Теория и факторы, влияющие на критерии циклической прочности

Характер усталостного разрушения существенно зависит от уровня циклически изменяющихся напряжений. Так, при максимальных напряжениях цикла, меньших предела упругости материала, усталостное разрушение имеет хрупкий характер и происходит вследствие накопления повреждений и развития магистральной трещины без заметной пластической деформации всей детали. В связи с различными физическими процессами разрушения материала при высоких и низких уровнях максимальных напряжений цикла, принято различать два вида усталости – многоцикловая, малоцикловая. Многоцикловая усталость - усталость материала, при которой усталостное повреждение или разрушение происходит в основном при упругом деформировании. Малоцикловая усталость - усталость материала, при которой усталостное повреждение или разрушение происходит при упругопластическом деформировании. Характер разрушения в области малоцикловой усталости существенно зависит от способности материала к накоплению пластических деформаций при циклическомнагружении. Интенсивность процесса накопления пластических деформаций при циклическомнагружении зависит также от с Малоцикловое разрушение может быть вызвано не только действием переменных нагрузок, но и повторными тепловыми воздействиями. Если температурные расширения в детали стеснены опорными устройствами или окружающими частями детали с неизменной температурой, то в такой детали возникнут температурные напряжения, которые могут достигнуть предела текучести. В результате появятся пластические деформации, скорости нагружения и разгрузки и времени выдержки. Циклическая прочность зависит от перегрузок, которым деталь подвергается перед нагружением. Циклическая прочность зависит от большого числа факторов, из которых решающее значение имеют структура и напряженное состояние поверхностного слоя, качество поверхности и воздействие коррозионной среды. Наличие на поверхности остаточных напряжений сжатия затрудняет образование и развитие трещин усталости и, как следствие, способствует увеличению предела выносливости.

Лекция 12