Ирвина параметр

Излом 10, 78 Изнашивание 104, 106 И 3 н ос ос той кость 105 Индексы направлений 16 Интерметаллиды 41 Ирвина параметр 93 Испытания динамические 98 статические 88 [c.521]

Большое значение имеют механические характеристики, оценивающие сопротивление материала развитию в нем трещин. Это введенный Ирвиным параметр вязкости разрушения, т. е. критические коэффициенты интенсивности напряжений Кс — для плоского напряженного состояния, Ki — для плоской деформации и пропорциональные им соответствующие значения поверхностной плотности энергии разрушения и Gi , называемые также вязкостью разрушения критическое раскрытие трещины или разрушающее смещение ударная вязкость образца с трещиной <2ту, введенная Б. А. Дроздовским [15]. [c.10]

Если подставить (20.1) в (20.2) и воспользоваться критерием Ирвина (S.9), получим следующее выражение [185] в безразмерных параметрах [c.163]

Физическое значение параметра было подробно проанализировано Ирвином и положено в основу его теории трещин (1957 г.). [c.519]

Как показано выше, физический параметр 7 является плотностью энергии на разрыв. В простейшем случае можно предположить, что величина у является константой материала (Ирвин). [c.555]

В управляющем параметре учтена еще одна особенность формирования зоны пластической деформации. Она состоит в том, что истинный размер зоны пластической деформации определяется по формуле Ирвина [55] путем введения некоторой поправки 5 на размер зоны [54] [c.238]

Немонотонный характер изменения размера зоны пластической деформации АС в связи с изменением параметров цикла нагружения не позволяет использовать только уравнения Ирвина для точного определения длины трещины, на которой реализуется ее задержка при двухосной перегрузке. Точная оценка размеров участков, на которых реализована задержка трещины, может быть получена по уравнению (8.33) и, одновременно, на основе измерения длины трещины, в пределах которой происходило уменьшение высоты скоса от пластической деформации. [c.437]

Ирвин ввел новое понятие — коэффициент интенсивности напряжений К. Поясним его сущность. Распределение напряжений по поперечному сечению растянутой полосы, ослабленному поперечной трещиной, подчиняется зависимости гиперболического типа. Согласно ей при уменьшении расстояния от точки материальной части поперечного сечения до вершины трещины нормальные напряжения в поперечном сечении увеличиваются и устремляются к бесконечности, если указанное выше расстояние устремляется к нулю. Асимптотами являются линия, параллельная ослабленному поперечному сечению полосы и перпендикулярная ей линия, проходящая через вершину трещины. Вследствие перехода материала у вершины трещины в пластическое состояние пик напряжений срезается. В системе осей, совмещенных с асимптотами, можно рассмотреть бесчисленное множество гипербол, каждая из которых характеризуется своим параметром, представляющим собой произведение переменных, входящих в гиперболическую зависимость. Этот параметр называют коэффициентом при особенности, Аналогично, коэффициент К представляет собой коэффициент при особенности в зависимости между нормальным напряжением и расстоянием точки ослабленного сечения, в которой оно действует, от вершины трещины. В теории Ирвина коэффициент К — величина, полностью характеризующая локальное деформирование и разрушение на контуре макротрещины. Величина К зависит от формы тела и от граничных условий и определяется из решения глобальной (т. е. для всего тела в целом) задачи. Ирвиным было получено условие предельного равновесия трещины в форме [c.578]

По Ирвину, явления, происходящие у устья трещины, могут быть описаны с помощью параметра К, который представляет собой коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины, или локальное повышение растягивающих напряжений у ведущего конца трещины К = 1 ан /пс, где У — безразмерный коэффициент, зависящий от типа (размеров) образца и трещины Он — номинальное (среднее) напряжение вдали от трещины, МПа с — длина трещины, мм. Отсюда размерность К имеет вид МПа-мм / . [c.93]

Параметр Ирвина Кс определяют экспериментально. Чаще Кс определяют в условиях плоского деформированного состояния, когда разрушение происходит путем отрыва — перпендикулярно к плоскости трещины. В этом случае коэффициент интенсивности напряжения, т. е. относительное повышение растягивающих напряжений в устье трещины, при переходе ее от стабильной к нестабильной стадии роста обозначают Кхс [МПа-м / 1 и называют его вязкостью разрушения при плоской деформации. [c.93]

Критерий Ирвина /Си является важнейшим параметром надежности высокопрочных материалов чем выше значение К]с, тем выше надежность конструкционного материала и его несущая способность. [c.358]

Анализ напряженного состояния на основании линейной теории упругости показал, что напряжение у вершины трещины имеет особенность вида Цг, где г — расстояние от конца разреза. Коэффициент при этом члене, не зависящий от локальных координат при вершине трещины, называют коэффициентом интенсивности напряжений. В 1957 г. Ирвин сформулировал локальный (силовой) критерий разрушения трещина распространяется тогда, когда коэффициент интенсивности напряжений достигает некоторого значения, постоянного для данного материала и заданных условий нагружения. Соответствующее критическое значение коэффициента интенсивности напряжений характеризует сопротивление материала развитию в нем трещин и часто называется параметром вязкости разрушения. Вместе с тем, поскольку интенсивность поля напряжений и де- [c.9]

Рис 24 Зависимость упрочнения аусте нита (ДНУ) от изменения параметра решетки (Да) при легировании хромо никелевого аустенита 1 % (ат) раз личных элементов (К Ирвин) [c.51]

Для лучшей оценки надежности материалов машин Н металлоконструкций целесообразно более широко использовать следующие критерии оценки металла параметры Ирвина, работу развития трещины, живучесть и др. [c.31]

Выбор способа нагрева 53 Параметры Ирвина 31, 32 Патентирование 198 Паяемость 51 Пластификаторы 600 Пластические массы — Классификация 599, 603 — Методы испытаний 601, 602 — Свойства 602, 603 [c.710]

Параметр Ке имеет смысл характерного значения коэффициента интенсивности напряжений. В дальнейшем покажем, что он близок к критическому значению, входящему в условие Гриффитса—Ирвина (3.104). Параметр имеет смысл порогового значения коэффициента интенсивности напряжений. [c.145]

Из формулы (2.3.21) следует, что при г О напряжения ос, т. е. напряжения в вершине треш,ины имеют особенность вида 1 /л/г. Коэффициент при этой особенности — коэффициент интенсивности напряжений К — характеризует величину напряжений в целом во всей области, в которой справедливы формулы (2.3.21). Характер же распределения напряжений в этой области в зависимости от г и один и тот же для тел любой формы и любой схемы нагружения. Поэтому для характеристики напряженно-деформированного состояния в области справедливости асимптотических формул (2.3.21) вполне достаточно знания коэффициента К этот коэффициент (как следствие решения линейной теории упругости)прямо пропорционален параметру приложенных к телу нагрузок и зависит от размеров тела, в частности, от размеров треш,ины. Рост нагрузки приводит к пропорциональному росту К что в свою очередь означает рост напряжений (рис. 2.4). Основываясь на этом, Ирвин в 1957 г. предложил силовой критерий разрушения в виде [c.90]

Параметр Гу был введен Ирвином как поправка на пластичность материала [c.158]

Во всех этих видах испытаний изменяется только один параметр, т. е. имеется только одна переменная. Испытания по типу 1 или 3 позволяют устанавливать критическую длину трещины Ц, находящуюся в предельном равновесии с приложенной амплитудой напряжения. Это позволяет определять пороговые значения A i,=/ i5, характеризующие нижнюю границу автомодельного упругопластического роста усталостной трещины. Испытания по типу 2 позволяют определить статическую трещи-ностойкость К 1 по критической нагрузке Рс, отвечающей нестабильности разрушения (метод Ирвина). В соответствии с положениями линейной механики разрушения К с характеризует критическое значение коэффициента интенсивности напряжений Ки отвечающее переходу к нестабильному разрушению при достижении критической нагрузки Р=Рс при неподвижной трещине. При подвижной трещине критический коэффициент интенсивности напряжения, отвечающий критическому распределению напряжений и деформаций у кончика трещины, зависит от степени стеснения пластической деформации [33]. [c.45]

При анализе данных в зависимости от формы изохром использовалось два различных метода. Когда изохромы были наклонены вперед и угол 0т (рис. 7, а) был менее 80°, использовался метод трех параметров. При Вт 80° для определения К по изохромам использовался метод двух параметров Ирвина [3]. Уравнение Ирвина имеет вид [c.112]

Как видим, эта модель, которую, следуя [105], будем называть к-моделью, при реализации требует экспериментального определения двух параметров оо и бк вместо одного Кс (или Ki ) для трещин нормального разрыва в случае модели Гриффитса— Ирвина. [c.55]

Решение (28,3) зависит от одного произвольного параметра I. Поэтому для установления зависимости длины трещины от приложенной нагрузки применим закон сохранения энергии, который в совокупности с модифицированными физическими представлениями о работе разрушения Гриффитса — Орована — Ирвина может быть приведен к следующему выражению [304] [c.242]

Теория Гриффитса в оригинальной форме удобна для хрупких тел. В случае пластичных металлов размер готовых трещин, удовлетворяющих критерию Гриффитса (5.2), должен достигать нескольких миллиметров, что на практике редко встречается. А. В. Степанов [377] предположил, что такие трещины в металлах зарождаются в процессе пластической деформации, предшествующей разрушению Оро-ван [378] и Ирвин [379] модифицировали теорию Гриффитса для случая разрушения более пластичных материалов и показали, что соотношение (5.2) будет справедливо, если в нем параметр поверхностной энергии Уо заменить на параметр эффективной поверхностной энергии Уэф, который учитывает пластическую деформацию, предшествующую разрушению. В последующих работах [380] было показано, что эффективная поверхностная энергия является температурнозависимой характеристикой, в интервале температур хрупко-пластичного перехода изменяется на 2—3 порядка и имеет единую с пределом текучести термоактивационную природу. [c.188]

Коэффициент интенсивности напряокения. Согласно Ирвину [7], величина поля напряжения в вершине трещины Oij пропорциональна только одному параметру —коэффициенту интенсивности напряжения [c.13]

Оуэна с сотрудниками в большинстве случаев проводили испытания при растяжении на широких пластинах с надрезами. При сравнении результатов, полученных различными исследователями, возникают определенные трудности, обусловленные тем, что различные методы дают различные результаты и не известно, какой из них даст, так сказать абсолютные результаты . Например, в двух работах [109, 116] было установлено, что для материалов, содержаш,их 40% (об.) высокомодульных углеродных волокон, Кс примерно равен 40 МН/м /а при растяжении пластин с надрезом, независимо от длины надреза. С другой стороны, при испытании аналогичных материалов при четырехточечном изгибе образцов с надрезом найденные значения составляли величину около 16 МН/м 2 при отношении глубины надреза к толщине образца от 0,3 до 0,7 и значительно более низкие значения Л"е при меньших отношениях глубины надреза к толщине. Эллис и Харрис [116] сравнивали параметры вязкости разрушения, определенные различными способами, для материалов на основе эпоксидной смолы и высокомодульных и высокопрочных углеродных волокон. Они определяли общую работу разрушения ур, работу инициирования трещины уг (площадь под кривой нагрузка — деформация до максимальной нагрузки, при которой начинается быстрый рост трещины), а также критическую скорость высвобождения упругой энергии G по методу определения податливости образца с трещиной. Все измерения проводились при низкоскоростном изгибе образцов с надрезом. По данным Кс, полученным при растяжении и изгибе, используя уравнение (2.27), они рассчитали эквивалентные значения G . Для того, чтобы сделать это, необходимо было использовать податливость С, учитывающую ортотропный характер волокнистых композиционных материалов. Зих, Пэрис и Ирвин вывели полную форму уравнения (2.27) [4], в котором С является функцией всех констант в тензоре податливости. Для ортотропных материалов с одной резко выраженной осью анизотропии, таких как однонаправленные композиционные материалы с непрерывными волокнами типа углеродных, их уравнение может быть записано в упрощенной форме [c.134]

Опираясь на работы Гриффитса и других исследователей, Ирвин ввел в механику квазихруп-кого разрушения новый параметр — коэффициент интенсивности напряжений. Преимущество использования этого параметра заключается в возможности его экспериментального определения и подстановки в расчеты на прочность. Стало возможным прогнозировать поведение несплошного материала в конструкциях на основе предварительных инженерных расчетов. [c.73]

Параметры Ирвина /С и G характеризуют поле напряжений в зоне трещины и ее поведение при приложении внешней нагрузки. Они служат критериями оценки вязкости разрушения. Параметр К. — коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины, или локальное повышение растягивающего напряжения у ведущего конца трещины, параметр G характеризует энергию, затрачиваемую при увеличении трещины на единицу длины. Для плосконапряженного и плоскодеформи-рованного состояния указанные параметры обозначают соответственно Кс и G и Ki и Gj . [c.31]

Подход Ирвина был аналогичен подходу Орована, но он потратил больше усилий на доказательство возможности применения линейно-упругих соотношений между напряжением разрушения и длиной трещины в случае, если разрушению предшествовала пластическая деформация у вершины трещины. Его результаты были выражены через критическую величину высвобождающейся энергии деформации (или потенциальной энергии), при которой происходит нестабильное развитие трещины. Это значение G p явилось удобным параметром, включающим все дополнительные, зависящие от диссипации энергии составляющие, такие как пластическое течение, могущее в свою очередь привести к выделению тепла или акустической энергии, в дополнение к работе, требуемой для разрушения решетки. Постоянство G p и, следовательно, его использование как меры сопротивления металла разрушению оказалось зависящим от условий эксперимента, но в случаях, называемых квазихрупким разрушением , когда развитию трещины предшествует малое пластическое течение, критическое значение всегда может быть связано с напряжением разрушения методами линейной упругости. Параметр Ирвина Gj(p стал известен как вязкость разрушения материала, хотя в настоящее время этот термин закреплен за параметром интенсивности напряжений Ккр, определяемым из соотношений (257) или (258). Развитие испытательных методов механики разрушения, происшедшее со времени выхода работы Ирвина, определило воспроизводимые экспериментальные условия измерений вязкости, соответствующие условиям службы и поддающиеся [c.105]

Асимптотические разложения типа (1.21) вблизи конца трещины были вьщелены в работах Вильямса [6], Снеддона [7] и др. Роль коэффициента К как управляющего параметра разрушения впервые была понята Ирвином [8]. Доказательство общности таких разложений для трещин и тел любой формы дано в работе [9]. [c.17]

Зарождение и рост трещин — сложные явления, полное описание которых с использованием вероятностных структурных моделей представляет серьезные трудности. Чем больше детализирована модель, тем больше требуется информации относительно входящих в нее параметров и тем сложнее по форме конечные результаты. С другой стороны, классические результаты механики разрушения [условие Гриффитса—Ирвина (3.104), уравнение Пэриса—Эрдогана (3.107) и др.] весьма просты по форме и содержат минимальное число параметров, определяемых по данным эксперимента. Все это заставляет искать наиболее простые модели, включающие все основные механизмы повреждения и разрушения. [c.136]

Большинство современных высокопрочных композиционных материалов имеют волокнистую или слоисто-волокнистую структуру. Их поведение в процессе разрушения существенно отличается от поведения традиционных конструкционных материалов, применительно к которым развита механика разрушения. Для композиционных материалов характерно наличие двух и большего числа структурных параметров, имеющих размерность длины, а также двух и большего числа качественно различных механизмов разрушения па уровне структурных элементов, поэтому возможности применения классической (линейной) механики разрушения к этим материалам ограничены. Это признают даже те экспериментаторы, которые получают на опыте подтверждение зависимости Гриффитса—Ирвина и используют понятие критического коэффициента интенсивности напряжений в качестве меры трещиностойкости однонаправленных композитов. Для преодоления указанных трудностей необходимо либо дать формальное многопараметрическое обобщение линейной механики разрушения, либо развить структурные модели, учитывающие особенности поведения композитов. [c.149]

Линейная механика разрушения вполне приемлема для хрупких материалов, однако в металлах, где рассеяние энергии посредством пластической деформации в вершине трещины может во М1ЮГ0 раз превышать энергию, соответствуюш,ую поверхностной энергии, прогнозирование по Гриффитсу является ошибочным. Орован (1948—1949 гг.), Ирвин (1948 г.) и Ирвин и Кайс (1952, 1954 гг.) предложили поверхностную энергию заменить параметром р, который учитывает как поверхностную энергию, так и энергию пластической деформации. Ирвин и его коллеги, опираясь на несколько видоизмененную теорию Гриффитса, с учетом поглощаемой посредством пластической деформации энергии, подробно описали условия, вызывающие разрушение [c.154]

Таким образом, соблюдение условия (7) в какой-либо точке контура трещины означает наступление предельного состояния равнове- сия. Параметр /С в механике разрушения играет доминирующую роль, он определяет вязкость разрушения материала при достижении критической интенсивности напряжений Ирвин показал эквивалент ность силового критерия разрушения энергетическому критерию Гриффитса. Энергетический подход Гриффитса позволяет отвлечься от детального анализа механизма разрыва межатомных связей в конце трещины и записать феноменологическое соотношение между вне.шними и внутренними параметрами в критический момент (при этом составляется баланс энергий энергии, необходимой для разрушения, и имеющейся потенциальной энергии деформации, которая может быть израсходована на разрушение). Критический момент в соответствии с теорией Гриффитса наступает тогда, когда интенсивность освободившейся энергии G достигнет критического значения [c.31]

Основной критерий оценки вязкости разрушении при распространении трещины в условиях плоской деформ ации — параметр Ирвина Kq, определяемый в критический моМент нагружения при нарушении равновесия между сопротивлением материала деформации и разру шению и упругой энергией, освобождающейся в процессе разрушения при росте трещины [110], [c.108]

Распространение Крафтом и Ирвином [6] квазистатиче-ской линейной механики разрушения (ЛМР) на явления нестабильного распространения и остановки трещины, а также введение параметров трещиностойкости по отношению к остановке трещины положило начало количественному анализу условий торможения трещины. [c.223]

Расчет выполним по критер ш Ирвина. Предварительно по всем данным эксперимента вычисляем параметры а и 5. Для заданного числа деталей в выборке п и для принятого уровня надежности 0,95 или 0,99 определяем значения или 51 ,98 по табл. 58. Пусть,сравниваются две случайные величины XJ и X . Вычисляем [c.89]

Существуют и прямые методы, позволяющие определить работу зарождения и работу распространения йр трещины. Нередко применяется метод определения вязкого разрушения, разработанный английским ученым Г. Ирвинным, который предложил два критерия оценки вязкости разрушения Ос и Кс (для плосконапряженного состояния) и Охс и К с (для плоскодеформированного состояния), характеризующие интенсивность нарастания напряжения в устье движущейся трещины. Параметр О характеризует энергию, затрачиваемую при увеличении трещины на единицу длины. Параметр К (коэффициент интенсивности напряжения) характеризует относительное локальное повышение растягивающего напряжения у ведущего конца трещины. Для определения О и К выведены соответствующие формулы. [c.68]

Параметр Ирвина 101 Пенопласты 418 Перлит 127 Пермаллой 326 Период рещетки 14 Плакирование 344 Пластмассы волокнистые 407 [c.488]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...