Проведенные эксперименты


Кружки указывают прочность, полученную при испытаниях различных образцов, ордината горизонтальной прямой — величину предела усталости.

Определение прочности под переменной нагрузкой производится в большинстве случаев при симметричном цикле на специальных машинах для испытаний на усталость. В этом случае образец имеет стандартную форму, как правило, цилиндрическую.

Он зажимается между центрами (или вставляется в патрон), к нему подвешивается груз. Образец приводится во вращение; каждая его фибра попадает попеременно в сжатую и растянутую зоны. Таким образом производится испытание образца, пока не наступит разрушение.

Точка D, располагающаяся на кривой, изображает напряженное состояние на пределе усталости.

По мере роста числа загружений в испытуемом элементе возникают микроскопические разрушения. Накопление разрушений приводит к постепенному образованию трещины. Последняя создает в поперечном сечении изделия эффект подобный тому, который вызывается надрезом. Возникают объемные напряжения. При объемных напряжениях пластические свойства металлов резко ухудшаются.

Трещина медленно увеличивается до момента внезапного разрушения детали.

В изломе детали можно различить две зоны. Одна из зон имеет поверхность гладкую матовую, часто покрытую налетом коррозии. На этом участке трещина развивалась в течение длительного времени. В другой зоне поверхность блестящая, структура крупнозернистая. Разрушение здесь произошло одновременно по всему участку и в хрупком состоянии.

Существует несколько теорий для объяснения усталости.
В течение многих лет некоторые исследователи полагали, что под влиянием переменных напряжений происходит изменение структуры металла. Тщательно проведенные эксперименты Гафа (30-е годы) опровергли эту точку зрения. По взглядам Хемфри, переменные напряжения вызывают истирание металла по поверхности скольжения, в результате чего нарушается сцепление между его частицами.

Предельное напряжение
Неравномерность распределения

Опубликовано: 05-03-2014 В рубрике : Металлы

Яндекс.Метрика