3.2.4 Временные зависимости для прочности а) Основные положения.

3.2.4 Временные зависимости для прочности а) Основные положения.

    При работе элементов машин и конструкций под на­грузкой, особенно при повы­шенных температурах, проявляется временная зависимость проч­ности: длительное приложение нагрузок снижает прочность твер­дых тел тем сильнее, чем больше время действия нагрузки Р.

    При испытании чистых металлов при умеренных температурах, т. е. при (— температура плавления), указанная зависимость изображается в полулогарифмических координатах ?,  прямой и описывается уравнением

(3.64)

где —долговечность   (время  до   разрушения);

—действующее   напряжение;

 А и — постоянные, зависящие от температуры.

    При более высоких температурах для жаропрочных сплавов временная зависимость прочности будет прямолинейной только в логарифмических координатах. Для такого случая более досто­верные результаты дает степенная функция

    ,(3.65)

гдеи— постоянные, зависящие от температуры.

  Экспериментальное определение постоянных А, ,и свя­зано с большим объемом трудоемких опытов из-за большого раз­броса экспериментальных точек на графиках  и , что связано со статистической природой самого явления длитель­ного разрушения.

У чистых металлов и многих сплавов при не слишком высоких температурах связь между временем до разрушения и температурой устанавливает формула Журкова (3.45). На рис. 3.43 для примера приведено графическое изображение результатов испытаний жаропрочных сплавов. В тех случаях, когда механизм разруше­ния не меняется при любых напряжениях и длительностях нагружения, результатам испытаний отвечает прямая 1. В тех слу­чаях, когда через времямеханизм разрушения меняется, прямая претерпевает перелом (линия 2).

 

Рисунок 3.46 – Графическое изображение результатов испытаний жаро­прочных сплавов

Временная зависимость прочности присуща как пластичным, так и хрупким материалам.

Ниже рассмотрены примеры решения задач о времени разрушения с позиции механики сплошных сред.