Реферат: Физические основы пластичности и прочности металлов
Прочность
Определение характеристик прочности
В методических указаниях представлено описание лабораторной работы, в которой рассмотрены основные методы испытания металлов для определения характеристик механических свойств, приведены зависимости для их расчета. Значения этих свойств определяются с помощью технологических проб и методов на образцах этих материалов, например: В процессе эксплуатации технических устройств их детали испытывают различные виды нагружения, которые вызывают напряжение и деформацию в материалах. Для правильного конструирования, изготовления и эксплуатации изделий необходимо знать механические свойства материалов, из которых они изготовлены, и основные стандартные характеристики этих свойств, а также методы их определения. В методических указаниях рассмотрены основные механические свойства металлов и методы определения их характеристик. Прочность — свойство материала сопротивляться пластической деформации и разрушению под действием внешних сил. В зависимости от способа приложения нагрузки различают прочность при растяжении, изгибе, сжатии, кручении, прочность на срез, при действии циклической или знакопеременной нагрузки — усталостную прочность и др. Значения названных характеристик определяют по ГОСТ Металлы. Методы испытаний на растяжение. Для испытаний применяют специальные цилиндрические или плоские стандартные разрывные образцы рис. Правила вырезки этих заготовок из изделий указаны в стандартах. Образец закрепляют в испытательной машине, схема которой приведена на рис. Стандартные образцы для испытания на статическое осевое растяжение: F 0 — начальная площадь поперечного сечения образца, м 2 мм 2. Определение характеристик прочности при циклическом нагружении испытания на усталость. Процесс постепенного накопления напряжения в металле при действии циклических нагрузок, приводящий к образованию трещин и разрушению, называется усталостью. Разрушение таких деталей, как валы, рессоры, рельсы, шестерни и др. Свойство металла выдерживать большое число циклов переменных напряжений, т. Для оценки способности материала сопротивляться действию циклических напряжений и исследования различных стадий усталостного разрушения в технике широко используют кривые усталости рис. Значение предела выносливости зависит от многих факторов: Важной характеристикой конструктивной прочности надежности металла является живучесть при циклическом нагружении. Живучесть является самостоятельным свойством, которое не зависит от других свойств металла. Живучесть имеет важное значение для оценки работоспособности деталей, работа которых контролируется различными методами дефектоскопии. Чем меньше скорость развития трещины усталости, тем легче ее обнаружить. В процессе эксплуатации многие детали машин испытывают динами-ческие ударные нагрузки. Для определения стойкости металла к удару и одновременной оценки его склонности к хрупкому разрушению проводят испытания на ударный изгиб по ГОСТ Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. Метод основан на разрушении стандартного образца для испытания на динамическую прочность рис. Концы образца располагают на опорах схема испытания представлена на рис. При испытании определяют полную работу, затраченную на разрушение образца ударным изгибом работу удара , по значению которой рассчитывается ударная вязкость. S 0 — начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см 2 , вычисляемая по формуле:. Надрез посередине образца называется концентратором. Испытания проводят на маятниковом копре 1 рис. Маятник 2, падая с определенной высоты, разрушает образец 3, свободно установленный на двух опорах копра рис. Ее можно определить по формуле:. Если образец имеет U -образный надрез, то в обозначение ударной вяз-кости добавляется буква U КСU , а если V -образный, то добавляется буква V КСV. Для обозначения работы удара и ударной вязкости при пониженной и повышенной температуре вводится цифровой индекс, указывающий температуру испытания. Цифровой индекс ставят вверху после буквенных составляющих, например: Определение ударной вязкости является наиболее простым и показательным способом оценки сопротивляемости к хрупкости при работе в условиях низких температур, называемой хладноломкостью. Температура, ниже которой происходит падение ударной вязкости, называется критической температурой хрупкости, или порогом хладноломкости. Чем ниже порог хлад ноломкости материала, тем выше его надежность при низкой температуре. Определение характеристик жаропрочности — прочности металла при высокой температуре. Жаропрочность зависит от химического состава, структуры и технологии изготовления сплава. О жаропрочности судят по результатам длительных испытаний на статическое осевое растяжение стандартных образцов см. Образец при испытаниях помещается в термостат, в котором поддерживается заданная температура. Пределом ползучести называется напряжение, которое вызывает за установленное время испытания при данной температуре заданное удлинение образца суммарное или остаточное или заданную скорость ползучести на прямолинейном участке кривой ползучести. Предел ползучести является базовой расчетной характеристикой конст-рукций, работающих с ограниченной суммарной деформацией ползучести. Например, для подвижных узлов турбин валов, лопаток суммарная деформация ползучести за весь период работы не должна превышать определенного значения, обусловленного конструктивными соображениями работоспособности. Испытания на ползучесть дают возможность получения кривой ползу-чести, представляющей собой графическое изображение зависимости деформации от времени при постоянных температуре и напряжении, по которой определяют деформацию за установленное время или скорость ползучести. Пределом длительной прочности называется напряжение, которое вызывает разрушение материала при заданной температуре за определенное время. Краткая характеристика группы занимающихся I. Определение пероксида водорода перекиси водорода I. Процессуальные характеристики мышления I. Характеристика состояния сферы создания и использования информационных и телекоммуникационных технологий в Российской Федерации, прогноз ее развития и основные проблемы II ЭТАП ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ. Количественное определение наличия каталазы в растениях II. Астрономия Биология География Другие языки Интернет Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Механика Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Транспорт Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика Электроника. Определение характеристик прочности при циклическом нагружении испытания на усталость ……………………………………. Определение характеристик жаропрочности — прочности металла при высокой температуре ………………………………………
Прочность подразделяют на статическую, под действием постоянных нагрузок, динамическую и усталостную выносливость , имеющую место при действии циклических переменных нагрузок. В настоящее время при расчёте на прочность используют как расчёт по допускаемым напряжениям, так и расчёт по допускаемому числу циклов нагружения. Основные неравенства расчёта по допускаемым напряжениям:. Обеспечение прочности машин , аппаратов и конструкций осуществляется следующим образом. На стадии их проектирования производится расчётная или экспериментальная оценка возможности развития в несущих элементах проектируемых конструкций процессов разрушений различных типов: При этом должны быть рассмотрены все возможные в условиях эксплуатации конструкции, известные на данный момент механизмы разрушения материала , из которого выполнены её несущие элементы. Для вновь создаваемого класса машин или аппаратов указанные механизмы разрушения выявляются на стадии научно-исследовательского цикла проектирования. Для каждого из критериев прочности материала конструкции экспериментально устанавливаются его предельные значения. По предельным значениям далее определяются допускаемые значения этих критериев. Последние определяются, как правило, путём деления предельных значений критерия прочности на соответствующий коэффициент запаса прочности. Значения коэффициентов запаса прочности назначаются на основе опыта эксплуатации с учётом степени ответственности проектируемой конструкции, расчётного срока её эксплуатации и возможных последствий её разрушения. Значения коэффициентов запаса прочности для различных механизмов разрушения различны. При расчёте по допускаемым напряжениям они изменяются, как правило, в диапазоне значений от 1,05 при обеспечении прочности элементов летательных аппаратов, имеющих краткий жизненный цикл и не предназначенных для транспортировки людей до 6 при обеспечении прочности тросов , используемых в конструкциях пассажирских лифтов. При расчёте по допускаемому числу циклов нагружения могут использоваться существенно большие значения этих коэффициентов. Расчёт наиболее ответственных и энергонасыщенных конструкций машин и аппаратов регламентируется отраслевыми нормами и стандартами. По мере накопления опыта эксплуатации, развития методов исследования физического состояния конструкций и совершенствования методов обеспечения прочности эти нормы и стандарты периодически пересматриваются. Хрупкое и вязкое разрушение имеют разные виды разрушенной поверхности. Характер дефектов дает понятие, какого рода разрушение имеет место. При хрупком разрушении поверхность надломлена. При вязком разрушении поверхность натянута вяжет разрушение. Вязкость разрушения тесно связана с показателями прочности материала. Увеличение прочности сопровождается снижением пластичности и вязкости разрушения. Это объясняется тем, что у высокопрочных материалов мала энергия, поглощаемая при разрушении, уровень которой определяется величиной пластической деформации у вершины трещины. Для высокопрочных материалов эффект увеличения прочности существенно перекрывается снижением пластичности, в результате чего вязкость разрушения уменьшается. Материалы средней и низкой прочности при комнатной температуре обычно имеют более высокие значения, чем высокопрочные. С понижением температуры прочность растет и при определённых условиях поведение материала средней и низкой прочности становится таким же, как у высокопрочного материала при комнатной температуре. При низких температурах испытание вязкости разрушения можно проводить на образцах меньших размеров. В настоящее время одним из наиболее эффективных и универсальных методов этого класса является метод конечных элементов МКЭ. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Сопротивление материалов Свойства материалов. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. Эта страница последний раз была отредактирована 6 марта в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.
Бланк формы адв 3
Семья ушедшая в историю 3
Причины списания контейнера для мусора
Причины макроэкономических кризисов
Миграционная служба махачкала график работы