Влияние вибраций малой интенсивности на разрушение и циклическую ползучесть титановых и алюминиевых сплавов при повторно-статическом растяжении

• Автор: Возный, Тарас Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 188 c. : ил

ГЛАВА I. МАЛОЦИЕЛОВАЯ УСТАЛОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ОДНОЧАСТОТНОМ И ШОГОЧАСТОТНШ НАГРУЖЕНИИ /ОБЗОР
1.1. Исследование малоцивловой усталости и закономерности циклического деформирования материалов в зависимости от различных факторов и условий нагружения
1.2. Анализ литературных данных о влиянии вибраций на усталость и циклическую ползучесть материалов при двухчастотнсм нагружении
1.3. Оборудование и методики экспериментов для изучения усталости при одночастотном и двухчастотнш видах нагружения
1.4. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИЙ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ПОВТОРНО-СТАТИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ
2.1. Установка для'проведения испытаний материалов на усталость при повторно-статическом растяжении с наложением вибраций
2.2. Анализ напряженного состояния образца 59
2.3. Измерение и регистрация деформации образца в процессе повторно-статического растяжения с наложением вибраций
2.3.1.Регистрация циклической деформации образца при повторно-статическом растяжении с наложением вибраций
2.3.2.Регистрация распределения деформации по рабочей поверхности плоского образца
2.4. Выбор материалов для испытаний и подготовка образцов

2.5. Метрологические исследования установки и оценка погрешностей принятой методики эксперимента,
2.6. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАЛОСТИ И ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ ТИТАНОВЫХ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ПОВТОРНО-СТАТИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ С НАЛОЖЕНИЕМ ВИБРАЦИЙ
3.1. Усталостные испытания конструкционных материалов при повторно-статическом растяжении с наложением различных уровней вибраций
3.1.1. Испытание титановых сплавов
3.1.2. Испытание алюминиевых сплавов
3.2. Фрактографические особенности усталостного разрушения образцов при повторно-статическом растяжении и высокочастотной вибрации
3.3. Анализ результатов усталостных испытаний материалов при повторно-статическом растяжении с наложением вибраций
3.4. Исследование локального развития деформации образцов из титанового сплава при повторно-статическом растяжении с наложением вибраций
3.5. Исследование циклической ползучести титановых и алюминиевых сплавов при повторностатическом растяжении с наложением виб
раций
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Одна из наиболее важных проблем развития современной техники заключается в повышении долговечности и надежности машин и конструкций, в улучшении прочностных характеристик их деталей при одновременном значительной снижении их общей металлоемкости. Максимальное использование возможности материала, обусловленное необходимостью обеспечения малой металлоемкости и компактности конструкций ограниченного срока службы,заставляет допускать такие условия работы материала, при которых в процессе эксплуатации он разрушается после нескольких десятков тысяч циклов нагружения.
Анализ напряженности деталей машин и элементов конструкций, работающих в режиме малоциклового нагружения /транспортные и землеройные машины, подьемные механизмы, трубопроводы, сосуды, некоторые элементы конструкции самолетов и др./ показал, что в процессе эксплуатации помимо низкочастотных нагрузок, в большинстве случаев они постоянно подвергаются широкому спектру как по уровню напряжений, так и по частоте вибрациям.
Помимо того, материал может испытывать в процессе работы и различного рода кратковременные перегрузки. Перегрузки моцут быть вызваны нестационарной работой агрегата, реверсированием, остановом, пуском, резким изменением режима работы и т.д. Возникающие в процессе работы вибрации, вызываемые аэродинамическими, гидродинамическими и механическими процессами при перечисленных выше условиях, безусловно должны в какой-то степени оказывать свое влияние на усталость и циклическую деформацию материала.

1.4. ВЫВОДЫ
В итоге анализа литературных источников, посвященных исследованию влияния дополнительной циклической нагрузки на процессы усталости и циклической ползучести материалов, вызываемые основной /обычно низкочастотной/ нагрузкой, можно сделать следующие выводы:
1. Количество исследований несоответственно* публикаций, посвященных рассматриваемому вопросу, неуклонно возрастает, чем косвенно подтверждается его актуальность в практическом и научном отношении. В практическом аспекте этот вопрос важен потому, что реальные переменные нагрузки в большинстве случаев представляют совокупность медленно и быстро изменяющихся компонент, влияние каждой из которых существенно. В научном плане рассматриваемый вопрос интересен потому, что его решение связано с важнейшей проблемой усталости и разрушения - суммированием повреждения от различных компонент нагрузки.
2. Несмотря на трудности в изучении рассматриваемого воцроса, обусловленные недостаточной изученностью законов накопления повреждения при сложных видах нагрузки, в литературе по теме двух- и многочастотного нагружения имеются убедительные экспериментальные данные и ряд попыток их аналитического представления, из которых следует, что в общем предел выносливости и усталостная долговечность при двухчастотном нагружении уменьшаются по сравнению с таковыми при циклическом нагружении с более низкой частотой, если сравнение проводится в значениях низкочастотного нагружения.
3. Экспериментальные данные об усталости материалов при двухчастотном нагружении в литературе имеются для достаточно широкой вариации отношения частот, однако практически отсутствуют для случая, когда вторая частота принимает высокие /свыше 500 * 800 Гц/