Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Прогнозирование долговечности и диагностика усталости деталей машин

..pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
22.56 Mб
Скачать

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для решения проблемы обеспечения требуемой надеж­ ности машин по сопротивлению деталей и узлов устало­ сти разработана кинетическая теория механической усталости, в которой сформулированы и эксперименталь­ но проверены критерии сопротивления усталости, урав­ нения кривых усталости для областей много- и ма­ лоцикловой усталости, дифференциальные уравнения усталостного повреждения, а также принципы суммиро­ вания повреждений и ускорения испытаний при нерегу­ лярном нагружении. С позиций кинетической теории рассмотрены статистические вопросы усталости, вопро­ сы снижения предела выносливости в процессе устало­ стного повреждения и построения кинетических диа­ грамм усталости.

Кинетическая теория механической усталости позво­ лила обобщить результаты исследований по росту уста­ лостных трещин, накоплению усталостных повреждений, рассеянию сопротивления усталости и прогнозированию долговечности деталей машин.

Разработка кинетической теории механической уста­ лости создала необходимые условия для разработки ря­ да методов усталостных испытаний, в том числе и уско­ ренных, а также методов построения первичных кривых усталости при регулярном нагружении и перехода от первичных к вторичным кривым усталости при нерегу­ лярном нагружении, для развития методов вероятност­ ных расчетов ресурса деталей и узлов машин и разра­ ботки основ диагностирования усталости деталей машин в условиях эксплуатации.

На основе кинетической теории механической уста-

231

лости выполнен ряд прикладных исследований по оцен­ ке и повышению сопротивления усталости: вторичного вала коробки передач мотоцикла, аккумуляторов давле­ ния, трубопроводов машин, соединений трубопроводов, сварных станин прессов и рессор автомобилей. Резуль­ таты прикладных исследований в виде стандарта, мето­ дических указаний и рекомендаций внедрены в промыш­ ленность.

ЛИТЕРАТУРА

1. Афанасьев Н. Н. Статистическая теория усталостной прочно­ сти металлов.— Киев: Изд-во АН УССР, 1953.—128 с.

2. Биргер И. А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчеты на проч­ ность деталей машин.— М.: Машиностроение, 1979.—702 с.

3.Болотин В. В. Статистические методы в строительной механи­ ке.— М.: Стройиздат, 11965.—280 с.

4.

Болотин В. В. О прогнозировании надежности и долговечно­

5.

сти машин.— Машиностроение, 1977, № 5, с. 86—93.

Быков В. А., Разов И. Af, Художников Л. Ф. Циклическая проч­

 

ность судокорпусных сталей.— Л.: Судостроение, 1968.— 216 с.

6.Гарф М. Э., Павловский В. Э. О методике определения нижней границы повреждающих напряжений.— Заводская лаборатория,. 1967, № 3, с. 349—352.

7.Гарф М. Э. и др. Роль низких напряжений спектра в развитии

усталостного разрушения.— В кн.: Прочность материалов н

 

конструкций. Киев: Наукова думка, 4975, с. 55—65.

метал­

8. Гребеник В. М. Усталостная

прочность и долговечность

-

лургического

оборудования.— М.:

Машиностроение,

1969.—

256 с.

 

 

 

 

элементов машин.—

9. Дмитриченко С. С. Анализ нагруженности

10.

М.: Машиностроение, 1977.—36 с.

 

 

 

Дмитриченко С. С. и др. Стендовые испытания сварных рам на

 

усталость.— Вестник машиностроения, 1973,

№ 2, с. 7—11.

111. Дмитриченко С. С. и др.

Расчет долговечности металлоконст­

 

рукций машин

(в вероятностном

аспекте).— Вестник машино­

12.

строения, 1977, № 5, с. 7—9.

разрушение

металлов.— М.: Ме-

Иванова В. С. Усталостное

 

таллургиздат,

1963.—258 с.

В. Ф. Природа усталости металлов,—

>13. Иванова В. С., Терентьев

 

М.: Металлургия, 1975.—456 с.

 

 

 

14.Карпенко Г. В. Влияние активных жидких сред на выносли­ вость стали.— Киев: Изд-во АН УССР, 1955.—208 с.

15.Карпенко Г. В. Влияние механической обработки на прочность

ивыносливость стали.— Москва — Киев: Машгиз, 1959.—186 с.

16.Карпенко Г. В. Влияние среды на прочность и долговечность

металлов.— Киев: Наукова думка, 1976.— 127 с.

17. Кинасошвили Р. С. Сопротивление материалов.— М.: Наука, 1975.—384 с.

18.Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, пере­ менных во времени.— М.: Машиностроение, 1977.—232 с.

19. Коновалов Л. В. Суммирование усталостных повреждений при спектре с пиковыми перегрузками.— Машиноведение, 1969,

№ 4, с. 74—85.

20.Коновалов Л. В. Отклонение величины эквивалентного расчет­ ного напряжения в связи с условиями нестационарного нагру­ жения.— Вестник машиностроения, 1974, № 1, с. 9—13.

21.Кордонский X. Б. Приложения теории вероятностей в инженер­ ном деле.— М.: Физматгиз, 11963.—435 с.

22.Кудрявцев И. В. Внутренние напряжения как резерв прочности в машиностроении.— М.: Машгиз, I195tl.—278 с.

23.Кудрявцев И. В., Наумченков Н. Е. Усталость сварных кон­ струкций.— М.: Машиностроение, 1976.—271 с.

24.Кугель Р. В. Долговечность автомобилей.— М.: Машгиз, 1961.— 432 с.

25.Кугель Р. В. О натурных испытаниях-.долговечности деталей машин.— М.: Машиностроение, 1970.— 84 с.

26.Кузьменко В. А. Звуковые и ультразвуковые колебания прй ди­ намических испытаниях материалов.— Киев: Изд-во АН УССР, 1963.— 152 с.

27.Марин Н. И. Статическая выносливость элементов авиацион­

28.

ных конструкций.— М.: Машиностроение,

1968.— 1162 с.

 

Медведев С. Д. Циклическая прочность

металлов.— М.: Маш­

 

гиз, 19611.— 303 с.

усталости. металлов как

.29. Одинг И. А.

Структурные признаки

 

средство установления причин аварий

машин.— М.: Изд-во АН

30.

СССР, '1949.— 150 с.

 

в машиностроении

и

Одинг И. А.

Допускаемые напряжения

 

циклическая

прочность металлов.— М.: Машгиз, 1962.— 260

с.

.31. Олейник Н. В. Выносливость деталей машин.-—Киев: Техника, 1979.— 199 с.

32.Петрусевич. А. И., Генкин М. Д., Гринкевич В. К. Динамические нагрузки в зубчатых передачах с прямозубыми колесами.— М.:

Изд-во АН СССР, 1956.— 134 с.

:33. Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Сопротивление материалов де­ формированию и разрушению при сложном напряженном со­ стоянии.— Киев: Наукова думка, 0969.— 2111 с.

34. Писаренко Г. С., Яковлева А. П., Матвеев В. В. Справочник по сопротивлению материалов.— Киев: Наукова думка, 1975.—

704с.

35.Пономарев С, Д. и др. Расчеты на прочность в машинострое­

нии, т. 3.— М.: Машгиз, 1959.— *1118 с.

36.Гарф М. Э. Развитие усталостных трещин в материалах и кон­ струкциях.— Киев: Наукова думка, 1980.— 151 с.

37.Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагрузках.— М.: Оборониздат, 1959.— 352 с.

38.Решетов Д. Н. Работоспособность и надежность деталей ма­ шин.— М.: Высшая школа, 11974.— 206 с.

39.Решетов Д. Н. Детали машин.— М.: Машиностроение, 1974.— 656 с.

40.Серенсен С. В, Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению.— М.: Атомиздат, 1975.— 192 с.

41.Серенсен С. В., Когаев В. Пм Шнейдерович Р, М. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность.— М.: Ма­ шиностроение, 1975.— 488 с.

234

42.Степнов М. Н. Статистическая обработка результатов механи­ ческих испытаний.— М.: Машиностроение, 1972.— 232 с.

43.Трощенко В. Т. Усталость и неупругость металлов.— Киев: Наукова думка, 1971.— 268 с.

44.Труфяков В. И. Усталость сварных соединений.— Киев: Наукова думка, 1973.— 216 с.

45.Ужик Г. В. Методы испытаний металлов и деталей машин на

выносливость.— М.—Л.: Изд-во АН СССР, 1948.— 264 с.

46.Фридман Я. Б., Гордеева Т. А., Зайцев А. М. Строение и ана­ лиз изломов.— М.: Машгиз, 11960.— 128 с.

47.

Фридман Я. Б.

Механические свойства металлов, ч. 2.— М.:

48.

Машиностроение, 1974.— 368 с.

 

Чатынян Р. М. Усталостная прочность деталей машин при дли­

 

тельной

работе

с переменными режимами нагружений.— Вест­

49.

ник машиностроения, 11976, № 8, с. 44—46.

 

Шашин

М. Я. Методика определения средних вероятных зна­

 

чений

циклической

долговечности.— Заводская

лаборатория,

50.

1952, №> 6, с. 728—735.

циклической

Шашин

М. Я.

Об

оценке рассеивания значений

 

прочности.— Вестник

машиностроения, 1965, № 2,

с. 24—28.

51.Школьник Л. М. Скорость роста трещин и живучесть метал­ лов.— М.: Металлургия, 1973.— 215 с.

52.Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний.— М.: Ме­ таллургия, 1978.— 302 с.

53.Шнейдерович Р. М. Прочность при статическом и повторноста-

тнческом нагружениях.— М.: Машиностроение, 1968.— 343 с.

54.Бастенэр Ф„ Бастьен М., Помэ Ж. Статистический анализ ре­ зультатов новых усталостных испытаний.— В кн.: Усталость и выносливость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. 390—406.

55.Бэкофен В. А. Образование усталостных трещин в полосах скольжения.— В кн.: Атомный механизм разрушения. М.: Ме­ таллургиздат, 1963, с. 438—454.

56.Вейбулл В. Усталостные испытания и анализ их результатов.—

М.: Машиностроение, 11964.— 276 с.

57.Вуд У. А. Некоторые результаты исследования природы уста­ лости металлов.— В кн.: Усталость и выносливость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. 61—81.

58.Гэттс. Применение понятия кумулятивного повреждения к про­

блеме усталости.— Техническая механика, 1961, № 4, с. 59—73.

59.Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твер­ дых тел.— М.: Металлургиздат, 1971.— 226 с.

60.Коттрел А. X. Теоретические аспекты процесса разрушения.—

Вкн.: Атомный механизм разрушения. М.: Металлургиздат,

1963, с. 30—38.

61.Макивили А. Д., Иллг У. Метод определения скорости распро­ странения трещины усталости.— В кн.: Усталость и выносли­ вость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. 203—2111.

62.Немец Я. Жесткость и прочность стальных деталей.— М.: Ма­ шиностроение, 1970.— 519 с.

63.Пэрис Пм Эрдоган Д. Критический анализ законов распростра­

64.

нения трещин.— Техническая

механика. 1963,

№ 4, с. 60—68.

Форрест П.

Усталость

металлов.— М.:

Машиностроение,

65.

>1968.— 352 с.

 

Филлипс И. Е. Экспериментальное

Фрост Н. Е., Холден Д. Ж.,

235

изучение закономерностей развития трещин усталости.— В кн.: Усталость и выносливость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. 212—226.

66.Хэйвуд Р. Б. Проектирование с учетом усталости.— М.: Маши­ ностроение, 1969.— 504 с.

67.Enomoto Н. On fatigue tests under progressive stress.— Procee­ dings of the ASTM, 1955, v. 55, p. 903—917.

68.

Frost, Marsh K. J., Pook L. P. Metal

fatigue.— Oxford:

Claren­

69.

don Press,

1974.— 500 p.

d'analyse

statistique

des

resultats

Gatto

F.

Sur

les

methodes

 

des essais de fatigue effectues sur des materiaux de l'aeronauti-

 

que.— Metaux

corrosin-industrics. Revue

mensuelle,

1957, v. 32,

70.

N 377, p. 18—38.

 

crack

propagation on

the

fracture

Jacoby

G.

Observation of

 

surfase.

Current

aeronautical fatigue

problems.— Proceedings

 

of a symposium

in Rome 23—25

april

1963. Pergamon press,

p. 165—199.

71.Paris P. C. The fracture mechanics approach to fatigue. Fatigue

an interdisuplinary approach.— Syracuse University Press, 1964,

p.107—127.

72.Ewing J. A. and Humfrey J. W. The fracture of metals under

repeated alternations of stress.— Philosophical transaction, 1902, ser. A, v. 200, p. 241—250.

73.Томпсон H. О ранней стадии усталостного разрушения.— В кн.: Усталость и выносливость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. Ill—29.

74.Wever F., Hempel M., Sehreder A. Metallographische Untersuchungen iiber Verformungserscheinungen an der Oberflache biegewechesebeansprucher.— Problem aus st. 37. Archiv fur das Eisen huttenwesen, 1955, 25 (12), ip. 739—754.

75.Хемпель M. Полосы сдвига, двойникованне и процессы выпаде­ ния частиц при переменных нагрузках.— В кн.: Усталость и выносливость металлов. М.: ИЛ, 1963, с. 30—60.

76.Forsyth Р. J. Е. Fatigue damage and crack growth in alumi­

77.

nium

alloys.— Acta

metallurgica,

1963, v.

11, N 7, :p. 703—715.

Wood W. A.,

Cousland

S.,

Sargant

K. W.

Systematic microstruc-

 

tural

changes

reculiar

to fatigue deformation.— Acta metallurgi­

78.

ca, 1963, v. 11, N 7, p.. 643—652.

 

alternating

strain

on the

Wood

W. A.,

Davis

R. V.

Effects of

 

structure of

a metal.— Proceedings of the Royal

Society, 1953,

79.

ser. A, v. 220, p. 255—266.

 

and

intrusion by

cyclic

slip in

Cottrel A. H.,

Hull

D.

Extrusion

 

copper.— Proceedings

of

the Royal

Society, 1957, ser.

A, 242,

p.211—213.

80.Орован E. Классическая и дислокационная теории хрупкого разрушения.— В кн.: Атомный механизм разрушения. М.: Ме­ таллургиздат, 4963, с. 170—184.

81.Одинг И. А. К теории разрушения металлов при циклическом

нагружении.— Металловедение и обработка металлов, 1955,

2, с. 4—8.

82.Donaldson D. R., Anderson W. Е. Propagation behaviour of same airframe materials.— Proceedings of the crack propagation symposium, Cranfild, 1961, p. 375—441.

83.Frost N. E., Dugdale D. E. The propagation of fatigue crack in

sheet spesimens.— Journal of Mechanies and Physics of solids, 1958, v. 6, N 2, ip. 92—99.

236

84.

Head

A.

К.

The

crowth of fatigue

cracks.— The philosophical

85.

magazine,

1953, v. 44, ser. 7, p. 925—938.

crack

propagation in

McEvily A. J., Boettner R. C. On fatigue

 

f. c. c. mettals.— Acta

metallurgica,

1963,

v.

11,

N 7,

p. 725—

86.

743.

 

 

The

effect

of size and

stress

history

on

fatigue

Weibull W.

 

crack

initietion

and

propagation.— Proceedings

of

the crack

 

.propagation

simposium,

v. 2. Cranfield, 1961,

p.

271—286.

87.Weibull W. A theory of fatigue crack propagation in sheet.— Acta metallurgica, 1963, v. ,11, N 7, ip. 745—752.

88.Дмитриченко С. С. Методы оценки и повышения долговечности

несущих систем тракторов и других машин.— Дис. ... докт. техн. наук.— М., HATH, 1971.

89.Basquin О. Н. The exponential law of endurance tests.— Procee­ dings of the ASTM, 1910, v. 10, p. 625—630.

90.Stromeyer С. E. The determination of fatigue limits under alter-

 

neting stress

conditions.— Proceedings

of

the Royal

Society,

91.

1914, ser. A, v. 9, p. 411—425.

 

statistique

du com-

Bastenaire

F.

Resultats

apportes par l'etude

 

partement

des metals a

la fatigue.— Bulletin

de assocation fran-

92.

$aise pour le control industriel de qualite, 1962, N 24, p. 71—105.

Почтенный E; К. К теории усталости

металлов.— В кн.: Проч­

 

ность металлов при циклических нагрузках. М.: Наука, 1967,

с.14—20.

93.Почтенный Е. К. Кинетическая теория механической усталости

94.

и ее приложения.— Мн.: Наука

и техника, 11973.— 203 с.

solids.

Griffith A. A.

The

phenomena

of

rupture

and

flow

in

95.

«Philosophical

transactions»,

1920,

ser. A,

v. 221, p.

163—198.

Irwin G. R.

Analisis of stresses

 

and

strains

near

and

of a

 

crack.— Journal of

appleid

mechanics,

1957,

v.

24, p.

361—364.

96.Нотт Дж. Д. Основы механики разрушения.— М: Металлур­ гия, 1973.— 256 с.

97.Махутов Н. А. Сопротивление элементов конструкций хрупко­ му разрушению.— М.: Машиностроение, 1973.— 201 с.

98.Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещи­ нами.— Киев: Наукова думка, 1968.— 246 с.

99.Партон В. 3., Морозов Е. М. Механика упруго-пластического

400.

разрушения.— М.: Наука, 1974.— 246 с.

 

Черепанов

Г. П., Ершов

Л. В.

Механика разрушения.— М.:

101.

Машиностроение, 1977.— 224 с.

 

 

Гуревич С. Е., Едидович Л. Д. О скорости распространения

 

трещин и

 

пороговых значениях

коэффициента интенсивности

 

напряжений

«в процессе

усталостного разрушения.— В

кн.:

 

Усталость

и

вязкость разрушения

металлов. М.: Наука,

1974,

с. 36—78.

102.Формэн, Керни, Энгл. Численное исследование распростране­ ния трещин в циклически нагружаемых конструкциях.— Теоре­ тические основы инженерных расчетов, 11967, № 3, с. 8—15.

103.Эвери Д., Бэкофен. В. Зарождение и рост усталостных тре­

 

щин.— В кн.: Разрушение твердых тел. М.: Металлургия, 1967,

104.

с. 146—*190.

Микин Дж., Петч Н. Атомные аспекты разрушения.— В кн.:

105.

Разрушение твердых тел. М.: Металлургия, 1967, с. 198—221.

Видман Д. Н. Оценка прочности деталей по типу изломов уста­

237

•142. Ллойд Д., Липов М. Надежность: организация исследований, математический аппарат.— М.: Сов. радио, 1964.— 686 с.

143. Почтенный Е. К., Бабицкий М. С., Гурский В. А. Статистиче­ ская оценка циклической прочности при напряжениях выше ста­ тического предела текучести.— Вестник машиностроения, 1972,

7, с. 17—20.

144.Dixon W. J., Mood А. М. A method for obtaining and analizing

sensitivity data.— Journal of american statistical association, 1948, v. 43, :p. 109—126.

145.Конончук H. И. Методы оценки выносливости жаропрочных сплавов.— М.: Металлургиздат, 1966.— 247 с.

И46. Кочетов А. И., Кролевецкий А. Д. К вопросу об определении ограниченного предела усталости.— Заводская лаборатория, 1948, № 6, с. 732—738.

147.Почтенный Е. К. О рассеянии долговечности при усталостных испытаниях.— В кн.: Механическая усталость в статистическом аспекте. М.: Наука, 1969, с. 1150—>159.

148.Степнов М. Н. 'Закономерности рассеяния предела выносливо­ сти конструкционного алюминиевого сплава.— Машиноведение, 1965, № 4, с. 93—102.

149.Степнов М. Н. Распределение предела выносливости легких сплавов в связи с масштабным фактором и концентрацией на­ пряжений.— Машиноведение, 1966, № 5, с. 52—58.

150. Почтенный Е. К. и др. Исследование рассеяния долговечности конструкционных материалов.— В кн.: Надежность и долговеч­ ность в машиностроении. М.: Изд-во НИИМАШ, 11966,

с.11—19.

151.Ван-дер-Варден. Математическая статистика.— М.: ИЛ, 1960.— 434 с.

152.Дунин-Барковский И. В. Теория вероятностей и математиче­

ская статистика (общая часть).— М.: Гостехиздат, 4955.—

556 с.

153.Большее Л. Н., Смирнов Н. В. Таблицы математической стати­ стики.— М.: Наука, 1965.— 464 е.

1154. Почтенный Е. К. Оценка циклической прочности деталей ма­ шин.— Вестник машиностроения, 11969, № 9, с. 11—:15.

155.Почтенный Е. К-, Стайченко Е. С. Исследование циклической прочности сталей 45 и 40Х в условиях совместного действия циклического изгиба и статического кручения.— Проблема прочности, 1973, № 8, с. 114—'116.

156.Стайченко Е* С., Почтенный Е. К. Машина для усталостных

испытаний материалов.— Заводская лаборатория, 1973, 2,

с.217—219.

157.Bell W. J., Benham Р. Р. The effect of mean stress on fatigue

strength of

plain and nothed

stainless

steel in the range from

107

cycles.— Symposium

on fatigue of

helicopters. ASTM Spe­

cial

technical

ipublication,

1962,

N 338,

p. 25—46.

158.Вандышев В. П. Приспособление для программных усталост­ ных испытаний с пиковыми нагрузками.— Заводская лаборато­ рия, 11965, № 1, с. 118—120.

159.Вандышев В. П. Накопление усталостных повреждений стали

240

Соседние файлы в папке книги