УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ


УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ
УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ

       
изменение механич. и физ. св-в материала под длит. действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается на его механич. св-вах, макроструктуре, микроструктуре и субструктуре. Эти изменения протекают по стадиям и зависят от исходных св-в, вида напряжённого состояния, истории нагружения и влияния среды. На определённой стадии начинаются необратимые явления снижения сопротивления материала разрушению, характеризуемые как усталостное повреждение. Сначала в структурных составляющих материала и по границам их сопряжения (зёрна поликрист. металла, волокна и матрица композитов, мол. цепи полимеров) образуются микротрещины, к-рые на дальнейших стадиях перерастают в макротрещины либо приводят к окончат. разрушению элемента конструкции или образца для механич. испытаний.
Количественно усталостный процесс описывается зависимостью между накопленным повреждением и числом циклов или длительностью нагружения по параметру величины циклич. напряжений или деформаций. Соответствующая зависимость между числом циклов и стадией повреждения (в т. ч. возникновением трещины или окончат. повреждением) наз. кривой усталости. Эта кривая — осн. хар-ка У. м. Накопление циклич. повреждения отражает деформирование материала как макро- и микронеоднородной среды (для металлов — поликрист. конгломерат, для полимеров — конгломерат мол. цепей, для композитов — регулярное строение из матрицы и волокон). Циклич. нагружение таких неоднородных структур порождает в наиболее напряжённых структурных звеньях необратимые деформации (упругопластические, вязкоупругие), накапливающиеся с нарастанием числа циклов и длительности пребывания под циклич. нагрузкой. Их увеличение до критич. значений, свойственных материалу и среде, в к-рой он находится, приводит к зарождению макротрещины как предельного состояния на первой стадии усталостного разрушения. Кинетика изменения состояния материала на этой стадии проявляется субмикроскопически в изменении плотности дислокаций и концентрации вакансий; микроскопически — в образовании линий скольжения, остаточных микронапряжений, искажении микрогеометрии свободной поверхности; механически — в изменении твёрдости, параметров петли упругопластич. гистерезиса, циклич. модуля упругости, а также макрофиз. св-в (электрич., магн. и акустич. сопротивлений, плотности). На второй стадии усталостного разрушения накопление повреждения оценивается скоростью прорастания макротрещины и уменьшением сопротивления материала статическому (квазихрупкому или хрупкому) разрушению, определяемому изменением статич. прочности, в т. ч. хар-ками вязкости разрушения как критич. значениями интенсивностей напряжений у края усталостной трещины.
На сопротивление У. м. существенно влияет активная среда и повышенная темп-ра; при этом на разрушение оказывает влияние как число циклов, так и длительность нагружения. Сопротивление У. м. уменьшается с увеличением загрязнённости неметаллич. включениями, неравномерности распределения легирующих элементов, с укрупнением зерна, а также при повреждении поверхности. Сопротивление У. м. увеличивается при обработке поверхности, повышающей прочность и остаточную напряжённость сжатия поверхностного слоя (химико-термич. обработка, наклёп, поверхностная закалка). Т. к. усталостные разрушения зарождаются в области структурных несовершенств, а последние обычно распределяются случайным образом, то хар-кам У. м. (числам циклов и разрушающим напряжениям) свойственно распределение, подчиняющееся вероятностным закономерностям. Испытания на У. м. производятся на машинах, позволяющих создавать циклич. нагружение в широком диапазоне частот и напряжённых состояний.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

Смотреть что такое "УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ" в других словарях:

  • Усталость материалов — – изменение механических и физических свойств материала под длительным воздействием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. [РД 22 01.97] Усталость материалов – изменение механических и физических свойств материала …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Усталость материалов — изменение механических и физических свойств материала под длительным действием циклических изменяющихся во времени напряжений и деформаций. Источник: РД 03 380 00: Инструкция по обследованию шаровых р …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Усталость материалов — Усталость (усталостная долговечность): снижение прочности материала под воздействием повторяющейся нагрузки по сравнению с прочностью при единичном нагружении... Источник: ОДМ 218.3.018 2011. Отраслевой дорожный методический документ.… …   Официальная терминология

  • Усталость материалов — Характерный усталостный излом Усталость материала (материаловедение) процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и… …   Википедия

  • Усталость материалов —         изменение механических и физических свойств материала под длительным действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается на его механических свойствах,… …   Большая советская энциклопедия

  • усталость материалов — изменение механических и физических свойств материала под воздействием в течение длительного времени циклически изменяющихся нагрузок. Изменение состояния материала при усталостном процессе отражается прежде всего на его механических свойствах.… …   Энциклопедия техники

  • Усталость материалов —    постепенное местное изменение структуры материала, не сопровождающееся заметной потерей массы.    Изделия в процессе эксплуатации подвергаются действию небольших, но многократно повторяющихся деформаций растяжения, что приводит к постепенному… …   Энциклопедия моды и одежды

  • Усталость — процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных  напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию и развитию трещин и к разрушению. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Усталость материала — Характерный усталостный излом Причины отказа механики Прогиб …   Википедия

  • Усталость — – процесс образования и распространения трещин в элементах конструкции в результате воздействия переменных усилий. [EN 1993–1–9] Усталость изменение механических и физических свойств материалов при длительном воздействии циклически… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Книги

Другие книги по запросу «УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛОВ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.