* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Глава
7
ЭЛЕМЕНТЫ
ТЕОРИИ
УСТАЛОСТИ
ОСНОВНЫЕ
понятия
Усталостное разрушение. В реальных материалах под действием циклических нагрузок могут накапливаться необратимые механические изменения, Это происходит даже в тех случаях, когда максимальные макроскопические напряжении ни превышают предела упругости ма териала, Если число циклон достаточно велико, то в результате накопле ния необратимых механических изменений в какой-либо точке образца или детали образуется макроскопическая трещина, постепенное раз витие которой приводит к разрушению. Накопление необратимых ме ханических изменении в материале при приложении циклических пагрузок называют усталостью* а разрушение в результате постепенного развития трещины — усталостным разрушением. Усталостное разрушение родственно явлению разрушения в резуль тата повторных упруго-пластических деформаций. Н о последнее про исходит лишь при макроскопических напряжениях, превышающих предел упругости, в то время как усталостное разрушение может иметь место при значительно меньших микроскопических напряжениях. Повторные пластические деформации развиваются в макрообъемах, сопоставимых с объемом тела. Напротив, усталостные повреждения, по крайней мере на первой стадии процесса» носят микроскопический и субмикроскопический характер, локализуясь в слабейших зернах и кристаллитах. Разрушению в результате повторных пластических Деформаций предшествует число и и клон порядка Ю — 1 0 ; число циклов, предшествующих усталостному разрушению, обычно превышает 10'. Резкой границы между двумя типами разрушений провести нельзя.
1 4
Механизм усталостного разрушения. Вначале под действием цикли ческой нагрузки накапливаются пластические деформации в наиболее слабых и наиболее напряженных зернах материала. Н а первом этапе существенную роль играют дислокационные искажения кристаллический структуры. Затем в этих зернах появляются линии скольжения. При Повторных нагружениях число этих линий скольжения увенчивается и постепенно они сливаются, образуют полосы скольжения и субмикро скопические трещины* Слиянием субмикроскопических трещин и созда нием условий для развития прогрессирующей макроскопической тре щины заканчивается первая стадия усталостного разрушения. Число Циклов, приходящееся па эту стадию (называемую иногда подго товительной или инкубационной) составляет 6 J—90% от полного