Конструкционная прочность материалов. Надежность. Долговечность.


В результате испытаний получают характеристики:


1) силовые (предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, предел прочности, предел выносливости);

2) деформационные (относительное удлинение, относительное сужение);

3) энергетические (ударная вязкость).


Все они характеризуют общую прочность материала независимо от назначения, конструкции и условий эксплуатации. Высокое качество детали может быть достигнуто только при учете всех особенностей, которые имеют место в процессе работы детали, и которые определяют ее конструкционную прочность.


Конструкционная прочность – комплекс прочностных свойств, которые находятся в наибольшей корреляции со служебными свойствами данного изделия, обеспечивают длительную и надежную работу материала в условиях эксплуатации.

На конструкционную прочность влияют следующие факторы:

1) конструкционные особенности детали (форма и размеры);

2) механизмы различных видов разрушения детали;

3) состояние материала в поверхностном слое детали;

4) процессы, происходящие в поверхностном слое детали, приводящие к отказам при работе.


Необходимым условием создания качественных конструкций при экономном использовании материала является учет дополнительных критериев, влияющих на конструкционную прочность. Этими критериями являются надежность и долговечность.


Надежность – свойство изделий, выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого времени или сопротивление материала хрупкому разрушению.


Развитие хрупкого разрушения происходит при низких температурах, при наличии трещин, при повышенных остаточных напряжениях, а также при развитии усталостных процессов и коррозии.


Критериями, определяющими надежность, являются температурные пороги хладоломкости, сопротивление распространению трещин, ударная вязкость, характеристики пластичности, живучесть.


Долговечность – способность детали сохранять работоспособность до определенного состояния.


Долговечность определяется усталостью металла, процессами износа, коррозии и другими, которые вызывают постепенное разрушение и не влекут аварийных последствий, то есть условиями работы.


Критериями, определяющими долговечность, являются усталостная прочность, износостойкость, сопротивление коррозии, контактная прочность.


Общими принципами выбора критериев для оценки конструкционной прочности являются:

1) аналогия вида напряженного состояния в испытываемых образцах и изделиях;

2) аналогия условий испытания образцов и условий эксплуатации (температура, среда, порядок нагружения;

3) аналогия характера разрушения и вида излома в образце и изделии.


К списку Рандомный вопрос