Усталость материала

Усталость материала
Характерный усталостный излом
Причины отказа механики
Прогиб
Коррозия
Пластическая деформация
Усталость материала
Удар
Трещина
Плавление
Износ

Усталость материала — в материаловедении — процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных (часто циклических) напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению материала за указанное время[1].

Обратное свойство материала называется выносливостью (свойство материала воспринимать переменные (циклические) нагрузки без разрушения указанное время). Кроме того это понятие близко связано с прочностью, существует понятие усталостной прочности.

Выносливость измерима, существуют методики её измерения.

Выносливость, так же как и прочность, для многих материалов сильно зависит от температуры, это явление получило название хладноломкость.

Содержание

История

Первооткрывателем явления стал Вильгельм Альберт (en:Wilhelm Albert), но термин «усталость» был введён в 1839 году французским ученым Ж.-В. Понселе, который обнаружил снижение прочности стальных конструкций при воздействии циклических напряжений.

Диаграмма Вёллера: по горизонтальной оси — количество циклов, по вертикальной — напряжение

Наибольший вклад в научную основу проектирования металлических конструкций, подвергающихся повторным напряжениям, внёс немецкий инженер Август Вёллер (en:August Wöhler) классическими опытами с железом и сталью в условиях повторного растяжения-сжатия, результаты которых были опубликованы в 1858—1870 годах. Л. Шпангенберг (de:Louis Spangenberg) в 1874 году впервые графически изобразил результаты исследований, опубликованных А. Вёллером в виде таблиц. С тех пор графическое представление полученной зависимости между амплитудами напряжения цикла и числом циклов до разрушения называют диаграммой (кривой) Вёллера.

Предотвращение

Основным методом предотвращения усталостного разрушения является модификация конструкции механизма с целью исключения циклических нагрузок, либо замена материалов на менее склонные к усталости. Значительное увеличение выносливости даёт химико-термическая обработка металлов, например азотирование.

Газотермическое напыление, особенно высокоскоростное газопламенное напыление, создаёт напряжение сжатия в покрытии материала и способствует защите деталей от разрушения.

Известные катастрофы, связанные с усталостью материала

Смотрите также

  • Усталостная прочность
  • Алгоритм Любачевского-Стилинжера, который в ряде случаев позволяет моделировать микроструктуру усталостных дефектов

Примечание

  1. Часто при определении срока службы используется не понятие времени, а понятие количества циклов (изгибов, изломов, сжатий-растяжений и пр.), а в некоторых отраслях, таких как автомобилестроение, количество циклов сводится к тысячам километров пробега

Источники


Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем сделать НИР

Полезное


Смотреть что такое "Усталость материала" в других словарях:

  • Усталость материала — УСТАЛОСТЬ, и, ж. Чувство утомления, состояние того, кто устал. Почувствовать у. Падать от усталости (испытывать крайнюю усталость). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛА — изменение механических и физических свойств материала в результате действия циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. Сопротивление усталости характеризуется пределом выносливости наибольшим напряжением, которое может выдержать… …   Большой Энциклопедический словарь

  • усталость материала — Изменение состояния материала в результате многократного циклического нагружения, приводящее к его прогрессирующему разрушению [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительная механика,… …   Справочник технического переводчика

  • УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛА — необратимые явления ухудшения механических и др. физ. свойств материала, находившегося под многократным воздействием знакопеременных млн. однозначных, нередко вибрирующих нагрузок и деформаций. Процесс усталости развивается постепенно и может… …   Большая политехническая энциклопедия

  • усталость материала — изменение механических и физических свойств материала в результате действия циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций. Сопротивление усталости характеризуется пределом выносливости  наибольшим напряжением, которое может выдержать …   Энциклопедический словарь

  • усталость материала — medžiagos nuovargis statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos mechaninių ir fizikinių savybių blogėjimas dėl daugkartinių išorinių mechaninių apkrovų. atitikmenys: angl. fatique of material rus. усталость материала …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • УСТАЛОСТЬ МАТЕРИАЛА — изменение состояния материала в результате многократного циклического нагружения, приводящее к его прогрессирующему разрушению (Болгарский язык; Български) умора на материала (Чешский язык; Čeština) únava materiálu (Немецкий язык; Deutsch)… …   Строительный словарь

  • Разрушение от повторных нагрузок (усталость материала) — разрушение материала путем образования и постепенного развития трещин при многократном повторении силовых воздействий, не превышающих расчетные, заканчивающееся внезапным изломом или разрывом элемента сооружения (или машины). Источник: Справочник …   Строительный словарь

  • 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 — УСТАЛОСТЬ, и, жен. Чувство утомления, состояние того, кто устал. Почувствовать у. Падать от усталости (испытывать крайнюю усталость). • Усталость материала (спец.) изменение механических и физических свойств материала под воздействием постоянных… …   Толковый словарь Ожегова

Книги

Другие книги по запросу «Усталость материала» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

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