Главная -> Словарь

Малоцикловую усталость

35. Гусенков А.П. Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1979. 295 с.

62. Махутов И.А. Анализ коэффициентов концентрации и пи-лей деформаций // Поля деформаций и разрушений при малоцикловом нагружении. М.:'Наука, 1979. 271 с.

78. Прочность труб магистральных нефте- и продуктопроводов при статическом и малоцикловом нагружении / М.И.Волский и др. // Серия "Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов". М.: ВНИИОЭНГ, 1979. 50с.

В последнее время придают значение вопросам прочности аппаратуры при малоцикловом нагружении; изучение и учет этого фактора обеспечивают более точный расчет аппаратов.

Таким образом, методы прогнозирования работоспособности должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле, а в качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации труб вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т. е. временного сопротивления и предела текучести металла. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы нефтепровода можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим строительным нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы нефтепровода его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности Ктв и снижение пластичности, которые определяют ресурс длительной прочности при малоцикловом нагружении и действии коррозионных сред.

были выполнены со смещением кромок до 50% от толщины S. Аналогичное явление имеет место при малоцикловом нагружении образцов.

Критерий ткр широко применяется для пластических материалов с малым деформационным упрочнением . При значительном упрочнении металла оценку предельного состояния моделей производят на основе неустойчивости пластических деформаций. Установив функциональную зависимость с учетом характера деформационного упрочнения и используя условие неустойчивости, находят критические силовые и геометрические параметры. Заметим, что найденные таким образом критические параметры не являются характеристиками разрушения, а лишь отвечают моменту перехода из устойчивого пластического деформирования в неустойчивое . Тем не менее результаты анализа неустойчивости деформаций находят широкое применение для оценки несущей способности конструкций и полезны при исследовании разрушения материалов, моделей и конструкций с концентраторами напряжений при статическом и малоцикловом нагружении, в частности, моделей с трещинами.

где Кст - степень снижения предела усталости от действия среды . Количество циклов до разрушения на уровне временного сопротивления NB можно принимать равным 10 . Значения a.iK, Ns и ав, NB являются опорными точками для построения прямой долговечности в координатах /qa - /qN. При этом уравнение кривой усталости описывается формулой . Отметим, что значение NB иногда заметно отличается от значения 10. Значения напряжений, соответствующих точке пересечения на кривых долговечности для низкоуглеродистых и низколегированных сталей, примерно составляют 80% от временного сопротивления металла ст„. При этом тангенс угла наклона более крутого участка для низкоуглеродистых сталей mi = 0,1...0,12; для низколегированных - mi = 0,15....0,25. Эти значения получены на основании обработки данных работ и наших испытаний, проведенных при малоцикловом нагружении на воздухе. Коррозионная среда способствует увеличению показателей степени пц.

Многие сосуды и аппараты в процессе эксплуатации испытывают малоциклвое нагружение. При одновременном действии коррозионно-активных рабочих сред и переменных во времени нагрузок процессы разрушения металлов заметно ускоряются. Ниже дана методика оценки остаточного ресурс элементов оборудования при малоцикловом нагружении. Вначале рассмотрим случай, когда контролирующим параметром циклического нагружения является заданная деформация . Характерное поцикловое нагружение деформаций и напряжений в образце в условиях коррозионного воздействия рабочих сред показано на рис.5.2. Характер изменения напряжений зависит от циклических харктеристик стали. Для циклически упрочняющихся сталей отмечается по-цикловой рост напряжений , а для циклически разупрочняющихся - их снижение . В конструктивных элементах из циклически стабилизирующихся сталей напряжения от цикла к циклу должны оставаться неизменными, несмотря на коррозионное растворение металла. В образцах из разупрочняющихся сталей наблюдается тенденция снижения цикловых напряжений.

Число циклов нагружения до зарождения трещины при малоцикловом нагружении Кз определяется по известному уравнению типа Коффина-Менсона :

Предлагается следующее уравнение для оценки динамики роста трещины при малоцикловом нагружении и коррозии

3. Усталостное. Происходит при циклическом нагружении в результате накопления необратимых повреждений. Излом макроскопически хрупкий, однако, у поверхности излома материал существенно наклепан. Различают усталость и малоцикловую усталость.

В работах приведены результаты исследования зависимости электрофизических параметров: коэрцитивной силы, магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и удельной электрической проводимости, от приложенного к образцу механического напряжения. На рисунке 2.2.6 показаны зависимости коэрцитивной силы и начальной магнитной проницаемости от сжимающих и растягивающих напряжений для средне - и высокоотпущенных сталей , а на рисунке 2.2.7 представлены зависимости коэрцитивной силы от числа циклов при испытаниях на малоцикловую усталость .

ГОСТ 25.505-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытаний на малоцикловую усталость при термомеханическом нагружении.

В работах приведены результаты исследования зависимости электрофизических параметров: коэрцитивной силы, магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и удельной электрической проводимости, от приложенного к образцу механического напряжения. На рисунке 2.2.6 показаны зависимости коэрцитивной силы и начальной магнитной проницаемости от сжимающих и растягивающих напряжений для средне - и высокоотпутценных сталей , а на рисунке 2.2.7 представлены зависимости коэрцитивной силы от числа циклов при испытаниях на малоцикловую усталость .

ГОСТ 25.505-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытаний на малоцикловую усталость при термомеханическом нагружении.

2.16.2. Расчет на прочность должен быть выполнен для элементов, работающих под давлением, по нормативной документации, согласованной с Гос-гортехнадзором России. Расчет па прочность элементов, принятых по стандартам, в которых указаны условия эксплуатации , допускается не прилагать, и в этом случае следует сделать ссылку на соответствующий стандарт. Расчет на малоцикловую усталость выполняется.при числе циклов нагружения более 103.

Цель исследования заключалась в установлении зависимости изменения времени распространения акустических волн от усталости металла при малоцикловой усталости. Испытания на малоцикловую усталость проводили изгибом плоских образцов толщиной 2 мм из стали типа сталь 20. При изгибе плоской стальной пластины поверхность металла претерпевает значительную пластическую деформацию, величина которой зависит от толщины пластины,

С целью определения предельного числа циклов до разрушения и зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения были проведены испытания на малоцикловую усталость натурных образцов основного металла и сварных соединений труб. Испытания проводились по схеме чистого изгиба по симметричному циклу. Наружная и внутренняя поверхности образцов не обрабатывались, их толщина соответствовала толщине металла труб. Контроль над моментом образования и роста усталостных трещин проводился с помощью бинокулярного микроскопа МБС-10. Установлены средние значения долговечности для образцов из основного металла и сварных соединений, выполненных газопрессовой и электродуговой сваркой, построены графики зависимости длин усталостных трещин на образцах сварных соединений, выполненных ЭДС и ГПС, от числа циклов нагружения. Разрушение образцов сварных соединений проходило, как правило, по основному металлу или в зоне перехода от шва к основному металлу . Определены значения остаточной долговечности в условиях циклически изменяющихся нагрузок с использованием графиков зависимости длины усталостной трещины от числа циклов нагружения.

1 - р = 90 %; 2 - Р = 70 %; 3 - Р = 50 %; 4 - Р = 30 %; 5 - Р = 10 % Проведены циклические испытания на изгиб образцов из основного металла длительно эксплуатируемого нефтепровода . Образцы испытывались на установке для испытаний на малоцикловую усталость при симметричном мягком нагружении по схеме поперечного изгиба с частотой нагру-жения 10 циклов в минуту, при температуре 20°С. Построены усталостные кривые, кривые распределения долговечности по уровням напряжений и кривые усталости для различных вероятностей разрушения для образцов из основного металла.

исследование металла корпуса, в том числе и на малоцикловую усталость ;

терной для микроструктуры биметалла, полуденного горячей проянг-кой, и состоит из макроструктуры основного металла биметалла, обезуглероженяой зоны в основном металле у зоны соединения слоев биметалла, насыщенной карбидами зоны в стали 08X13 у зоны соединения слоев биметалла, микроструктуры стали 08X13. Химический состав компонентов биметалла соответствует требованиям ГОСТов. Испытания металла на растяжение и малоцикловую усталость в диапазоне темяератур- 20-475°С доказали, что разрушение биметалла носит квазистатический характер и определяется макро- и минро-струхтурной неоднородностью биметалла. Разрушение биметалла начинается с образования микротрещин в насыщенной карбидами зоне в стали 08X13, развитие которых может идти как в основной металл биметалла, так и в металл плакирующего слоя .