Снижение пластических свойств материала

Результаты испытаний на термическую усталость зависят от целого комплекса теплофизических и механических свойств материала, а также от параметров установки, определяющих условия (податливость) закрепления образца. Существенной особенностью является неоднородность температурного и, как следствие, деформированного состояния по длине образца. В связи с этим возможна (в большей или меньшей степени, в зависимости от свойств материала) локализация циклической пластической деформации в области максимальных температур. Распределение деформаций по длине изменяется как в течение цикла, так и по числу циклов, и на фоне знакопеременного течения в частях образца может накапливаться односторонняя деформации того или иного знака. Из сказанного следует, что использование в качестве критерия среднего размаха пластической деформации по длине образца при расчете конструкции может привести к существенной ошибке в определении ее долговечности; величину этой ошибки трудно предсказать заранее в связи с влиянием множества разнообразных факторов.

Без соответствующего анализа затруднительно также дать правильную интерпретацию некоторым закономерностям, наблюдаемым при испытаниях, увязать между собой результаты различных экспериментов. Известно, например, что выдержка при максимальной температуре цикла заметно снижает число циклов до разрушения. В то же время при испытаниях на малоцикловую усталость при изотермическом нагружении (жесткий цикл, соответствующий уровень температуры) влияние выдержки в полуцикле сжатия оказывается существенно меньшим. Естественно, что для обоснованного переноса результатов испытаний образцов на конструкцию подобные противоречия должны быть устранены.

В данной работе сделана попытка теоретического изучения кинетики деформирования образца при термоусталостных испытаниях. С этой целью применен один из вариантов структурной модели упруго-вязко-пластической среды.