39. Принцип суперпозиции

40. Усталостные испытания материалов

Усталость возникновение и развитие трещин под действием многократных повторных нагрузок. Выносливость – свойства сопротивляться разрушению от усталости. База испытаний N– циклов. Коэффициент перегрузки Rn=σр/σ(п.в.) где σр действующее напряжение σ(п.в.) предел выносливости (напряжение выдерживаемое Ме определенное количество циклов). Коэффициент несимметрии цикла К=σmax/σmin .Cимметрия цикла К= - 1. Предел выносливости σw –1 это усталостная прочность - напряжение выдерживаемое Ме определенное большое количество циклов 105,107,109. Предел усталости – напряжение, которое может выдержать металл неограниченного количество циклов.

Долговечность-свойство металла выдерживать до разрушение N повторных нагружений (циклов).

Живучесть-период работы изделия с усталостной трещиной до разрушения.

Циклическая прочность характеризуется циклической вязкостью Δ w (способностью металла поглощать энергию в необратимой форме при действии на него циклических повторяющихся напряжений). Циклическая вязкость-способность металла поглощать энергию колебаний (демпфировать) при резонансных явлениях и срезать напряжения у концентраторов напряжений за счет пластической деформации.

Циклический коэффициент чувствительности к надрезам. ν = ЕΔ w / σw Е-модуль нормальной упругости, Δ w циклическая вязкость σw предел усталости (выносливости).

Наличие концентратора напряжений ↓ предел выносливости. С ↑ (σв) и размеров образца чувствительность к концентраторам напряжений ↑ . Возникновение трещин усталости определяется концентрацией касательных напряжений (τ).

Статистический метод определяет предел выносливости как напряжение при котором вероятность разрушения образца на данной базе составляет 50%.

Повышение усталостной прочности и снижение чувствительности к концентраторам напряжений достигается поверхностным упрочнением (ХТО, наклепом, лазерной и взрывной обработками).

41. Динамический предел текучести. Экспирементальное определение. Упрочнение

Динам. Испытания. Ударное и импульсное нагружение. Маятниковый копр и пороховая установка со скоростью деформирования 1 – 10 м/с. Давление до 1 – 200МПа. Динамометр позволяет определить изменение (σ)s и пластические характеристики: удлинение и сужение. Малые скорости деформирования (Vо≤ (σ)s / ρа) < скорости деформации (ε*), приращение ↓Δ(σ) = ρа Vо, волновыми эффектами пренебрегаем.

Vо – среднее, (Δ(σ) = ρа Vо) ~ (σ)s, локализация деформации, образование 1 или 2 шеек. При импульсном волновом нагружении определяют скорости соответствующие Δ V max пластическим свойствам и критическим скоростям Vкр δ = 0. разрушение происходит под углом 45° сколом.

Vо – высокая, (Vо≤ (σ)s / ρа), Δ(σ) ~ (σ)s, возникают волны на l ≤ (σ)s / ρ с ε*, волны пробегают > 2 раз.

Vкр = ∫ (dσ / dε)0,5 dε , где ∫ от 0 до (ε)кр

Δ V max - соответствующее max пластичности.

Устройство для испытания образцов при импульсном (взрывном) нагружении зарядом взрывчатых веществ ВВ. При волновом нагружении определяют скорости, соответствующие интервалу Vmax пластичности для Al 350 – 450м/с, для|сталей V= 600 – 800м/с, для титана 1000 – 1100м/с (скорости режимов сварки и штамповки взрывом) определяют критическим скоростям Vкр δ = 0. разрушение происходит под углом 45° сколом для Al 600м/с, для|сталей V= 1200м/с, для титана 1300 м/с (скорости режимов резки взрывом).