1: МІЦНІСТЬ ПРИ ЗМІННИХ НАВАНТАЖЕННЯХ Лекція 1. проф. Шукаєв С. М. Національний технічний університет України Київський політехнічний інститут 2014 р.
2: ЗАГАЛЬНА ІНФОРМАЦІЯ Лектор: проф. Шукаєв Сергій Миколайович
3: Зміст лекції Вступ Історичний нарис Поняття про багатоциклову і малоциклову втому Повна крива втоми
4: Вступ Втомне руйнування навколо нас
5: Вступ , продовження
6: Вступ, продовження Більшість оглядів з втоми матеріалів починається з дослідження Вільгельма Августа Юліуса Альберта – німецького гірничого адміністратора, що працював у гірському районі Грац, середня Німеччина. Результати дослідження були опубліковані у 1829 році. Альберт вивчав причини виходу з ладу підйомних машин у гірничій промисловості. В своєму досліджені описав нездатність металевих шахтних ланцюгів опиратися впливу змінних малих навантажень.
7: Вступ, продовження Термін «втома» було вперше введено у 1839 році французьким вченим Ж. -В. Понселе, який виявив зниження міцності сталевих конструкцій під дією циклічних напружень.
8: Вступ, продовження
9: Вступ, продовження
10: Вступ, продовження
11: Вступ, продовження
12: Вступ, продовження
13: Вступ, продовження
14: Вступ, продовження
15: Вступ, продовження
16: Поняття про багатоциклову і малоциклову втому Поняття втоми охоплює дві області циклічного навантажування і деформування, які різко відрізняються одна від одної, в кожній з яких руйнування є наслідком дії різних фізичних механізмів. У звязку з цим розрізняють багатоциклову і малоциклову втому. Під багатоцикловою втомою розуміють втому матеріалу, за якої втомне пошкоджування і руйнування відбуваються без помітного накопичення деформацій (головним чином за пружної деформації). Малоциклова втома – це втома матеріалу, за якої втомне пошкоджування і руйнування відбуваються в основному під час пружнопластичного деформування. УВАГА! Принциповою відмінністю малоциклової втоми від багатоциклової є наявність пластичних деформацій у кожному циклі деформування.
17: Повна крива втоми
18: Повна крива втоми, продовження Для різних металів і умов навантажування величина цих областей за кількістю циклів та інтервалами напруження можуть бути різними, але загальна форма кривої зберігається. На ділянці I, де напруження близькі до границі міцності, руйнування відбувається в результаті направленого пластичного деформування до величини граничної пластичної деформації досліджуваного матеріалу при статичному навантажуванні. Такий вид руйнування називається квазістатичним.
19: Повна крива втоми, продовження На ділянках II і III руйнування відбувається внаслідок виникнення і розвитку втомної тріщини. При руйнуванні чітко виділяють дві частини у поперечному перерізі зразка. Ці частини розрізняються за зовнішнім виглядом: Частина А має тонковолокнисту будову і відповідає області розвитку втомної тріщини; Частина Б має крупнозернисту будову і мало чим відрізняється від поверхні крихкого зламу. Це, так звана, зона долому, що виникає на завершальній стадії руйнування через нестачу міцності.
20: Повна крива втоми, продовження Область квазістатичного руйнування може складатись як з десятків, так і тисячі циклів. Область малоциклової втоми має орієнтовний діапазон від 5102 циклів до 104 циклів. Область багатоциклової втоми поширюється на довговічності, що перевищують 104 циклів. Межа між мало- і багатоцикловою втомою є умовною і визначається головним чином мірою непружності матеріалу в циклі навантажування і наявною пластичністю матеріалу. Для високопластичних сплавів перехідна зона зміщується в бік більших довговічностей, для крихких – в бік менших.
21: Повна крива втоми, продовження На повній кривій втоми вирізняють два типи розривів: 1-ий: рв - напруження верхнього розриву, уявляє собою границю між квазістатичною і малоцикловою ділянками кривої втоми. 2-ий: рн - напруження нижнього розриву, яке відповідає границі між кривими малоциклової та багатоциклової втоми. Відповідні ділянки повної кривої втоми в цих точках можуть не збігатися, тобто маємо розриви.
