Вязкость разрушения при циклическом нагружени

В работах [232, 234, 356] показано, что для некоторых материалов характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении могут существенно отличаться от характеристик статической трещиностойкости. Циклическое деформирование металла у вершины трещины приводит к нестабильному (скачкообразному) ее развитию при КИН, меньших статической вязкости разрушения Ки. В настоящее время феноменология такого явления достаточно хорошо разработана и описана в работах [29, 197, 232, 234, 267, 356]. Тем не менее физическая природа скачков усталостной трещины изучена недостаточно. Попытаемся дать физическую интерпретацию этого явления. Выше (см. подраздел 2.3.2) была представлена модель, описывающая зарождение усталостного разрушения в масштабе зерна. Разрушение представлялось как многостадийный процесс, включающий зарождение микротрещин по границам и в теле фрагментированной субструктуры, возникающей при циклическом деформировании, стабильный рост микротрещин за счет стока дислокаций в их вершины, образование разрушения в пределах зерна при нестабильном росте микротрещин. Ограничение мае-штаба разрушения при нестабильном росте микротрещин размером зерна возникает в случае их торможения границами зерен или стенками фрагментированной структуры, т. е. при = Oi < 5с(ху), где X/ — накопленная деформация к моменту страгивания микротрещин. Если сгтах 5с(ху), то разрушение может распространяться в масштабе, большем чем размер зерна. [c.222]

Параметры критической длины усталостной трещины и зоны долома используются в настоящее время для оценки циклической вязкости разрушения К(с. Характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении для циклически разупрочняющихся сталей существенно ниже, чем характеристики статической вязкости разрушения. Для циклически стабильных и циклически упрочняющихся металлических материалов существенного различия между этими характеристиками нет. Основные типы усталостных изломов в зависимости от вида нагружения представлены в табл. 1. [c.66]

Усталостная природа изнашивания. Последние годы все большее распространение получает усталостная (кумулятивная) теория износа, когда основная причина разрушения поверхностных слоев связывается с возникновением усталостных трещин и отделением микроскопических чешуек материала или его окислов. При этом процесс изнашивания рассматривается как кумулятивный, т. е. суммирующий действие отдельных факторов при многократном нагружении фрикционных связей, что приводит в итоге к отделению частицы износа. Как правило, наличие пленки смазки, возникновение окислов, тепловой эффект и ряд других факторов влияют на интенсивность развития усталостного процесса, не изменяя его природы. Для объяснения физической сущности явлений усталости можно использовать исследования процессов развития усталостных трещин на базе представлений о вязкости разрушения при циклическом нагружении [2041. [c.232]

В качестве характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении было предложено использовать коэффициенты интенсивности напряжений, соответствующие первому К) и конечному К% скачкам [33, 36]. [c.11]

Использование статической вязкости разрушения и энергетических критериев Ивановой В. С., приведенного напряжения усталости а и критического напряжения ак [4], позволило предложить экспресс-метод определения предела усталости по данным испытания ограниченного числа образцов. Метод основан на том положении, что вязкость разрушения К 1 при статическом нагружении (например, при растяжении) равна вязкости разрушения при циклическом нагружении (изгиб, растя- [c.84]

Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении РД 50.345—82. М. Изд. Стандартов, 1983. 96 с. [c.234]

НЕСТАБИЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ТРЕЩИН И ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ [c.191]

Известные в литературе результаты исследований не позволяют ответить на вопрос, для каких классов материалов характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении ниже, чем при статическом приложении нагрузки. Отсутствуют и подходы, которые бы позволили ответить, когда конструкция при циклическом нагру- [c.198]

В. Т. Трощенко и др. [40, 41] на основе закономерностей скачкообразного роста усталостной трещины разработан метод прогнозирования долговечности конструктивного элемента с трещиной в зависимости от характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении. [c.53]

Расчет вязкости разрушения при циклическом нагружении Ки ведут по общему уравнению линейной механики разрушения [c.301]

Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении. РД. 50—345—82.— М. Издательство стандартов, 1983.-95 с. [c.514]

Вязкость разрушения при циклическом нагружении (ит [c.324]

В связи с этим возникает необходимость знать условия перехода тел с трещинами к хрупкому разрушению и значения характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении ограничивающие кинетическую диаграмму усталостного разрушения справа. В соответствии с результатами, полученными в работах [976, 983], надо учитывать следующее. [c.340]

ИИЯ при циклическом нагружении по сравнению с характеристиками вязкости разрушения при статическом нагружении. При этом следует учитывать, что для этих материалов условия плоской деформации, как правило, ие выдерживаются и найденные при [c.343]

Катастрофическое разрушение при усталости в конце этой стадии связано с достижением критического коэффициента интенсивности напряжений при циклическом нагружении (циклическая вязкость разрушения) для образ- [c.63]

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]

В момент перехода (связанный с переходом к масштабному макроскопическому уровню деформации и разрушения материала) через последнюю точку бифуркации начинается нестабильное подрастание фронта трещины. Это вызвано превышением в точке бифуркации вязкости разрушения материала при циклическом нагружении. [c.182]

В случае отсутствия данных о склонности конструкционных сплавов к упрочнению или разупрочнению при циклическом нагружении влияние цикличности нагружения на изменение характеристик вязкости разрушения Х)е можно оценить по величине Он/0 0,2, определенной при статическом нагружении гладких образцов. [c.248]

Трощенко В. Т., Прокопенко А. В., Покровский В. В. Исследование характеристик вязкости разрушения металлов при циклическом нагружении.— В ки. VII Всесоюз. совещ. по усталости металлов, Москва, 23—25 ноября 1977 г. Тез. докл. М., 1977, с. 29—31. [c.248]

В статье дан краткий анализ результатов исследования зарождения и развития усталостных трещин в металлах при многоцикловом нагружении, полученных в Институте проблем прочности АН УССР. Показано, что об интенсивности накопления усталостного повреждения па стадии зарождения усталостной трещины можно судить по величине неупругой циклической деформации. Приведены деформационные и энергетические критерии зарождения трещин рассмотрены закономерности развития усталостных трещин п обоснована целесообразность использования в расчетах характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении. [c.420]

Циклическое нагружение. Здесь приведены результаты исследований характеристик циклической вязкости разрушения конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания, достигаемых путем понижения температуры испытаний или применением различных вариантов термической обработки, частотах нагружения, З1ичениях коэффициентов асимметрии цикла, исходных значений коэффициентов интенсивности напряжений При циклических испытаниях образцов разных толщин (от 10 мм до 150 мм), выполненных в ИПП АН УССР, и произведен анализ влияния указанных факторов на значения и соотношения значений характеристик вязкости разрушения К1с К%, Кю, Kia, Kq, Ki конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания с использованием результатов исследований характеристик статической и циклической вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в лг тературе. Методики определения характеристик вязкости разрушения при циклическом нагружении приведены в параграфе 1 главы IV. [c.205]

Анализ результатов большого количества испытаний при циклическом нагружении стали 10ГН2МФА при температуре 153 К и стали 15Г2АФДпс при температуре 153 и 133 К показал, что вязкость разрушения при циклическом нагружении не зависит от размера треш,ины при разрушении (а следовательно, и от уровня амплитуды переменных напряжений). Критическая относительная длина трещин в этих опытах изменялась в широких пределах — от 0,1 до 0,4. [c.323]

Приведенные выше результаты исследования вязкости разрушения сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс в условиях плоской деформации при статическом и циклическом нагружении показали, что вязкость разрушения при циклическом нагружении сущест-сенно ниже, чем при монотонном. Такое снижение происходит при нагружении как симметричным, так и пульсирующим изгибом со скоростью увеличения коэффициента интенсивности напряжений такой же, как при монотонном нагружении, и указанное явление нельзя объяснить различной скоростью приложения нагрузки в этих двух случаях. Вместе с тем имеются материалы — сталь 45, после закалки и низкого отпуска, армко-железо при 77 К,— для которых вязкость разрушения при монотонном и циклическом нагружении практически совпадает. Полученным результатам можно дать следующее объяснение. [c.325]

Так, материалы, нечувствительные к скорости деформации (сталь 45 в высокопрочном состоянии и армко-железо при 77 К), имеют равные характеристики сопротивления разрушению при циклическом и статическом нагружении. Для сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс, чувствительных к скорости деформаций, вязкость разрушения при циклическом нагружении существенно ниже статической характеристики и близка к величинам, полученным при динамических испытаниях. [c.326]

MP 2-95. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при циклическом нагружении // Механика катастроф.— М. МИБСТС, 1995.— С. 83-180. [c.51]

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]

Ясний П. В., Покровский В. В., Прокопенко А. В. О соотношении характеристик вязкости разрушения при циклическом и динамическом нагружениях // Там же.— 1983.- № 8.- С. 35—39. [c.245]

KiD i ТО можно прийти к выводу, что динамические значения вязкости разрушения примерно равны (сталь 45) или немного выше (армко-железо) характеристик при монотонном нагружении. При этом можно отметить, что характеристики вязкости разрушения при циклическом и монотонном нагружении для указанных материалов практически совпадают. [c.325]

Получаемый массив экспериментальных данных позволяет аттестовать материалы по сопротивлению разрушению при статическом, циклическом и ударном нагружении с определением предела усталости ст.ь статической (Кю) и циклической (Ki , К, ) трещиностойкости на основе испытаний крупногабаритных образцов линейной механики разрушения с построением (при циклическом нагружении) кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР), а также показателей сопротивления разрушению при ударном нагружении -критические температуры хрупкости КТХ, ударная вязкость. [c.234]

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]

При расчете циклических нагрузок пластин и оболочек достаточно большой толщины, изготовленных из материалов с относительно низкой вязкостью разрушения, приходится считаться не только со сквозными трещинами (их появление в такого рода конструкциях легко обнаруживается и они обычно не допускаются), а главным образом с поверхностными (несквозными) трещинами. При теоре-тическо.м рассмотрении обычно полагают, что такие трещины являются локальными надрезами, перпендикулярными к поверхности пластины (оболочки) и имеющими в плане форму эллипса или его части (рис. 1). При циклическом нагружении краевая (поверхностная) трещина растет как вглубь, так и вширь, изменяя при этом форму и в конце концов становится сквозной, т. е. контур ее выходит на противоположную поверхность пластины (оболочки). [c.231]

Трощенко В. Т., Прокопенко А, В., Покровский В. В. Исследовапне характеристик вязкости разрушения металлов при циклическом нагружении. Со-общ. 1.— Пробп. прочности, 1978, № 2, с. 8—15. [c.248]

Ярема С. Я., Осташ О. П. О вязкости разрушения материалов при циклическом нагружении.— Физ.-хим. механика материалов, 1978, № 5, с. 112— ИЗ. [c.249]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...