Конструкционная прочность
Конструкционная прочность материала – комплексная характеристика, включающая сочетание конструкционных критериев: прочности, надежности, долговечности. Критерии прочности. В качестве критериев прочности выбираются такие механические характеристики, получаемые при испытаниях, которые наиболее полно отражают прочность в условиях эксплуатации. Примеры критериев прочности: временное сопротивление, sв; условный предел текучести, s0,2; предел упругости, σуп; модуль упругости, E. Критерии надежности. Надежность – свойство материала противостоять хрупкому разрушению. Хрупкое разрушение особо опасно из-за большой скорости развития трещины при напряжениях, ниже расчетных. В условиях эксплуатации действуют факторы, увеличивающие опасность хрупкого разрушения: различные концентраторы напряжений (надрезы, макро и микротрещины), понижение температуры, динамические нагрузки, увеличение размеров деталей (масштабный фактор). Примерами критериев надежности являются: относительное удлинение после разрыва d; относительное сужение после разрыва y; ударная вязкость KCT, KCV, KCU; вязкость разрушения K1c; температурный порог хладноломкости t50. Критерии долговечности. Долговечность – свойство материалов сопротивляться развитию постепенного разрушения (постепенного отказа), обеспечивая работоспособность деталей в течение заданного времени (ресурса). Причины постепенного отказа: усталость, изнашивание, ползучесть, коррозия, радиационное разбухание и др. Эти процессы при эксплуатации вызывают постепенное накопление необратимых изменений в материале и его разрушение. Обеспечение долговечности материала означает уменьшение до требуемых значений скорости его разрушения. Для большинства деталей машин долговечность определяется: пределом выносливости, s-1; сопротивлением материала усталостным разрушениям (циклической долговечностью), сопротивлением изнашиванию (износостойкостью). В табл. 1.1 приведены ориентировочные механические свойства важнейших металлов. Таблица 1.1Механические свойства металлов
|
