діє сила Р (/), що змінюється в часі з якого-небудь закону, то коливання балки, викликані дією цієї сили, називають вимушеними. Після прикладання сили ін
ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ Про КОНЦЕНТРАЦІЇ НАПРУГ
Виведені в попередніх розділах формули для визначення напря-жений при розтягуванні, крученні та згині справедливі тільки в тому випадку, коли перетин відстоїть на достатній відстані від місць рез-ко
ВИДИ циклів напруг
Розглянемо задачу про визначення напружень в точці К, рас-покладеної на контурі поперечного перерізу валу, що обертається, показаного на рис. 439, а. Розрахункова схема зображена на рис.
ПОНЯТТЯ Про МЕЖІ ВИТРИВАЛОСТІ
Треба мати на увазі, що не будь-які за величиною змінні Hanps вання викликають утомлююча руйнування. Воно може наступити ін умови, якщо змінні напруги в тій чи іншій точці детал перевершать
ДІАГРАМА граничною амплитудой
Експериментально встановлено, що межа витривалості при асим-метричних циклі більше, ніж при симетричному, і залежить від сте-пені асиметрії циклу: При графічному зображенні залежності
ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ВЕЛИЧИНУ МЕЖІ ВИТРИВАЛОСТІ
На величину межі витривалості впливають багато факторів. Рас-дивимося вплив найбільш важливих з них, які зазвичай враховуючи-ються при оцінці втомної міцності. Концентрація напружень. У
РОЗРАХУНОК НА МІЦНІСТЬ ПРИ змінної напруги
У розрахунках на міцність при змінних напругах міцність деталі прийнято оцінювати за величиною фактичного коефіцієнта запасу п, порівнюючи його з допускаються коефіцієнтом запасу [л>, вус