Вязкость разрушения динамическая

Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при динамическом нагружении. РД 50—344—82.— М. Изд-во стандартов, 1983.— 52 с. [c.490]

Специальная аппаратура и методики для определения основных характеристик вязкости разрушения при статическом, динамическом и циклическом нагружениях разрабатывались в Лаборатории ИГД СО АН СССР по проблеме упрочнения металлических сплавов с учетом имеющихся нормативных документов [228, 234—236]., [c.138]

Существует несколько разновидностей испытаний материалов на динамическую трещиностойкость (вязкость) разрушения. Одна из них реализуется на маятниковом копре. При разрушении образца с предварительно наведенной усталостной трещиной записываются осциллограммы нагрузка — время или нагрузка — деформация . Для проведения эксперимента с помощью этого метода необходимо использовать осциллограф, позволяющий фиксировать быстропротекающие процессы. Нагрузка, приложенная к образцу, фиксируется тензодатчиками, расположенными на опорах копра, на образце или на ноже маятника. Недостатком методики динамической трещиностойкости является то, что из-за малой жесткости системы нож маятника — образец — опора появляется ошибка, связанная с инерционностью системы [244]. [c.147]

Рис. 6. Вязкость разрушения при статическом и динамическом нагружении различных материалов (ориентировка ПД)

Для оценки вязкости разрушения, кроме ударных испытаний образцов Шарпи, использованы четыре других метода. Два из них динамические определение температуры нулевой пластичности (ТНП) методом падающего груза и динамические испытания на разрыв. Эти методы являются развитием динамических испытаний по Шарпи они относительно дешевы и несложны в интерпретации. Определение ТНП часто оговаривается в стандартах и является [c.208]

Повышенная сопротивляемость многослойных конструкций распространению разрушения, что бывает очень важно с точки зрения предотвращения аварии и уменьшения степени ее последствий, обусловлена межслойными зазорами, препятствующими развитию трещины по толщине стенки. Поэтому в многослойных конструкциях, не имеющих монолитных зон, образование сквозных разрывов при расчетных напряжениях как правило не происходит. В зонах кольцевых швов разрушение под действием рабочих напряжений может быть локализовано благодаря более высокой динамической вязкости разрушения многослойного металла. [c.21]

Минимальный размер зоны пластической деформации г (нижняя граница разрушения отрывом, реализуемая при ударном нагружении) определяет детерминированный уровень динамической вязкости разрушения, отвечающий точке бифуркации [c.200]

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]

Вязкость разрушения при плоской деформации для многих материалов также зависит от скорости нагружения. При ударном нагружении вязкость разрушения обычно называют динамической ударной вязкостью К, Для некоторых материалов, таких, например, как конструкционная сталь малой прочности, характерно непрерывное уменьшение вязкости разрушения с увеличением скорости нагружения [15] (см. рис. 15.24(a)). Хотя методы испытаний для определения значений Ки пока еще не стандартизованы, эта величина широко используется расчетчиками. Как упоминалось в гл. 8, статическая вязкость разрушения зависит от температуры. Динамическая ударная вязкость разрушения, как показано на рис. 15.24(6), также является функцией температуры возрастает с повышением температуры. [c.534]

Рис. 2.39. Зависимость динамической вязкости разрушения от скорости распространения трещины.

Динамическое нагружение. Известно, что скорость нагружения и распространения трещины оказывает влияние на сопротивление хрупкому разрушению и предельное состояние конструктивных элементов с трещинами. В связи с этим важно знать характеристики вязкости разрушения конструкционных сплавов при динамическом характере их нагружения, обусловленном большой скоростью приложения нагрузки или скоростью распространения трещины. Для материалов различных классов в различных состояниях влияние динамического нагружения на вязкость разрушения может быть различным. На рис. приведены результаты исследования влияния температуры испытаний на характеристики динамической вязкости разрушения [c.203]

Известные в литературе модели хрупкого разрушения тел с трещинами не учитывают изменение реологических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении образцов и динамический характер распространения трещины при ее нестабильном развитии и поэтому не позволяют прогнозировать влияние режимов циклического нагружения на характеристики вязкости разрушения и закономерности перехода от усталостного к хрупкому разрушению конструкционных сплавов. Это не позволяет обосновать расчеты предельной несущей способности и долговечности тел с трещинами при циклическом нагружении с учетом стадии их нестабильного развития и ответить на практически важные вопросы в каких случаях циклически нагружаемая конструкция с трещиной разрушится при нагрузках меньших, чем нагрузка, которую она может выдержать при статическом нагружении при каких условиях полное разрушение конструкции произойдет при первом скачке трещины, а при каких — после определенного числа скачков. [c.210]

Из схем, приведенных на рис. 130, а, б, в, следует, что значения Kf = Кос, т. е. можно определять характеристики динамической вязкости разрушения по результатам испытаний образцов с трещинами при циклическом нагружении. [c.216]

Динамическую вязкость разрушения К о определяли при ударных испытаниях, обеспечивая скорость нагружения в упругой области в вершине трещины, примерно равной скорости нагружения при скачках трещины усталости. Скорость нагружения К подсчитывали по формуле [242] а = где — скорость изменения коэффициен- [c.220]

Ене Ki - Kid (динамическая вязкость разрушения). [c.104]

Проведенное сравнение характеристик вязкости разрушения при статическом Ki , динамическом Кис и циклическом К% нагружениях показало, что исследованные материалы по соотношению этих характеристик можно разделить на две группы. Для первой группы (стали 10ГН2МФА, 15Х2НМФА, 15Г2АФДпс и др.) в условиях плоской деформации, которые достигались проведением испытаний при низких температурах, в том случае, когда разрушение происходит в результате нескольких скачков величины Kf существенно ниже, чем А/с и примерно равны Адс, К о < . К%, величины К)с могут быть существенно ниже, чем Ki и Кис [32, 33]. [c.11]

Динамические испытания на изгиб проводили на копре. Форма образцов и методика обработки результатов регламентировались ASTM Е399. Динамическая вязкость разрушения (Кя) оценивалась, исходя из максимальной нагрузки. У образца в месте контакта с маятником копра устанавливали полукруглую накладку из мягкой стали, так что время увеличения нагрузки до максимальной составляло 1—2 мс. [c.50]

Условия распространения трещины определяются напряженно-деформированным состоянием в области перемещающейся вершины разрыва и динамическими значениями вязкости разрушения материала. В отличие от высокопрочных сталей, для трубного металла обычной и средней прочности характерно скачкообразное уменьшение сопротивления распространению разрушения при переходе от вязкого (по внешнему виду) разрушения к хрупкому. Это приводит к существенному увеличению скоростей распространения хрупких трещин по сравнению с вязкими разрывами. В результате скорость распространения хрупкого разрушения обычно превышает скорость волны декомпрессии, снижающей давление в газопроводе. Вследствие этого теоретически разрушение может распространяться неограни- [c.24]

В этих случаях определяется поле упругош1астических деформаций и используются коэффициенты интенсивности деформаций [5]. Деформационные критерии и параметры нелинейной механики разрушения полагаются в основу расчетов на прочность на стадии проектирования. В нормативных документах [7, 8] описаны методы определения характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом и динамическом нагружении. [c.126]

Прочность при динамических нафуз-ках определяют по данным испытаний на ударную вязкость (разрушение ударом стандартного образца на копре), на усталостную прочность (определение способности материала выдерживать, не разрушаясь, большое число повторно-переменных нафузок), на ползучесть (определение способности нафетого материала медленно и непрерывно деформироваться при постоянных нафузках). Наиболее часто применяют испытания на ударную вязкость (рис. 1.7) [c.12]

Таким образом, испытания ДКБ-образцов, проведенные по изложенной методике, в сочетании с обработкой результатов по формулам (2.40)-(2.43) (при расчете Кщ) и данными рис. 2.36, определяющими Утр, позволили получить зависимости динамической вязкости разрушения от скорости распространения трещины Кщ — У р (рис. 2.39). Значения К,д при У р = 0, т.е. в момент ее инициации, соответствуют таковым К с, определяемым обычными методами при статическом нагружении [8]. Характер кривых подтверждает существование минимальной динамичеекой вязкоети разрушения К] , п для иепытанных малоуглеродистых сталей. При этом, как показали результаты иепыта-ний, значения К , рассчитанные по статической схеме, оказываются меньше К п, , и зависят от относительной длины остановившейся тре- [c.76]

Для решения [юставленных задач был разработан комплекс методик исследования закономерностей развития усталостных трещив в конструкционных сплавах в широком диапазоне низких и высоких температур (77—773 К), значений коэффициентов асимметрии цикла (—оо < 1), частоты приложения циклической нагрузки (0,15—50 Гц), толщины исследуемых образцов (10—150 мм) при круговом консольном изгибе цилиндрических образцов, консольном изгибе и внеиентренном растяжении плоских образцов. Типы образцов для исследования закономерностей развития усталостных трещин и характеристик вязкости разрушения при статическом, циклическом и динамическом нагружениях показаны на рис. 78, схемы [c.131]

Для решения указанных выше вопросов в ИПП АН УССР было проведено комплексное систематическое исследование характеристик вязкости разрушения при статическом, динамичес1шм и циклическом нагружениях конструкционных сталей, применяемых в конструкциях, работающих при низких климатических температурах, в энергетическом оборудовании и в других отраслях. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом, статическом и динамическом нагружениях описаны в главе IV. Характеристики механических свойств исследованных сплавов и их термообработка приведены в главе IV. [c.199]

Значения Кы для образцов толщиной 25, 50 и 150 мм и значения /Сш для образцов толщиной 20 мм из стали 15Х2МФА (II) близки. Это указывает на то, что если разрушение образцов происходит в условиях плоской деформации (для стали 15Х2МФА (II) это условие обеспечивается), то изменение их толщины не влияет на характеристики динамической вязкости разрушения, а значения Kia (определенные на остановке трещин) близки к значениям К о, определенным при ударном [c.204]

К с<. Kia Kid, приводит к полному разрушению образца или детали при достижении текущим значением коэффициента интенсивности напряжений Kimax (К с) значения динамической вязкости разрушения Kia /(id). [c.209]

Обобщение результатов исследований закономерностей стабильного и нестабильного развития усталостных трещин, характеристик вязкости разрушения конструкционных сплавов различных классов при статическом, циклическом и динамическом нагружениях при различных температурах и вариантах термической обработки образцов различных толщин, изложенных выше, позволило предложить и обосновать модель разрушения конструкционных сплавов с трещинами при циклическом нагружении fl65], которая учитывает влияние цикличности нагружения на изменение реологических свойств материала в пластически деформируемой зоне у вершины трещины и динамический характер распространения трещины после ее страгивания. Модель позволяет прогнозировать соотношения значений характеристик вязкости разрушения при различных видах нагружения и кинетику нестабильного развития усталостных трещин для материалов различных классов в зависимости от режимов циклического нагружения. [c.210]

Рис. 135. Критические коэффициенты ин-генсивности напряжений при циклическом нагружении (темные точки светлые точки У< ) и динамическая вязкость разрушения (точки со стрелкой —

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...