ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА ПРИ МАЛОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПОСТОЯННОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Автор: Анастасия Васильевна Лыкова

Соавторы: Ильиных А.В.

Организация: Пермский национальный исследовательский политехнический университет

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА ПРИ МАЛОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПОСТОЯННОЙ ВЕЛИЧИНЫ

 

Экспериментальные исследования механического поведения конструкционных материалов при малоцикловой усталости и различных видах напряженно-деформированного состояния являются актуальными в связи с необходимостью анализа особенностей процессов неупругого деформирования и прогнозирования циклической долговечности [1]. Условия эксплуатации многих высоконагруженных деталей и элементов конструкций определяют необходимость планирования экспериментов на малоцикловую усталость с учетом изменения во времени параметров циклического нагружения при сложном напряженно-деформированном состоянии.

 

Проведены испытания тонкостенных трубчатых образцов из алюминиевого сплава Д16Т на малоцикловую усталость при растяжении-сжатии в условиях действия дополнительных касательных напряжений постоянной величины. При проведении экспериментальных исследований использовалась универсальная двухосевая сервогидравлическая испытательная система Instron 8850. Для регистрации осевых и сдвиговых деформаций в процессе испытания на малоцикловую усталость использовался двухосевой высокотемпературный экстензометр Epsilon. Оценивалось влияние на долговечность дополнительных касательных напряжений постоянной величины, которые были выбраны по диаграмме деформирования цилиндрических образцов из сплава Д16Т на кручение.

 

В каждом испытании регистрировались петли гистерезиса в виде зависимостей нормальных и касательных напряжений от осевых и сдвиговых деформаций и отслеживались изменения максимальных и минимальных значений осевых деформаций в каждом цикле. По результатам испытаний построены зависимости угла поворота от числа циклов до разрушения.

От цикла к циклу происходит значительное изменение сдвиговых деформаций в условиях сложного напряженного состояния при циклировании по нормальным напряжениям и наличии постоянной составляющей касательного напряжения. Из построенной зависимости циклической долговечности от уровня касательных напряжений постоянной величины наблюдается снижение долговечности сплава Д16Т при увеличении постоянной составляющей касательных напряжений.