Материалы — Разрушение квазистатическое

Учитывая отмеченную специфику деформирования нри термоусталостном нагружении, в работе [103] предлагается метод оценки термической прочности с позиций деформационно-кинетического критерия малоциклового разрушения [129, 162], экспериментально обоснованного в области повышенных и высоких температур при изотермических испытаниях материалов. Названный критерий, как отмечалось выше, описывает условия достижения предельного состояния по разрушению квазистатического и усталостного типов как для мягкого и жесткого, так и промежуточного между мягким и жестким характера нагружения, что охватывает особенности нестационарного циклического деформирования, свойственные термоусталостным испытаниям. [c.49]

При жестком нагружении нет накопления деформаций, что исключает возможность квазистатического разрушения. В этом случае все материалы разрушаются по усталостному типу с образованием трещин. [c.623]

Феноменологический критерий разрушения, обсуждавшийся в предыдущем разделе, дает грубую оценку разрушения, поскольку здесь предполагается, что образование микроскопических трещин занимает большую часть жизни образца и после слияния в макроскопическую трещину разрушение происходит мгновенно. Однако в реальных конструкциях макроскопические трещины могут появляться и в процессе изготовления, и в процессе службы. Детальное рассмотрение квазистатического роста трещины может дать полезную информацию относительно снижения чувствительности материала к трещинам и для установления критических состояний трещины. Характер динамического распространения трещин, даже в изотропных материалах, изучен не так подробно, как квазистатический рост трещин, поэтому в настоящее время, по-видимому, преждевременно рассматривать применимость полученных данных к описанию разрушения композитов. Мы будем исследовать только квазистатический рост или устойчивость существующей в композите трещины. [c.214]

Автору неизвестны другие применения алгоритма FFT для решения задач вязкоупругости, кроме рассмотренного в [23], где решается квазистатическая задача. Из уравнения (5.36) видно, что единственная информация, которая необходима для описания конструкции или материала с вязко-упругими свойствами, это передаточная функция Согласно принципу соответствия [1], и независимо от того, является ли задача квазистатической или динамической, эта функция идентична упругой передаточной функции, за исключением того, что вместо упругих констант в нее входят комплексные модули, или податливости. Более того, как показано в [1], для материалов с малым тангенсом потерь можно получить Rh непосредственно из численного или аналитического упругих решений. Этот подход является весьма общим, если обратить внимание, что и / в уравнении (5.31) могут представлять любые напряжения, деформации или перемещения в любой конструкции, обладающей вязкоупругими свойствами, или другой линейной системе. В следующем разделе будет также показано, что рассмотренный подход легко использовать для анализа некоторых задач из области механики разрушения. [c.200]

Изучение механического поведения материалов при циклическом деформировании в условиях нормальных, повышенных и высоких температур в изотермических и неизотермических случаях нагружения. Это направление охватывает сопротивление деформированию и разрушению (по моменту образования трещины) с разработкой критериев накопления квазистатических и усталостных повреждений при однородном напряженном состоянии и уравнений, описывающих закономерности деформирования без учета и с учетом реологических свойств. [c.4]

Для случая квазистатического (длительного статического) повреждения используется в качестве предельного состояния равенство односторонне накопленной и разрушающей деформации при простом растяжении [188], причем в первом приближении для пластичных материалов e t) = е,,. ( ) и условие квазистатического разрушения выражается равенством [c.20]

В зависимости от условий нагружения (уровень действующих напряжений и форма цикла), а также циклических свойств материалов к моменту разрушения накапливается та или иная доля усталостного и квазистатического повреждений, удовлетворяющих уравнению (1.2.7). [c.21]

В монографии представлены результаты исследования механического поведения конструкционных материалов под действием импульсных нагрузок ударного и взрывного характера. Рассмотрена связь процессов нагружения и деформирования материала при одноосном напряженном состоянии. Описаны оригинальные методики и средства квазистатических испытаний на растяжение со скоростями до 950 м/с. Приведены результаты испытаний ряда металлических материалов и реологическая модель их механического поведения учитывающая влияние на сопротивление скорости деформации. Исследовано упруго-пластическое деформирование и разрушение материала в плоских волнах нагрузки. Описаны новые методики и изложены результаты экспериментальных исследований зависимости характеристик ударной сжимаемости н сопротивления пластическому сдвигу за фронтом плоской волны от ее интенсивности, связи силовых и временных характеристик откольной прочности. [c.2]

Типично, что неучет кинетики деформаций и механических свойств материалов, а также доли квазистатического повреждения в зоне разрушения конструктивных элементов дает существенные отклонения от критического значения повреждения, равного единице. Оцениваемые в таких условиях повреждения могут отличаться от единицы в большую и меньшую сторону до десяти раз, а в некоторых случаях и более. [c.4]

За характерный период эксплуатации в опасных зонах конструктивного элемента возникают различные виды повреждений малоцикловое усталостное (длительное малоцикловое усталостное) и квазистатическое (длительное статическое), причем длительное малоцикловое усталостное и длительное статическое повреждения обусловливаются проявлением временных эффектов — ползучестью, релаксацией напряжений, деформационным охрупчиванием материалов и т. п. Предельное состояние по условиям прочности и малоцикловое разрушение материала определяются взаимосвязью и преимущественным влиянием того или иного вида повреждения в зависимости от удельного веса соответствующих этапов в режиме эксплуатации. В основном при циклическом неизотермическом высокотемпературном нагружении реализуется смешанный характер разрушения, когда основные виды малоциклового повреждения (усталостное и квазистатическое) сопоставимы. [c.44]

Кроме того что при ударном нагружении следует учитывать сложное взаимодействие возникающих волн напряжения, необходимо иметь в виду, что при динамическом нагружении могут значительно изменяться характеристики материала по сравнению с их обычными значениями в квазистатических условиях [5]. Зависимость напряжений от деформаций в циклических условиях уже обсуждалась в гл. 8 и 11. Информация об особенностях поведения материалов и изменении их свойств при динамическом нагружении пока еще далеко не полна, и любые дополнительные сведения о вязкости разрушения, прочности, жесткости и концентрации напряжений в условиях ударных воздействий, несомненно, окажутся полезными расчетчику. [c.531]

Зависимость от структурного состояния сопротивления циклическому упругопластическому деформированию материалов, определяющему особенности накопления квазистатических и усталостных повреждений и тем самым условия достижения предельного состояния по разрушению [44, 35], вызывает необходимость предъявлять особые требования к технологии обработки конструкционных материалов изделий, элементы которых в процессе эксплуатации работают за пределами упругости. [c.159]

Изменение истинных напряжений и деформаций в интервале квазистатического разрушения зависит, помимо указанных свойств самого материала, также от величины действующей нагрузки. Последняя определяет остаточную накопленную деформацию (остаточное сужение) при мягком нагружении. С уменьшением величины нагрузки остаточное сужение при разрушении снижается и истинные напряжения и деформации до момента образования трещины приближаются к условным. В области квазистатического разрушения разница между истинными и условными напряжениями при разрушении выше у материалов, обладающих большей пластичностью. Для стали ТС условные и истинные разрушающие напряжения могут отличаться более чем в 3 раза (рис. 5.7). Связано это, с одной стороны, с упрочнением материала при пластическом деформировании, с другой — с образованием шейки. Причем, как показывает эксперимент (рис. 5.7), при циклическом упругопластическом деформировании разупрочняю-щейся стали ТС в интервале квазистатического разрушения (Ар [c.174]

Следует отметить также, что для разрушения различных материалов в квазистатической области требуются различные исходные деформации. Для упрочняющихся и стабилизирующихся материалов, в особенности с малым отношением (о , — О о,2)/о б требуются значительные пластические деформации в нулевом полуцикле, в то время как для разупрочняющихся материалов эти деформации имеют небольшую величину. [c.176]

Значения напряжений и числа циклов до разрушения /V , соответствующих переходу от квазистатического разрушения к усталостному для исследованных металлов при / = О, приведены в табл. 3. Анализ этих значений показывает, что для исследованных материалов число циклов, соответствующих этому переходу, изменяется а весьма широком диапазоне (0,25 10 —10 10 циклов), наиболее высокие значения имеют место для сталей и сплавов па основе меди, более низкие — для сплавов на основе титана и алюминия. Напряжения, соответствующие переходу, для сталей и сплавов на основе титана близки к пределу текучести, для алюминиевых сплавов они выше пре- [c.38]

Прогресс в понимании процесса роста трещины в конструкционных материалах долгое время сдерживался сложностью построения исчерпывающей математической модели механических явлений, развивающихся в окрестности вершины трещины и на ее берегах. В случае динамического роста трещины эта проблема дополнительно осложняется влиянием инерции материала. На уровне масштаба реальных элементов конструкций или лабораторных образцов на движение вершины трещины оказывает влияние граница тела —с заданной на ней нагрузкой или перемещениями — посредством волн напряжений. Это обстоятельство приводит к таким особенностям роста трещины, которые в квазистатической механике разрушения не встречаются. С другой стороны, на уровне процессов меньшего масштаба — в окрестности вершины трещины — инерция материала может оказывать значительное влияние на механическую сторону этих процессов, которая является преобладающей. [c.83]

В этой главе рассмотрены параметры разрушения трещины, которые определяют как квазистатический, так и динамический рост трещины, находящейся в упругом или упругопластическом материале. Для двумерных задач, например, эти параметры определяются с помощью интегралов, контур интегрирования которых представляет собой окружность Ге с радиусом е, где Е — бесконечно малая величина. Подынтегральное выражение, включающее в себя описания полей напряжений, деформаций и перемещений, в общем случае представляет собой функцию 1/е, где е — расстояние от вершины трещины в результате интеграл, взятый по контуру интегрирования Ге, оказывается конечной величиной. Этот интегральный параметр стремятся представить, пользуясь теоремой о дивергенции, суммой интеграла по дальнему контуру с интегралом по конечной области. Подобное альтернативное представление оказывается удобным для численного исследования задач механики разрушения. В некоторых частных случаях упомянутый выше интеграл по конечной области исчезает, в результате чего появляется возможность выразить интегральный параметр разрушения только через интеграл [c.129]

Рассмотрим сначала старт трещины при квазистатических условиях в упругопластическом материале. До сего времени /-интеграл [46] был наиболее широко используемым параметром, который, в частности, обеспечил достаточно внушительные достижения в исследованиях упругопластического разрушения. В случае зарождающегося автомодельного роста трещины в упругом материале в квазистатических условиях / (который равен ] когда в (2.49) iii и ih принимаются равными нулю) имеет смысл энергии, высвобожденной на единицу прироста трещины. Как и в ситуации с параметром ] из (2.49), не зависящий от пути /, рассматриваемый теперь только как контурный интеграл, может быть определен, если плотность энергии деформации представляет собой однозначную функцию деформации материала, материал однороден, а объемные силы равны нулю. [c.159]

При мягком нагружении двум характеристикам развития пластических деформаций (ширине петли и накопленной пластической деформации) соответствуют два типа разрушения, наблюдаемые при растяжении — сжатии в упруго-пластической области усталостное разрушение и квази-статическое разрушение. Разрушение от усталости, связанное с накоплением усталостных повреждений, сопровождается образованием трещин усталости и характеризуется малой пластической деформацией. Квазистатическое разрушение обусловлено накоплением пластической деформации до уровня, соответствующего разрушению при однократном статическом нагружении. Такое разрушение происходит только у материалов, циклически разупрочняю-щихся и циклически стабильных, склонных к накоплению пластических деформаций. [c.108]

Для циклически упрочняющихся материалов, у которых накопление пластических деформаций носит затухающий характер, квазистатическое разрушение не удается получить даже при напряжениях, близких к пределу прочности Ов- На рис. 27 показаны кривая разрушения алюминиевого сплава и зависимость коэффициента поперечного сужения г]) N). В случае циклического нагружения образец разрушается при коэффициенте поперечного сужения [c.109]

У материалов с менее выраженным накоплением пластических деформаций или усталостных повреждений наблюдается переходная зона разрушения и в зависимости от уровня напряжений происходит тот или иной вид разрушения. Циклически стабилизирующаяся сталь ЗОХГС при больших напряжениях может накапливать пластическую деформацию, и осуществляется квази-статическое разрушение. По мере понижения уровня напряжений интенсивность накопления пластических деформаций падает, что приводит к постепенному переходу от- квазистатического к усталостному разрушению (рис. 28). Квазистатическое разрушение отмечено светлыми точками, усталостное — черными. Переходная область сильно растянута от 50 до 1000 циклов нагружений (наполовину зачерненные точки). По мере приближения к усталостному типу разрушения пластичность падает. [c.110]

Для циклически упрочняющихся материалов при асимметричном цикле нагружения характерно отсутствие значительного накопления деформаций, а деформационные характеристики зависят в основном от амплитуды напряжений цикла. Поэтому разрушение не может быть квазистатическим и прочность определяется разрушением от усталости, причем разрушение зависит в основном от величины амплитуды напряжений. Для сплава В96 во всем исследованном диапазоне асимметричных циклов характерно разрушение от усталости, а разрушающие значения амплитуд напряжений при разных степенях асимметрии укладываются на одну кривую (рис. 29). [c.110]

Квазистатические разрушения происходят у циклически изотропных и анизотропных стабильных или разупрочняюш,ихся материалов при нагружении с постоянной амплитудой напряжений (мягкое нагружение). При сравнительно небольшом числе циклов накопление односторонних пластических деформаций от цикла к циклу у указанных материалов заканчивается образованием явно выраженной шейки и разрушением, подобным разрушению при однократном нагружении. При увеличении числа циклов величины односторонне накопленных пластических деформаций на стадии разрушения уменьшаются и сами разрушения происходят с образованием макротрещин в зонах максима.льных деформаций. При этих числах циклов изменяются виды разрушения — квазистатические разрушения переходят в усталостные, характеризующиеся развитыми макротрещинами и малыми величинами односторонне накопленных деформаций. [c.6]

Сопротивление деформированию и разрушению при малом числе циклов нагружения определяется структурным состоянием материала и условиями нагружения. По циклическим свойствам принято различать циклически упрочняющиеся материалы, у которых ширина петли пластического гистерезиса с ростом числа циклов нагружения уменьшается разупрочняющиеся, деформирование которых сопровождается прогрессирующим увеличением ширины петли гистерезиса вплоть до разрушения, а также циклически стабилизирующиеся, для которых характерна неизменность ширины петли гистерезиса за исключением начального и конечного участков нагружения [1]. Один и тот же материал в зависимости от исходного структурного состояния может быть либо упрочняющимся, либо разупрочняющимся, либо циклически стабилизирующимся. О характере поведения материала при малоцикловом нагружении можно судить по его статическим свойствам материалы, у которых отношение величины равномерной деформации и общей при статическом разрушении больше 0,5, являются упрочняющимися, при 8в/8< 0,5 они разупрочняются, апри8в/е = 0,5 — стабилизируются [2]. Сопротивление конструкционных материалов малоцикловому разрушению определяется их исходной пластичностью и темпом ее исчерпания [3, 4]. Для упрочняющихся материалов характерен затухаюший темп накопления повреждений (рис. 1, кривая 1, алюминиевый сплав АД-33), для разупрочняющихся — прогрессирующий (кривая 3, сталь ТС) и для циклически стабилизирую щихся материалов — равномерный (кривая -2, сталь 22К) темп накопления повреждений. В последнем случае это накопление сравнительно равномерно в связи с тем, что петля гистерезиса не изменяется с ростом числа циклов нагружения, и неравномерность наблюдается лишь при квази-статическом разрушении, когда интенсивно накапливается односторонняя деформация, определяющая уровень квазистатического повреждения. [c.51]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

Закономерности формирования излома титанового сплава ВТ-22 отражают разрушение стойки шасси самолета Ан-74, которое имело место в эксплуатации после весьма кратковременной наработки детали. В материале по поверхности детали на глубине около 1 мм располагался дефектный газонасыщенный альфированный слой с повышенной твердостью, что и привело к быстрому разрушению детали. Преимущественно разрушение прошло в материале квазихрупко, что привело к доминированию фасеточного рельефа, отражающего двухфазовую структуру титанового сплава. Дальнейшее разрушение происходило квазистатически с формированием межзеренного рельефа, по границам которого нарастал ямочный рельеф. Это масштабный макроскопический уровень процесса разрушения (рис. 5.8). [c.265]

При мягком нагружении разрушение может происходить либо по типу усталостного (циклически упрочняющиеся материалы), либо квазистатически с образованием шейки (циклически разрупрочняю-щиеся и стабйльные материалы). При жестком нагружении разрушение происходит только по типу усталостного. [c.238]

Сделана попытка показать на ряде примеров многообразную картину не-упругого поведения, присущего композитам. Главное внпмаппе уделено чрезвычайной простоте характера квазистатического устойчивого течения и разрушения составных материалов, сочетающейся с крайне сложным распределением напряжений, деформаций и перемещений в компонентах материала. Показано, что при описании упругого, вязкого и пластического поведения композитов применение общих теорем и объединяющих концепций как на уровне структурных элементов материала,так и для материала в целом позволяет объяснить множество аспектов механического поведения, в том числе макроповедение (непрерывное, по терминологии автора) и поведение, связанное с возникновением разрывов волокон, прорастанием трещин, раскрытием пустот и разделением волокон и матрицы (дискреТ ное, по терминологии автора). [c.9]

Рассмотренные данные по прочности при мягком нагружении относятся к испытаниям в условиях симметричного цикла. Асимметрия напряжений Но оказывает суш,ественное влияние на долговечность в связи с особенностями сопротивления материалов деформированию при наличии среднего напряжения. Так, для циклически стабильных и разупрочняюгцихся материалов в интервале напряжений, приводяш,их к квазистатическому разрушению, долговечность определяется величиной максимального напряжения цикла (рис. 1.1.5). У циклически упрочняюш,ихся материалов с усталостным типом разрушения малоцикловая прочность характеризуется амплитудными значениями напря жений (рис. 1.1.6). [c.11]

Деформационная трактовка разрушения материалов при длительном циклическом нагружении используется и в работах [47, 48, 61]. Трактовка выполняется в форме, пригодной для оценки и усталостных, и квазистатических повреждений. Предлагается раздельно учитывать повр ежденйя от накопления односторонних пластических и знакопеременных деформаций, а также односто-роннцх и, знакоцеременных деформаций ползучести. Предполагается взаимное влияние на предельную деформационную способность материала усталостных и квазистатических повреждений указанного типа. Трактовка нуждается в уточнении способов определения компонент повреждений и достаточном экспериментальном обосновании. [c.42]

Явление циклической ползучести и квазистатического разрушения чаще всего связано с условиями асимметричного мягкого нагру кения циклически стабильных и разупрочняющихся материалов. В ус.пови-ях жесткого нагружения односторонняя деформация не накапливается и процессы циклической по.тзучести не реализуются. Ква.зиста-тическое разрушение всегда связано с направленным пластическим деформированием, по не всегда накопление односторонних деформаций сопровон дается квазистатическим разрушением [11. Разрушение при циклической ползучести в малоцикловой области в общем случае может иметь и усталостный характер. При этом накопленная деформация достигает значительной величины, а разрушение происходит в результате образования и развития до критической величины усталостной трещины. [c.134]

Исследование особенностей квазистатического и усталостного разрушения конструкционных сплавов при малоцикловом нагружении / Стрижало В. А., Степаненко В. А.— В кн. Механическая усталость металлов Материалы VI Междунар. коллоквиума. Киев Наук, думка, 1983, с. 133—1.39. [c.425]

В зависимости от условий нагружения (уровень действуюш,их напряжений и форма цикла), а также циклических свойств материалов к моменту разрушения накапливается та или иная доля усталостного и квазистатического повреждений, удовлетворяюп(их уравнению (5). Так, для циклически разупрочняющихся материалов при мягком нагружении возможны различные соотноше- [c.40]

Более частный случай разрушения свойствен циклически уп-рочняюш имся материалам. При этом, в силу циклических свойств, не происходит накопления односторонних деформаций и, следовательно, квазистатическое повреждение — второе слагаемое уравнения (7) — мало по сравнению с усталостным. Аналогичные условия разрушения характерны для материалов независимо от их циклических свойств при жестком нагружении с небольшими асимметриями по деформациям. [c.41]

В общем случае процесс малоциклового, длительного малоцик-лозого и неизотермического деформирования протекает в условиях циклических реверсивных, а также односторонне накопленных деформаций. В зависимости от соотношения интенсивностей накоп-.ления материалом повреждений от циклических и односторонних деформаций разрушение может носить квазистатический (длительный статический), усталостный или переходный характер разрушения. [c.42]

Малоцикловая долговечность при наличии выдержки в полу циклах неизотермического нагружения. Важным параметром режима неизотермического нагружения является длительность выдержки, в течение которой развиваются временные процессы (релаксация или ползучесть), формирующие квазистатические длительные статические) повреждения. В связи с указанным большое число исследований [15, 17, 29, 80, 97, 109, 127, 133] посвящено изучению условий образования предельного состояния и закономерностей разрушения материалов при малоцикло ом изотермическом и неизотермическом (в том числе термоусталостном) нагружениях. Исследовали влияние формы термических силовых циклов на накопление длительных статических повреждений. [c.52]

Рассмотрим вопросы прочности и особенности условий разрушения. В общем случае процесс длительного малоциклового нагружения сопровождается накоплением односторонних деформаций, вызываемых циклической анизотропией свойств материалов, асимметрией цикла нагружения (по напряжениям, длительностям выдер-л<ек) и т. п. Когда процесс накопления односторонних деформаций выражен, наблюдается так называемый квазистатический тип малоциклового разрушения с характеристиками пластичности,, соответствующими условиями статического (однократного) нагружения до разрыва. Как правило, в конструкциях за пределами упругости работает материал только в зонах максимальных напряжений. За счет стесненности пластических деформаций в большинстве случаев нагружения накопление односторонних деформации подавлено или отсутствует. Под действием циклических деформаций развиваются иоврех дения, приводящие к малоцикловому усталостному разрушению, когда в зонах максимальных циклических деформаций образуются макротрещины усталостного типа. [c.95]

Испытания проведены на трех конструкционных материалах — стали 45 и 15Х2МФА, высокопрочный алюминиевый сплав, обеспе-чиваюших получение характерных типов квазистатического, усталостного и смешанного разрушений. [c.100]

Для сталей 22К и 45, также являющихся циклически стабильными, интенсивность увеличения истинных деформаций и напряжений в области квазистатического типа разрушения не столь велика, как у стали Х18Н9Т. Это определяется прежде всего исходной пластичностью материала. Причем не только величиной относительного сужения ф, значения которого отличаются для данных сталей сравнительно мало, но и склонностью к упрочнению, характеризуемой разницей между пределом прочности Оь и пределом текучести а,,5. Для стали Х18Н9Т эта разность, отнесенная к а , равна 0,6, в то время как для стали 22 К и стали 45 соответственно 0,46 и 0,55. Для алюминиевого сплава АД-33 указанная разница составляет всего лишь 0,25. Вместе с тем АД-33 является материалом упрочняющимся, хотя интенсивность упрочнения по числу циклов, как было показано выше, невелика. [c.174]

Упрочняющиеся и стабилизирующиеся материалы характеризуются интенсивным упрочнением, особенно в первые циклы мягкого нагружения. В дальнейшем упрочняющийся материал имеет затухающий характер изменения истинных деформаций вплоть до разрушения. Причем упрочняющиеся материалы, в особенности обладающие малой пластичностью, разрушаются с образованием трещины перед разрушением (усталостный тип разрушения). Материалы стабильные, обладающие большой пластичностью (большим отношением а — <То,2)/а ,), после интенсивного упрочнения в первых циклах стремятся к стабильному состоянию. В условиях квазистатического разрушения такие материалы не успевают стабилизироваться по истинным деформациям, хотя по условным напряжениям стабильный участок составляет значительную долю долговечности. По истинным напряжениям такого рода материалы прави.чьнее отнести к упрочняющимся, чем к стабилизирующимся. При жестком нагружении материалы с малым значением (<Тй —показывают большое увеличение напряжений, они могут превьппать более чем в 2 раза напряжения нулевого полуцикла. Упрочняющиеся материалы с большим отношением (Об — <7о,2)/оь и при жестком нагружении проявляют более интенсивное увеличение напряжений в первых циклах нагружения с дальнейшим их затуханием в последующих циклах. Причем до [c.175]

Существенное влияние циклических свойств материала, режимов нагружения и температуры на сопротивление малоцикловому разрушению вытекает из данных, представленных ранее. Деформация нулевого полуцикла и число циклов Np до разрушения для циклически разупрочняющейся стали ТС при мягком нагружении (симметричный цикл напряжений) оказываются значительно меньше, чем для циклически упрочняющейся (с повышением температур) аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т. В первом случае это объясняется интенсивным накоплением квазистатических и усталостных повреждений, во-втором— отсутствием накопления квазистатических повреждений и уменьшающейся с увеличением числа циклов нагружения скоростью накопления усталостных повреждений, зависящей от ширины петли. Циклически стабильная при комнатной и слабо упрочняющаяся при повышенной температуре сталь 22к при мягком нагружении занимает промежуточное положение. При жестком нагружении (симметричный цикл деформаций) различия в деформациях и числах циклов Мр определяются только накоплением усталостных повреждений, зависящих в основном от располагаемой пластичности стали. При этом режиме нагружения различие в долговечностях получается меньше, чем при мягком, и меньшие долговечности соответствуют материалам, склонным к деформационному старению. [c.254]

На рис. 20 приведены зависимости Отах (N) для исследованных материалов при различных асимметриях цикла. Как видно из этого рисунка, асимметрия цикла нагружения существенно влияет на прочность при малоцикловом нагружении. При изменении асимметрии цикла от О до —1 предельные максимальные напряжения, соответствующие заданному числу циклов до разрушения, и значения N , соответствующие переходу от квазистатического разрушения к усталостному (линия а — б), существенно уменьн]аются. [c.39]

В работах [54,55] установлено, что при квазистатическом нагружении упругопластических материалов скорость высвобождения энергии стремится к нулю при исчезающе малом приращении длины трещины. Разумеется, изменение полной энергии при конечном приращении Да, обозначаемое через G , конечно и зависит от величины Аа [55, 56]. Однако существование данной зависимости препятствует плодотворному применению-исходной концепции баланса энергии Гриффитса в механике упругопластического разрушения. Здесь невозможно также найти относящийся к вершине трещины интеграл, аналогичный (12) и пригодный для вычисления изменения энергии 0 даже для конечных значений Да, поскольку решения задачи об определении напряженно-деформированного состояния окрестности вершины трещины на отрезке времени от до tAt (на котором трещина подрастает на величину Да) характеризуют, вообще говоря, некоторый иеустаиовившийся процесс кроме того, из-за разгрузки, сопровождающей процесс развития трещины, эти решения не будут автомодельными. [c.65]

Современная механика разрушения своими успехами в значительной мере обязана знаменитой работе Ирвина, в которой показано, что для упругих материалов характер полей у вершины трещины определяется так называемым коэффициентом интенсивности напряжений К. Аналогично обстоят дела и супругопластическими материалами. В известных работах Хатчинсона, Райса и Розенгрина отмечено, что поля напряжений и деформаций в окрестности вершины трещины, находящейся в теле из упрочняющегося материала, деформационная кривая которого может быть описана степенной зависимостью, в условиях квазистатического или монотонного нагружения определяются /-интегралом Эшелби — Черепанова — Райса при этом зона нелинейности в вершине трещины может быть представлена как зоной маломасштабной пластичности, так и зоной полной пластичности. [c.129]

В 1881 г. Генрих Герц решил проблему квазистатического соударения двух различных упругих эллипсоидов Впоследствии А. Н. Динник проверил экспериментально это решение он показал, что для хрупких материалов решение Герца перестает быть справедливым, как только на п ющадке контакта появляются первые (окружные) трещины. Следует заметить, что величина нагрузки в этот момент составляет примерно 0,2—0,3 максимального ее значения, отвечающего полному разрушению материала в зоне контакта. [c.486]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...