Критерий разрушения деформационный

Анализ долговечности сварных узлов на стадии образования усталостного разрушения может быть выполнен на основе из-вестных деформационных критериев разрушения [141, 144, 147] или при использовании разработанного деформационно-силового критерия (см. раздел 2.3). Процедура расчета при этом аналогична анализу долговечности материала у вершины усталостной трещины, так как по сути трещина является острым геометрическим концентратором напряжений и деформаций. Расчет кинетики НДС в концентраторах напряжений в настоящее время проводится с использованием коэффициентов концентрации упругопластических деформаций и напряжений, процедура получения которых достаточно полно представлена в работах [141, 147]. В случае необходимости уточненного анализа НДС в концентраторе можно воспользоваться решением упругопластических задач с помощью МКЭ. [c.268]

Для построения кинетической диаграммы ограничимся деформационным критерием разрушения. Предположим, что акт локального разрушения произойдет тогда, когда на границе области интенсивной пластической деформации у вершины трещины ж = = Хс хс Ь) будет достигнуто некоторое критическое значение концентрации С г. Это значение определяется величиной деформации впереди вершины трещины [c.334]

В настоящее пособие включен лишь ограниченный круг представлений в области сопротивления материалов усталостным и хрупким разрушениям, более близко примыкающих к соответствующим методам расчета, и испытания на прочность. Эти вопросы изложены главным образом на основе линейной механики, деформационных и вероятностных критериев разрушения. Этим изложением делается попытка кратко, применительно к особенностям курса сопротивления материалов, осветить ряд данных в области механики деформируемого тела, опубликованных в литературе, и в том числе полученных коллективом комплекса термопрочности Института машиноведения при участии автора. [c.5]

Таким образом, температурный критерий позволяет определить тип сопротивления статическому разрушению, на который следует рассчитывать элемент конструкции. Силовые, энергетические и деформационные критерии разрушения позволяют определить соответствующие критические величины напряжений и, сопоставив их с действующими, оценить запас прочности (см. 4). [c.47]

Следует подчеркнуть, что расчетная кривая усталости, построенная с использованием концепции кинетических деформационных критериев разрушения, предполагается зависящей только от величины располагаемой пластичности материала. В этом случае эффект частоты нагружения и выдержки проявляется только через зависимость располагаемой пластичности от времени и для испытываемого материала дает по параметру длительности цикла кривые усталости типа показанных по параметру частоты нагружения V на рис. 1.2.11, б. [c.34]

В условиях рассматриваемого типа нагружения проявляются особенности малоцикловой усталости, заключающиеся прежде всего, как отмечено выше, в возможности накопления в процессе циклических нагружений наряду с усталостными повреждениями и квазистатических. В указанном наиболее общем случае оценка накопления повреждений может быть выполнена в деформационной форме, что является традиционным для малоцикловой ветви кривой усталости [2—8] и обосновывается в ряде исследований также и для многоцикловой области [144, 210, 211], а расчет повреждений представляется возможным осуществить на основе деформационно-кинетических критериев разрушения. [c.57]

Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев разрушения помимо характеристик предельных деформаций необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформаций по числу циклов и во времени. Изучение сопротивления циклическому деформированию при нормальных и умеренных повышенных температурах проведено достаточно подробно [17, 18] и не требует специального рассмотрения. С другой стороны, сопротивление циклической ползучести, развивающейся в условиях высоких температур, изучено недостаточно, и можно отметить лишь несколько работ в этой области [19—21]. [c.49]

Приведенные выше данные позволяют описать с использованием деформационных критериев разрушения условия образования трещин малоциклового разрушения в зонах и вне зон концентрации напряжений при температурах, когда имеет место сочетание циклических упругопластических деформаций и деформаций ползучести. [c.114]

Анализ чувствительности материалов к концентрации напряжений при статическом нагружении, осуществлявшийся ранее непосредственно по экспериментальным данным на образцах с надрезами, благодаря исследованию перераспределения напряжений и деформаций в процессе нагружения проводят расчетными методами на основе силовых и деформационных критериев разрушения. При этом были значительно расширены расчетно-экспериментальные исследования напряжений и деформаций в упругих и неупругих состояниях зон концентрации элементов конструкций — сосудов давления, трубопроводов, дисков, резьбовых соединений. [c.20]

На базе силовых Ки, Кс, 1с), энергетических (G , J ) и деформационных (6 .) критериев разрушения разработаны способы расчета прочности элементов конструкций, сводящиеся к оценке запасов прочности, определению критических напряжений, критических или допускаемых размеров дефектов. Уравнения и критерии линейной механики разрушения, а также способы их экспериментального определения (получившие отражение в ряде разработанных отраслевых методик) [c.21]

Сложность решения указанной задачи состоит в том, что размеры зон пластических деформаций (в том числе и в местах концентрации) в лабораторных образцах и в конструкциях могут существенно превышать размеры дефектов. В этих условиях, описываемых нелинейной механикой разрушения, наиболее перспективными оказались энергетические J ) и деформационные (ek, бс) критерии разрушения, а также критические температуры хрупкости. [c.21]

В широком диапазоне номинальных напряжений и чисел циклов нагружения скорость роста трещин циклического нагружения определяется на основе энергетических и деформационных критериев разрушения. [c.25]

В Институте машиноведения АН СССР [4-8] и других организациях разработаны деформационные критерии разрушения, т.е. по предельным нагрузкам, местным упруго пластическим деформациям, коэффициентам интенсивности напряжений и деформаций, по размерам дефектов типа трещин. [c.126]

Для этапа 3 определение предельных (критических) значений нагрузок Q , напряжений о , деформаций ё , и чисел циклов N основывается на использовании деформационных критериев разрушения (т. е. величины Q , о , записываются в виде функции от вс). В общем случае предельная местная деформация вс зависит от свойств прочности и пластичности материала (пь 0 0.2, оь, фд, условий нагружения N , г1), неоднородности [c.18]

С позиции деформационных критериев разрушения наиболее слабыми участками таких сварных соединений являются зоны с повышенной твердостью, но с низкой пластичностью и сопротивляемостью хрупкому разрушению. Для получения качественных сварных соединений необходимо исключи ь отрицательное воздействие твердых структурных обра- )ваний. Низкая сопротивляемость к хрупким разрушениям Г срдых прослоек ставит проблему облагораживания вязко-алас гнческих свойств или вовсе исключения их из состава с <. арных соединений. [c.81]

Однако, при нагружении конструкций из малоуглеродистых, низко- и среднелегированных сталей, содержащих плоскостные дефекты, имеет место, как правило, развитое пластическое течение в вершине данных концентраторов (зона АВ на рис. 3.2). В общем случае это снижает опасность хрупких разрушений, так как часть энергии нагружения расходуется на образование пластических зон. В данных зонах напряжения и деформации уже не контролируются величиной коэффициентов интенсивности напряжений, а определяются из соотношений теории пластичности. Дпя некоторого упрощения описания процесса разрушения в механике разрушения вводят критерии, описывающие поведение материала за пределом упругости 5 — критическое раскрытие трещины и — критическое значение независящего от контура интегрирования некоторого интеграла. Деформационный критерий 5 основан на раскрытии берегов трещины до некоторых постоянных критических значений для рассматриваемого материала. На основе контурного Jj,-интеграла представляется возможность оценить момент разрушения конструкций с трещинами в упругопластической стадии нагружения посредством определения энергии, необходимой для начала процесса разрушения. При этом полагается, что критическое значение энергетического параметра, предшествующее разрушению, является характеристикой материала. Существуют также и другие характеристики разрушения, которые не получили широкого распространения на практике. Например, сопротивление микросколу [R ]. сопротивление отрыву, угол раскрытия вершины трещины, двухпараметрический критерий разрушения Морозова Е. М. и др. [c.81]

Здесь предполагается, что предельное критическое напряжение Ой зависит от концентрации водорода С в данном микрообъеме [381]. Расчет напряженно-деформированного состояния в окрестности вершины трещины [368] (рис. 41.3) показывает, что при л б эффективное напряжение Oef определяется практически растягивающим напряжением о , имеющим максимум при х = — Хш 26, а при а ss б в зависимости от значения параметра а в соответствии с (41.20) доминирующим фактором для напряжения Oef может оказаться интенсивность деформаций ер (см. рис. 41.5, а). Это, в частности, означает, что в отсутствие водорода, когда Ос можно считать константой, критическое условие (41.20) может быть выполнено при достижении в окрестности вершины трещины предельных деформаций е, или напряжений Оу. В связи со сказанным известные микромеханическпе критерии вязкости разрушения [253], основанные на понятиях критической деформации или критического напряжения, можно считать предельными случаями более общего критерия, получающегося из условия (41.20). Однако, если в отсутствие водорода соответствие какой-либо микромеханпческой модели вязкости разрушения (деформационной или силовой) данному материалу достаточно стабильно и определяется преимущественно свойствами самого сплава, то при водородном охрупчивании реализация этого соответствия существенно зависит от распределения водорода вблизи вершины трещины и его влияния на значение Ос. [c.334]

Гецов Л. Б. Деформационный критерий разрушений материалов при циклически изменяющихся напряжениях и температурах.— Энергомашиностроение, 1972, № 10. [c.280]

Для характеристики процесса накопления односторонних деформаций, определяющих в соответствии с деформационно-кинетическим критерием разрушения долю квазистатических повреждений при термоциклическом нагружении, важен анализ реологических эффектов и в исследуемых цилиндрических корпусах при вьвдержке. [c.229]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах - от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (1 2) Ю при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 -5 10 ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационар-ность местных напряжений и деформащ1Й в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10 —Ю представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 —10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

Экспериментально полученная информация о иагруженности элементов энергетических установок (как показано на рис. 3.8—3.12) позволяет оценить характеристики циклов напряжений (приведенных или местных), амплитуды условных упругих напряжений и коэффициент асимметрии напряжений. Эти параметры циклов напряжений входят в качестве исходных в упомянутые выше расчетные зависимости для определения прочности и ресурса. Эти зависимости могут быть представлены в форме уравнений типа (2.2), (2.3), (2.5) и (2.6) гл. 2 или в расчетных зависимостях 2 и 3 гл. И. На базе деформационных критериев разрушения — малоциклового и длительного статического, указанных в гл. 2 и 11, применительно к элементам паровых стационарных турбин допускаемое число циклов N за расчетный срок службы по заданным в эксплуатации амплитудам напряжений at производится по формуле [13] [c.71]

Уточненные оценки прочности на стадии проектирования проводятся с использованием поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций, условий суммирования квазистатиче-ских и циклических повреждений при этом может быть учтена неизотермичность нагружения как в расчете напряжений и деформаций, так и в расчете долговечности [1—7]. Проведение таких кинетических расчетов при температурах, не вызывающих ползучесть, реализуется сравнительно несложно, если в эксплуатации имеют место стационарные режимы изотермического нагружения. Для материалов, склонных к циклической стабилизации, этот расчет еще больше упрощается и может быть основан на деформационных критериях разрушения и анализе напряженно-деформированного состояния в исходном (нулевом) и первом полу-циклах нагружения. [c.214]

Усложнение геометрии исследуемых элементов конструкций по мере снижения их материалоемкости, нелинейное поведение материалов в зонах конструктивной неоднородности, в вершинах исходных технологических дефектов (трещин, пор, включений, подрезов и т. д.), особенно при длительных статических и циклических нагрузках в условиях повышенных температур, ведут наряду с применением традиционных в практике проектирования аналитических методов к существенному развитию и совершенствованию численных методов и самих критериев прочности и разрушения, ориентированных на использование ЭВМ [1]. При этом вместе с нормативными подходами д.ля оценки ма.лоцикловой прочности и долговечности по условным упругим напряжениям (равным произведению местных упругих или упругопластических деформаций на модуль упругости при соответствующей температуре [2]) разрабатываются уточненные методы расчетов, основанные на деформационных критериях разрушения поцикловой кинетики местных упругопластических деформаций и учитывающие температурно-временные эффекты, частоту нагружения, форму циклов [3—7]. [c.253]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...