Изложены основополагающие сведения о закономерностях усталостного разрушения, рассматриваемого с учетом сопротивления зарождению и распространению трещины. Приведены систематизированные данные о влиянии параметров циклического нагружения, температурного и структурного факторов, а также агрессивных сред на распространение усталостных трещин в металлах и сплавах. Представлены методы оценки характеристик циклической трещиностойкости материалов, а также расчеты на прочность и долговечность элементов конструкций с трещинами в заданных условиях эксплуатации.
Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся разработкой новых материалов, расчетами на прочность машин и сооружений; пособие будет полезно преподавателям и студентам, специализирующимся в области физики прочности и механики разрушения конструкционных материалов.
Author(s): Романив О. Н., Ярема С. Я., Никифорчин Г. Н. и др.
Series: Механика разрушения и прочность материалов. Справочное пособие, Т. 4
Publisher: Наукова думка
Year: 1990
Language: Russian
Pages: 680
City: Киев
От авторов......Page 9
Основные обозначения и принятые сокращения......Page 11
1.1. Вводные представления об усталости конструкционных материалов......Page 13
1.2. Методики и устройства для испытаний на усталость......Page 20
1.3. Влияние на выносливость условий нагружения......Page 29
1.4. Влияние на выносливость вида и особенностей напряженного состояния в изделиях......Page 38
1.5. Влияние на усталость концентрации напряжений и масштабного фактора......Page 42
1.6. Влияние состояния слоевповерхностных......Page 48
1.7. Коррозионная усталость металлов и сплавов......Page 53
1.8. Усталость металлов при статическом нагружении......Page 60
1.9. Усталость сварных соединений......Page 65
2.1. Закономерности циклического упругопластического деформирования металлов......Page 68
2.2. Эволюция дислокационной структуры при усталости металлов......Page 77
2.3. Повреждаемость при усталости и инициирование трещин......Page 85
2.4. Взаимосвязь периодов зарождения и распространения трещин при усталости металлов......Page 94
2.5. Метод количественной оценки сопротивления зарождению усталостных трещин у концентраторов напряжений......Page 100
2.6. Влияние структурных и металлургических факторов на усталость металлов и сплавов......Page 104
2.7. Усталость различных конструкционных сплавов......Page 110
2.8. Концепции и гипотезы усталостных явлений в металлах и сплавах......Page 121
3.1. Общая характеристика строения усталостных изломов......Page 131
3.2. Основные элементы микростроения усталостных изломов......Page 135
3.3. Модельные представления о механизме формирования усталостных бороздок......Page 138
3.4. Формирование дислокационной структуры в процессе распространения усталостной трещины кинетикой......Page 143
3.5. Связь микростроения изломов с кинетикой усталостного разрушения......Page 145
3.6. Количественный фрактографический анализ усталостного разрушения......Page 151
3.7. Фрактографический анализ и диагностика усталостного разрушения......Page 155
3.8. Критерии, регламентирующие распространение трещин в условиях подобия микромеханизмов разрушения......Page 157
4.1. Переход от стадии зарождения к стадии роста усталостной трещины......Page 162
4.2. Исходные положения механики роста усталостной трещины......Page 164
4.3. Механическая ситуация в окрестности фронта трещины......Page 166
4.4. Геометрия трещины......Page 170
4.5. Влияние среды на скорость роста трещины......Page 177
4.6. Кинетические диаграммы усталостного разрушения и факторы, влияющие на них......Page 179
4.7. Эффективный размах, раскрытие в вершине трещины и другие альтернативные параметры разрушения......Page 195
4.8. Определение скорости роста усталостной трещины......Page 197
4.9. Аналитическое описание кинетических диаграмм усталостного разрушения......Page 199
4.10. Характеристики циклической трещиностойкости материалов и их определение......Page 208
4.11. Математическая модель роста усталостной трещины для определения характеристик циклической трещиностойкости......Page 220
5.1. Общие положения......Page 227
5.2. Образцы......Page 230
5.3. Испытательное оборудование......Page 272
5.4. Методы измерения длины трещины......Page 292
5.5. Планирование и проведение испытаний......Page 303
5.6. Обработка результатов испытания......Page 314
6.1. Роль асимметрии цикла в субкритическом росте трещин усталости......Page 325
6.2. Фактор нестабильности нагружения и циклическая трещиностойкость сплавов......Page 329
6.3. Влияние частоты и формы цикла нагружения......Page 333
6.4. Влияние температуры испытаний на циклическую трещиностойкость металлов образцов......Page 337
6.5. Влияние размера и геометрии образцов......Page 354
6.6. Особенности распространения коротких усталостных трещин......Page 359
7.1. Структура и циклическая трещиностойкость сплавов. Разрушение однофазных материалов......Page 368
7.2. Влияние упрочнения холодным деформированием......Page 371
7.3. Твердорастворное и дисперсионное упрочнение. Структурное охрупчивание, обусловливающее межзеренное разрушение и деформационное двойникование......Page 379
7.4. Роль углерода в сталях и фактор термического упрочнения......Page 381
7.5. Закономерности формирования порогов усталости......Page 388
7.6. Структурный анализ кинетических диаграмм усталостного разрушения......Page 392
8.1. Проявления и механизмы закрытия усталостных трещин......Page 401
8.2. Влияние условий эксплуатации на закрытие и кинетику трещин усталости в конструкционных материалах......Page 410
8.3. Закрытие трещин и структура конструкционных сплавов......Page 420
8.4. Структурная концепция порогов усталости......Page 425
9.1. Методические особенности определения коррозионно-циклической трещиностойкости материалов......Page 427
9.2. Коррозионно-циклическая Трещиностойкость высокопрочных сталей......Page 434
9.3. Коррозионно-циклическая трещиностойкость сталей низкой и средней прочности......Page 438
9.4. Факторы, определяющие коррозионно-циклическую трещиностойкость сталей конструкционных......Page 442
9.5. Влияние электрохимической ситуации в вершине трещины на кинетику роста трещин. Построение инвариантных диаграмм циклической трещиностойкости сплавов......Page 447
9.6. Коррозионно-циклическая трещиностойкость титановых и алюминиевых сплавов......Page 452
9.7. Пороги коррозионно-циклической трещиностойкости и ресурсные возможности сплавов......Page 455
9.8. Расчетные модели для оценки кинетики коррозионного роста трещин......Page 465
9.9. Методы повышения коррозионно-циклической трещиностойкости сталей и сплавов......Page 471
10.1. Методики определения параметров коррозионно-статической трещиностойкости конструкционных материалов......Page 478
10.2. Морфология коррозионных трещин и методы оценки ее влияния на напряженно-деформированное состояние в вершине трещины......Page 483
10.3. Механизмы коррозионного роста трещин в конструкционных сталях......Page 490
10.4. Масштабный эффект при оценке коррозионно-статической трещиностойкости сталей......Page 496
10.5. Кинетические диаграммы растрескивания конструкционных сталей......Page 498
10.6. Пороги коррозионно-статической трещиностойкости конструкционных материалов......Page 503
10.7. Некоторые способы повышения коррозионно-статической трещиностойкости конструкционных сталей......Page 516
11.1. Влияние состава и параметров газообразных сред......Page 522
11.2. Учет закрытия усталостных трещин при определении циклической трещи ностой кости материалов в газах и вакууме......Page 533
11.3. Структурная чувствительность параметров циклической трещиностойкости конструкционных сталей к воздействию водорода и других газообразных сред......Page 536
11.4. Механизмы влияния газообразных сред на кинетику развития усталостных трещин......Page 542
12.1. Особенности напряженно-деформированного состояния около трещин при упругопластическом деформировании......Page 549
12.2. Диаграммы деформирования при малоцикловом нагружении......Page 556
12.3. Напряженно-деформированные состояния в зонах концентрации......Page 565
12.4. Перераспределение пластических деформаций в зонах трещин при малоцикловом нагружении......Page 574
12.5. Деформационные критерии развития трещин при малоцикловом нагружении......Page 583
13.1. Основные предпосылки и исходные соотношения......Page 592
13.2. Определение долговечности железнодорожных рельсов с дефектами типа трещин......Page 597
13.3. Оценка работоспособности несущих рам сельскохозяйственных машин с позиций их трещиностойкости......Page 604
13.4. Определение хрупкой прочности и долговечности крупных опорных валков прокатных станов......Page 607
13.5. Применение аппарата нелинейной механики разрушения к определению долговечности труб с поверхностными трещинами......Page 617
Список литературы......Page 627
Предметный указатель......Page 675
