Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Трива́ла мі́цність (англ. longtime strength) — властивість матеріалу протидіяти руйнуванню при довгочасній дії статичного навантаження та, зазвичай, високої температури.
Актуальність проблеми
З підвищенням температури характеристики механічних властивостей матеріалів змінюються, тому за високих температур визначають не тільки звичні характеристики за короткотривалих випробувань, але і характеристики за тривалої роботи.
З підвищенням температури границі пропорційності, плинності і міцності, а також модуль пружності зменшуються. Тому механічні властивості за тривалої експлуатації визначають випробуванням зразків матеріалу на тривалу міцність. Для цього випробувальний зразок нагрівають до заданої температури, навантажують і визначають час до руйнування.
Основні поняття та визначення
Пошкодження матеріалу внаслідок повзучості матеріалу спричиняють руйнування, опір якому має назву тривалої міцності або міцності матеріалу за довгочасного навантажування. Вживання і визначення цього терміну обумовлюється ДСТУ 2825-94.
Термін довгочасна міцність (англ. long-term strength) регламентується ДСТУ Б А.1.1-5-94 для характеристики властивостей будівельних матеріалів.
Для оцінки міцності деталей, що тривалий час знаходяться у навантаженому стані в умовах підвищених температур вводиться поняття границі тривалої міцності.
Границею тривалої міцності (англ. longtime strength limit) (за ДСТУ 2825-94) називається напруження, розраховане по початковій площі перерізу зразка за якого зразок досягає поділу на частини при даній температурі через обумовлений проміжок часу. Цей проміжок часу називається базою випробування. За ДСТУ 2825-94 поняття межа довгочасної міцності є недозволеним до вживання синонімом.
Випробування на тривалу міцність
База випробування призначається виходячи з терміну служби деталі і може становити від декількох годин до декількох років. Метали авіаційних двигунів і конструкцій зазвичай піддаються короткочасним випробуванням на базі 100–200 годин. Границя тривалої міцності на базі 100 годин позначається σ100. Позначення 
МПа, вказує, що границя тривалої міцності за 300 °C і тривалості випробувань 105 годин становить 250 МПа. Чим менше механічне напруження в матеріалі, тим більший час до руйнування зразка. Із збільшенням температури чи бази випробування границя тривалої міцності зменшується.
Випробування на тривалу міцність полягають в тому, що зразки піддають різним напруженням при певній температурі і встановлюють час до їх руйнування. Результат представляють у вигляді графіка. Маючи криву тривалої міцності матеріалу, можна визначити напруження руйнування за заданим терміном служби деталі при цій температурі. І навпаки, по заданому напруженню можна визначити час до руйнування.
Характеристики
Результати випробувань подають у вигляді залежності часу до руйнування tp від прикладених напружень. Для побудови такої залежності, для кожного рівня напруження визначають час до зруйнування.
Залежність між σ і tp добре описує рівняння виду
де A і b сталі матеріалу, що залежать від температури. У логарифмічних координатах ця залежність описується прямими лініями, що дає змогу результати σ — tp екстраполювати на триваліший час навантажень. Зразки зазвичай випробовують на базі 3000, 5000 і 10000 год. Проте для деяких сплавів з метастабільною структурою за високих температур спостерігається злам згаданих лінійних залежностей, обумовлений зміною механізму руйнування — відбувається перехід від в'язкого внутрізеренного до крихкого міжзеренного руйнування.
Запас довговічності за напруженнями σ визначають як:
- nд = tp / t .
Запас міцності за напруженнями для часу tp:
- nч = σp / σ ,
де σp — руйнівні напруження для часу tp.
Допустимі напруження встановлюють на основі границі тривалої міцності і границі повзучості введенням необхідних коефіцієнтів запасів міцності.
Див. також
Примітки
- ДСТУ 2825-94 Розрахунки та вмпробування на міцність. Терміни та визначення основних понять.
- ДСТУ Б А.1.1-5-94 Загальні фізико-технічні характеристики та експлуатаційні властивості будівельних матеріалів. Терміни та визначення.
Джерела
- Механіка руйнування зварних конструкцій: Курс лекцій. Для студентів спеціальності 7.092301 усіх форм навчання [ 8 грудня 2012 у Wayback Machine.]/ Укладач: Ясній П. В. — Тернопіль: ТДТУ, 2006. — 100 с. — Кафедра матеріалознавства.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Triva la mi cnist angl longtime strength vlastivist materialu protidiyati rujnuvannyu pri dovgochasnij diyi statichnogo navantazhennya ta zazvichaj visokoyi temperaturi Aktualnist problemiZ pidvishennyam temperaturi harakteristiki mehanichnih vlastivostej materialiv zminyuyutsya tomu za visokih temperatur viznachayut ne tilki zvichni harakteristiki za korotkotrivalih viprobuvan ale i harakteristiki za trivaloyi roboti Z pidvishennyam temperaturi granici proporcijnosti plinnosti i micnosti a takozh modul pruzhnosti zmenshuyutsya Tomu mehanichni vlastivosti za trivaloyi ekspluataciyi viznachayut viprobuvannyam zrazkiv materialu na trivalu micnist Dlya cogo viprobuvalnij zrazok nagrivayut do zadanoyi temperaturi navantazhuyut i viznachayut chas do rujnuvannya Osnovni ponyattya ta viznachennyaPoshkodzhennya materialu vnaslidok povzuchosti materialu sprichinyayut rujnuvannya opir yakomu maye nazvu trivaloyi micnosti abo micnosti materialu za dovgochasnogo navantazhuvannya Vzhivannya i viznachennya cogo terminu obumovlyuyetsya DSTU 2825 94 Termin dovgochasna micnist angl long term strength reglamentuyetsya DSTU B A 1 1 5 94 dlya harakteristiki vlastivostej budivelnih materialiv Dlya ocinki micnosti detalej sho trivalij chas znahodyatsya u navantazhenomu stani v umovah pidvishenih temperatur vvoditsya ponyattya granici trivaloyi micnosti Graniceyu trivaloyi micnosti angl longtime strength limit za DSTU 2825 94 nazivayetsya napruzhennya rozrahovane po pochatkovij ploshi pererizu zrazka za yakogo zrazok dosyagaye podilu na chastini pri danij temperaturi cherez obumovlenij promizhok chasu Cej promizhok chasu nazivayetsya bazoyu viprobuvannya Za DSTU 2825 94 ponyattya mezha dovgochasnoyi micnosti ye nedozvolenim do vzhivannya sinonimom Viprobuvannya na trivalu micnistDokladnishe Viprobuvannya na trivalu micnist Baza viprobuvannya priznachayetsya vihodyachi z terminu sluzhbi detali i mozhe stanoviti vid dekilkoh godin do dekilkoh rokiv Metali aviacijnih dviguniv i konstrukcij zazvichaj piddayutsya korotkochasnim viprobuvannyam na bazi 100 200 godin Granicya trivaloyi micnosti na bazi 100 godin poznachayetsya s100 Poznachennya s 10 5 300 250 displaystyle sigma 10 5 300 250 MPa vkazuye sho granicya trivaloyi micnosti za 300 C i trivalosti viprobuvan 105 godin stanovit 250 MPa Chim menshe mehanichne napruzhennya v materiali tim bilshij chas do rujnuvannya zrazka Iz zbilshennyam temperaturi chi bazi viprobuvannya granicya trivaloyi micnosti zmenshuyetsya Viprobuvannya na trivalu micnist polyagayut v tomu sho zrazki piddayut riznim napruzhennyam pri pevnij temperaturi i vstanovlyuyut chas do yih rujnuvannya Rezultat predstavlyayut u viglyadi grafika Mayuchi krivu trivaloyi micnosti materialu mozhna viznachiti napruzhennya rujnuvannya za zadanim terminom sluzhbi detali pri cij temperaturi I navpaki po zadanomu napruzhennyu mozhna viznachiti chas do rujnuvannya HarakteristikiRezultati viprobuvan podayut u viglyadi zalezhnosti chasu do rujnuvannya tp vid prikladenih napruzhen Dlya pobudovi takoyi zalezhnosti dlya kozhnogo rivnya napruzhennya viznachayut chas do zrujnuvannya Zalezhnist mizh s i tp dobre opisuye rivnyannya vidu t p A s b displaystyle t p A sigma b de A i b stali materialu sho zalezhat vid temperaturi U logarifmichnih koordinatah cya zalezhnist opisuyetsya pryamimi liniyami sho daye zmogu rezultati s tp ekstrapolyuvati na trivalishij chas navantazhen Zrazki zazvichaj viprobovuyut na bazi 3000 5000 i 10000 god Prote dlya deyakih splaviv z metastabilnoyu strukturoyu za visokih temperatur sposterigayetsya zlam zgadanih linijnih zalezhnostej obumovlenij zminoyu mehanizmu rujnuvannya vidbuvayetsya perehid vid v yazkogo vnutrizerennogo do krihkogo mizhzerennogo rujnuvannya Zapas dovgovichnosti za napruzhennyami s viznachayut yak nd tp t Zapas micnosti za napruzhennyami dlya chasu tp nch sp s de sp rujnivni napruzhennya dlya chasu tp Dopustimi napruzhennya vstanovlyuyut na osnovi granici trivaloyi micnosti i granici povzuchosti vvedennyam neobhidnih koeficiyentiv zapasiv micnosti Div takozhMicnist Rujnuvannya mehanika Mehanika rujnuvannya Granicya povzuchostiPrimitkiDSTU 2825 94 Rozrahunki ta vmprobuvannya na micnist Termini ta viznachennya osnovnih ponyat DSTU B A 1 1 5 94 Zagalni fiziko tehnichni harakteristiki ta ekspluatacijni vlastivosti budivelnih materialiv Termini ta viznachennya DzherelaMehanika rujnuvannya zvarnih konstrukcij Kurs lekcij Dlya studentiv specialnosti 7 092301 usih form navchannya 8 grudnya 2012 u Wayback Machine Ukladach Yasnij P V Ternopil TDTU 2006 100 s Kafedra materialoznavstva