Трещина Торможение и остановка

ГИИ взрыва, то полученные конструктивные элементы будут обладать следующими преимуществами создаваемый при плакировании взрывом наклеп способствует значительной разгрузке сварного соединения от возникающих при сварке плавлением нежелательных растягивающих напряжений наличие нержавеющих слоев повышает также коррозионную стойкость соединения. Кроме того, вязкие наружные слои обеспечивают подкрепляющий эффект и в случае развития трещин в сварном шве будут способствовать их торможению и остановке, сохраняя герметичность соединения даже при длинах трещин, равных толщине основного металла. [c.16]

ТОРМОЖЕНИЕ И ОСТАНОВКА ТРЕЩИН В КОНСТРУКЦИЯХ [c.287]

Важное значение для практических целей имеет установление не только условий возникновения (инициирования) разрушения от исходных трещин, но и условий торможения и остановки движущихся трещин. [c.50]

Процесс продольного разрушения газопроводов, как известно из [1,2 ], представляется следующими последовательно протекающими пятью этапами медленное развитие дефекта, инициирование несквозной трещины Гриффитса, условно стабильный рост магистральной трещины до критических размеров, распространение разрушения, торможение и остановка. [c.125]

В процессе торможения трещины при переходе на меньший уровень нагружения на восходящей ветви нагрузки последующих циклов нагружения сигналы АЭ дискретного типа не наблюдаются в связи с частичной задержкой или остановкой трещины. Вместе с тем на нисходящей ветви нагрузки с возрастанием числа циклов нагружения имеет место формирование сигналов АЭ непрерывного типа. Отсутствие сигналов АЭ дискретного типа на восходящей ветви нагрузки подтверждает мысль о том, что этот сигнал связан с процессом именно разрушения материала в момент начала раскрытия берегов трещины. Нарастание сигналов непрерывного типа свидетельствует о протекании в вершине трещины разрыхления материала в результате пластической деформации и его подготовка к развитию трещины на новом уровне напряжения. Такая ситуация характерна и в каждом цикле нагружения образца в процессе непрерывного подрастания трещины, что свидетельствует о влиянии полуцикла разгрузки на процесс формирования усталостных бороздок. Помимо того, важно подчеркнуть, что полученная закономерность формирования сигналов АЭ указывает на продолжение процесса пластической деформации материала и после закрытия берегов усталостной трещины до полной разгрузки образца. [c.167]

Причины торможения трещин, связанные с влиянием среды, в основном сводятся к усилению эффектов изменения напряженного состояния или свойств материала. Так, упрочнение в вершине трещины, недостаточное для торможения ее роста при одной температуре, может оказаться существенно большим и затормозить ее при другой температуре. В этом случае эффект воздействия температуры является обязательным для полной остановки трещины. [c.19]

Притупление вершины трещины. Для материалов, имеющих физический предел выносливости, характерным является присутствие нераспространяющихся поверхностных микротрещин в гладких деталях и на базе испытаний 10 циклов. Помимо основной причины торможения трещины, связанной с влиянием границ зерен, в этом случае присутствует также эффект, изменения конфигурации вершины трещины, а именно ее притупление. С увеличением радиуса вершины трещины уменьшается концентрация напряжений, что приводит к торможению трещины или полной ее остановке. [c.32]

Проблема торможения быстрых трещин активным воздействием по команде датчиков, обнаруживших ее лавинообразный полет,— дело недалекого будущего. Уже сегодня в этом направлении ведутся интенсивные исследования. Во-первых, трещину можно останавливать тепловыми источниками оказывается, она, подобно мотыльку, летящему на свет, поворачивает в нагретую, а значит, более вязкую, область. Во-вторых, используя то свойство трещины, что вершина ее является концентратором не только механических напряжений, но п электрического тока, можно затормозить трещину импульсом тока. Дело в том, что последний вызывает разогрев и даже оплавление материала в окрестности вершины трещины. В-третьих, действуя на быструю трещину упругими волнами, можно заставить ее ветвиться, а каждое ветвление — это снижение скорости иногда па несколько километров в секунду, вплоть до полной остановки. В арсенале ученых мощные электрические н магнитные поля, другие более экзотические средства воздействия. Работа по спасению агонизирующей конструкции продолжается... [c.192]

При медленном распространении трещины давление в трубопроводе падает, и трещина, как правило, останавливается. В тех же случаях, когда скорость движения трещины превышает скорость понижения давления, и трещина непрерывно входит в сильно напряженный металл, ее развитие может происходить интенсивно без остановки. Изменение свойств металла или какие-либо другие факторы способны вызвать ее торможение. [c.99]

Существуют специальные методы для определения температур торможения движущихся трещин (при более низких температурах в ответственных конструкциях металл применять нельзя). В частности, метод Робертсона предусматривает испытание листовых образцов (рис. 5.5, а) относительно большой ширины (несколько сотен миллиметров) с натуральной толщиной металла 5. Перед разрушением образец с одной стороны подогревается, а с другой — охлаждается. Различные образцы испытывают при различных напряжениях. К образцу вначале прикладывают растягивающее напряжение а, а затем наносят удар для создания движущейся трещины. В некоторой зоне с известной температурой трещина останавливается. Простейшая обработка результатов испытания состоит в построении диаграмм, показанных на рис. 5.5, б. Точки соответствуют температуре остановки трещины. Ломаные линии делят область графика на две зоны. В левой верхней части рисунка находится область температур и уровней напряжений, где трещина распространяется. При более низких напряжениях или более [c.163]

Трещиностойкость имеет принципиальное значение для конструкционной прочности материала, поэтому ее изучение в настоящее время являетс1я актуальной задачей. На основе последовательного изложения pesynbtaTOB известных теоретических и экспери1иентальных работ по исследованию процесса разрушения дана классификация методов механических испытаний, включающая методы исследования зарождения трещины распространения трещины торможения и остановки движущейся трещины. [c.5]

Акита и Икеда (1962 г.), исследуя поведение широких пластин в условиях перепада температур, показали, что на процесс остановки распространяюш ихся треш ин существенно влияют губы среза>>. Они пришли к выводу, что такие поверхностные процессы, как механическое упрочнение и азотирование, которые в какой-то степени препятствуют образованию губ срезов , приводят к более высоким скоростям распространения трещин и к более высоким температурам их остановки. И наоборот, специальные процессы обработки поверхности, которые способствуют образованию губ среза , как например, местное обезуглероживание или поверхностный отпуск, могли бы существенно облегчить торможение и остановку возникшей трещины. [c.40]

Такое объяснение полностью подтверждают данные работы [410], в которой отмечено, что наличие зоны разупрочнения впереди трещины и ее торможение и остановки наблюдались только при знaчиteль ных перегрузках, когда в металле создаются устойчивые дислокационные структуры уже После малого числа циклов нагружения. [c.350]

КО, ТО получит 5 большое отношение к Кы и обеспечить торможение и остановку трещины было невозможно. Клееные алюминиевые образцы, подготовленные, как описано в работе [8], позволяют получать очень большие отношения KqIKia (фактически GqIGia), поэтому были проведены также [c.87]

Методы и средства, предназначенные для остановки нестабильно растущей трещины до аварийного разрушения, широко применяют При создании конструкций повышенной живучести, в частности, силовых элементов летательных аппаратов. Конструкция обладает повышенной живучестью, если частичное или полное разрушение какого-либо из силовых элементов не имеет катастрофических последствий для консц)укции в целом. Для этой цели используют либо специальные конструктивные решения, либо целенаправленно подбирают или изменяют свойства материала. В обоих случаях необходимы данные о трещиностой-кости конструкции на стадии торможения и в момент остановки нестабильной трещины. [c.288]

Для выявления закономерностей распространения подплакировочных трещин и установления влияния на их скорость границы раздела проведены усталостные испытания образцов серии ВН (см. рис. 5.11) с подплакировочной (ВН1), подповерхностной (ВН2) и краевыми трещинами в плакирующем слое (ВНЗ) и основном металле (ВН4). Результаты испытаний — зависимости длин трещин от числа циклов нагружения и диаграммы усталостного разрушения — представлены на рис. 5.28 и 5.29. При подходе распространяющейся в основном металле трещины к границе раздела происходит ее торможение и кратковременная остановка за счет расслоения, возникающего при выходе магистральной трещины на границу сопряжения (см. рис. 5.29). При этом длина расслоя несколько увеличивается по мере роста основной трещины в плакирующем слое, что соот- [c.144]

Для количественной оценки влияния высоковязких вставок, наплавляемых перпендикулярно направлению развития трещины, на долговечность элементов конструкций, содержащих растущие трещины, проведены сравнительные испытания при циклическом нагружении образцов типа ОВРЗ-1 и ОВРТ (см. рис. 5.7). Результаты испытаний иллюстрирует рис. 5.31. Анализ полученных диаграмм показал, что при подходе трещины из основного металла к высоковязкой вставке происходит торможение и кратковременная полная остановка трещины вследствие расслоения на границе сплавления. Однако вклад остановки трещины в общую долговечность, как и в случае задержки трещины плакирующим слоем (см. рис. 5.29), весьма незначителен. При прорастании трещины через поле неоднородных свойств скорость ее снижается почти на 20 % по сравнению с монометаллом. [c.152]

В ряде теоретических исследований, обзор которых представлен в т. 2, с. 521-621 работы [3], показано, что скорость распространения хрупкой трещины связана с сопротивлением ее движению, а экспериментально было установлено, что при увеличении скорости распространения трещины сопротивление ее движению снижается 1129]. Показано также, что при прочих равных условиях сталь с более вьюоким значением /(, , в частности, сталь, обработанная жидким синтетическим шлаком, имеет более низкую скорость распространения хрупкой трещины, что приводит к торможению и затем к остановке трещины при более низкой температуре по фавнению со сталью с меньшим значением [130]. Таким образом, показана связь между способом производства стали, ее сопротивлением распространению динамической трещины и скоростью движения хрупкой трещины. Надо полагать, что дальнейшие исследования Т1роцесса торможения хрупкой трещины позволят найти конкретные рекоменда-ци1 для предотвращения хрупких разрушений. [c.127]

Кроме этого, указанный выш подход к определению периода роста трещины по числу усталостных бороздок относится к режиму нагружения детали, близкому к стационарному, когда частота изменения внешней нагрузки является умереннрй. При нестационарном режиме нагружения детали в результате взаимногб влияния нагрузок происходит торможение и даже временная остановка треш,ины, что дает существенно заниженную оценку длительности роста трещины в циклах по числу усталостных бороздок. В случае усталостного разрушения деталей под воздействием высокочастотных вибрационных нагрузок оценка длительности развития трещин вообще невозможна, так как при этих условиях рост усталостной трещины не сопровождается формированием усталостных бороздок в изломе. Возможны другие ситуации, когда при циклическом нагружении детали из сплава, для которого характерно формирование усталостных бороздок на образце, в результате сочетания эксплуатационных факторов, определяющих условия нагружения, механизм формирования усталостных бороздок определяет либо часть этапа роста трещины либо отдельные этапы разрушения. [c.264]

Влияние этих динамических эффектов на процесс торможения трещины подтверждается величиной трещиностойко-сти по отношению к остановке трещины, оцененной по результатам этих экспериментов. Значения последней величины, определенные в статическом приближении, зависят от скорости трещины до ее остановки. С другой стороны, оказалось, что трещиностойкость по отношению к остановке найденная по измерениям динамического коэффициента интенсивности, не зависит от скорости трещины и, по-видимому, является более фундаментальным свойством материала. Однако исследования проводились лишь для одной геометрии образца. В настоящее время для подтверждения этой гипотезы эксперименты ведутся и на образцах других форм и размеров. [c.39]

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]

Из сопроводительной документации следовало, что вертолетом Ми-8МТВ-1 в предыдущий день перед разрушением лопасти в полете было осуществлено 18 полетов со средней продолжительностью 20 мин. Это означает, что число полетов по результатам измерения шага усталостных бороздок составляет 7-10. Очевидна близость длителт.-ыости и кинетики роста сквозной усталостной трещины по результатам макроскопической оценки числа сформированных блоков усталостных линий и по результатам измерений шага усталостных бороздок. Следует подчеркнуть, что эти оценки занижены по отношению к полному периоду распространения сквозной трещины в пределах одного-двух полетов. При формировании блоков усталостных линий происходило частичное торможение трещины, что выражается в снижении шага усталостных бороздок. Поскольку при переходе от несквозной трещины к сквозной величина измеренного шага мала, снижение скорости роста трещины при формировании усталостных линий на этой стадии роста могло быть таким, что некоторый период времени трещина вообще не распространялась после возникавшей перегрузки. Поэтому оцененное число циклов не охватывает всей полноты информации и закономерности продвижения и частичной остановки трещины после кратковременных перегрузок. [c.661]

Уменьшение максимального напряжения цикла приводит к уменьшению шага усталостных бороздок. Если переход к новому уровню напряжений произошел в одном цикле с уменьшением напряжений в пределах 40%, то в изломе наблюдают переход от серии бороздок большего шага к серии бороздок меньшего шага. В последующем с ростом длины трещины наблюдается возрастание шага усталостных бороздок при новом уровне напряжений. Более существенное уменьшение уровня максимального напряжения приводит к появлению в изломе зоны псевдобороздчатого рельефа, свидетельствующей о частичном торможении развития усталостной трещины. При достижении критических условий снижения нагрузки на 50% и более происходит полная остановка усталостной трещины (рис. 115). Увеличение минимального напряжения цикла сопровождается аналогичным уменьшением шага усталостных бороздок, а при достижении критических условий — формированием зоны псевдобороздчатого рельефа. Одновременное изменение обоих ука- [c.271]

Исследовано влияние динамических эффектов на процесс остановки трещины. Истинные значения динамических коэффициентов интенсивности напряжений для распространяющихся и затем останавливающихся трещин измерены с применением теневого оптического метода в сочетании с высокоскоростной камерой Кранца-Шардина. Эксперименты проводили на образцах типа двухконсольной балки (ДКБ), изготовленных из эпоксидной смолы (аралдит В) и нагружаемых с помощью клина. Установлено, что на начальной фазе распространения трещины измеренные динамические коэффициенты интенсивности меньше, а на фазе торможения больше соответствующих статических величин. После остановки динамический коэффициент интенсивности напряжений осциллирует с убывающей амплитудой относительно статической величины коэффициента интенсивности, соответствующей длине трещины в момент ее остановки. Трещино-стойкость по отношению к остановке трещины, определенная в статическом приближении, зависит от скорости трещины перед остановкой однако динамическая трещиностойкость по отношению к остановке дает единственное значение, что свидетельствует о том, что эта величина представляет собой истинное свойство материала, [c.23]

Трещиностойкбсть по отношению к остановке трещины обычно оценивают из экспериментов по остановке трещины, рассматриваемых в статическом приближении. С точки зрения динамического подхода Хана и др. [4—6] следует, что определенные в статическом приближении данные о трещиностойкости J ia занижены по сравнению с истинной трещи-ностойкостью по отношению к остановке и неадекватно отражают это свойство материала. Бесспорная точная интерпретация результатов экспериментов по остановке трещины требует дальнейшего углубления знания о действительных физических условиях, определяющих процесс торможения трещины. [c.26]

Использованию понятия трещиностойкости по отношению к остановке трещины способствовал метод лабораторных испытаний на торможение трещины, разработанный Риплингом и др. [7]. ЛМР дала также аналитическую основу для оценки эффективности приспособлений для остановки трещины в корпусах судов, проведенной Каназавой и др. [8]. Вытекающие из исследований Каназавы возможный масштабный эффект и необходимость постулирования эффективной длины трещины создали предпосылки для более полного изучения явления остановки трещины. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...