Критерий деформационный

Особенностью формулы (8.74) является то, что в нее входят как инвариант деформаций, так и инвариант напряжений. При желании охватить возможно более широкий круг нагружений такая форма критерия, по-видимому, неизбежна. В самом деле, рассматривая разрушение, предваряемое большими пластическими деформациями, необходимо включить в критерий деформационные параметры (в частности е , которое для произвольных путей деформирования может быть явно выражено через напряжения). С другой стороны, возможны разрушения, происходящие почти упруго, поэтому в универсальный критерий должно войти и среднее нормальное напряжение, которое не связано с пластическими деформациями и, следовательно, не может быть через них выражено. [c.602]

Контурная площадь контакта определяется 171 в зависимости от критерия деформационного подобия 2 по формуле [c.19]

Отметим, что при построении различных моделей разрушения и формулировке критериев хрупкого разрушения во многих случаях исходят в общем из априорного постулирования преобладающего значения того или иного процесса. Так, например, в работах [149, 150] предполагалось, что критическое напряжение хрупкого разрушения 5с в поликристаллических материалах с различной структурой при разных температурно-деформационных условиях нагружения определяется только одним условием — переходом зародышевых микротрещин к гриффитсов-скому (нестабильному) росту. Условия распространения микротрещины как через границы зерен, так и через любые другие барьеры, возникающие при эволюции структуры в результате пластического течения, игнорировались. При этом сделана попытка объяснить увеличение S с ростом пластической деформации гР уменьшением длины зарождающихся в процессе деформирования микротрещин за счет уменьшения эффективного диаметра зерна [149, 150]. Такая модель не позволила авторам удовлетворительно описать зависимость S eP), что привело их к выводу о существенном влиянии деформационной субструктуры на исследуемые параметры. Следует отметить, что, рассматривая в качестве контролирующего разрушения только процесс страгивания микротрещины и не учитывая условия ее распространения, практически невозможно предложить разумную концепцию влияния пластической деформации на критическое напряжение S . [c.61]

В настоящем разделе предпринята попытка сформулировать деформационно-силовой критерий зарождения усталостного разрушения применительно к ОЦК металлам, в частности к сталям перлитного класса, основываясь на некоторых физико-меха-нических представлениях о накоплении повреждений при усталости [74, 79, 85, 126]. Разрабатываемый подход позволит ответить на некоторые открытые вопросы в проблеме малоцикловой усталости материалов, в частности, касающиеся влияния на долговечность максимальных напряжений и нестационарности нагружения. [c.136]

Выявленные закономерности деформирования и разрушения материала при циклическом нагружении позволили сформулировать деформационно-силовой критерий, который дает возможность прогнозировать долговечность по условию зарождения макроразрушения при ОНС с учетом максимальных нормальных напряжений в цикле и особенностей суммирования повреждений при нестационарном нагружении. [c.148]

Модель Райса—Джонсона [397] основана на решении задачи о распределении деформаций перед трещиной с учетом изменения геометрии ее вершины в результате пластического течения. В отличие от ранее полученных в приближении малых геометрических изменений вершины решений учет затупления приводит к предсказанию концентрации деформаций в области порядка раскрытия б перед вершиной. Деформационный критерий бхх = е/ можно записать с использованием полученного в работе [397] решения e = Ехх г18) в виде соотношения б = = air, где ai —константа, связанная с е/. Принимая, как обычно, в качестве дополнительного условия распространения трещины [c.228]

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]

Вопросы усталости, и в первую очередь малоцикловой усталости, совершенствование методов испытания на усталость, обоснование деформационных критериев малоцикловой усталости, установление физической модели накопления повреждений при повторно-переменных нагрузках, кинетики развития усталостных трещин в тех или иных условиях нагружения, статистический аспект усталости, а также разработка инженерных методов расчета элементов конструкций на прочность при повторно-переменных напряжениях с учетом различных факторов (вида напряженного состояния, конструктивно-технологических особенностей, температуры, начальной напряженности и т. п.). [c.664]

Таким образом, методы прогнозирования ресурса должны базироваться на таких критериях, которые бы учитывали временные процессы накопления повреждений в металле. В качестве параметров надежности должны быть показатели долговечности, например, время до разрушения или число циклов нагружения до разрушения. Существующие нормативные материалы по расчету прочности не позволяют получать такие важные характеристики прочностной надежности. Например, в процессе эксплуатации аппаратов вследствие деформационного старения происходит некоторое повышение прочностных свойств, т.е. временного сопротивления и предела текучести металла. Для конструктивных элементов оборудования из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при нормальных условиях эксплуатации, значение предела текучести может возрастать до 20%. Заметим, что временное сопротивление Gb является расчетной характеристикой при выполнении прочностных расчетов по действующим НТД. Из этого следует парадоксальный вывод о том, что с увеличением срока службы аппарата можно увеличивать рабочее давление, если производить оценку прочности по действующим отраслевым нормам и правилам. Другими словами, с увеличением срока службы аппарата его надежность должна увеличиваться. В действительности, наряду с увеличением прочностных свойств происходит повышение отношения предела текучести к пределу прочности К в, снижение пластичности и вязкости, которые определяют ресурс длительной прочно- [c.366]

Вопросы усталости, и в первую очередь малоцикловой усталости, совершенствование методов испытания на усталость, обоснование деформационных критериев малоцикловой усталости, установление физической модели накопления повреждений при повторно-переменных нагрузках, кинетики развития усталостных [c.745]

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]

В качестве деформационного критерия хрупкого разрушения можно использовать протяженность пластической зоны, приближенно определяемой выражением (2.13) с учетом соотношений (2.19) для растянутой пластины большой ширины с поперечной трещиной [c.33]

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]

Исторически так сложилось, что как развитие теорий деформационного упрочнения, так и изучение дислокационной структуры начиналось преимущественно на кристаллах с ГЦК-решеткой. На ГЦК-ме-таллах обнаружены и изучены все основные состояния дислокационной структуры, которые формируются в процессе деформации (т. е. в процессе увеличения общей плотности дислокаций) и перестройка которых обусловлена энергетическим критерием [276—2771. [c.120]

Действительно, в соответствии с критерием Мизеса [1]в условиях плоской деформации напряжения в пластической зоне повышаются примерно в 3 раза. В то же время при плоском напряженном состоянии напряжения возрастают всего лишь в 1,15 раза. Из рис. 5.5 видно, почему при плоской деформации, когда реальный предел текучести в зоне процесса практически утраивается, разрушение происходит при значительно меньших значениях деформации, чем при плосконапряженном состоянии. Можно предположить, что если в условиях плоской деформации напряжения в зоне процесса в самом деле повышаются втрое, то тогда можно допустить, что в этом случае разрушение определяется только деформацией и можно попытаться определять вязкость разрушения только деформационным критерием. [c.200]

Циклическую долговечность деталей в области МЦУ определяют по деформационным критериям относительной долговечности [43], связывающих деформации в цикле нагружения с числом циклов. Суть расчетов сводится к определению предельной поврежденности материала в области МЦУ, соответствующей разрушению. Отличием от единицы (она обычно меньше) пренебрегают, считая, что принятая система запасов по долговечности подтверждается практикой и оправдывает применение критерия относительной долговечности. Помимо того, принимают, что в процессе эксплуатации сам ПЦН, а также отношение долей статического и циклического повреждений материала [c.39]

В предложенном Краффтом подходе [222] используется деформационный критерий для ХХ-компоненты тензора деформаций (см. рис. 4.2), выполнение которого требуется в зоне процесса размером г — Гс, [c.227]

Модель Панасюка—Андрейкива—Ковчика [207] также базируется на деформационном критерии. Зона предразрушения выбирается в виде прямоугольника высотой h, деформация которого [c.227]

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]

Уточнение напряженно-деформационного состояния (НДС), критериев предельных состояний и характеристик металла проводится с целью получения дополнителььюй информации об уровне номинальной и локальной напряженности с учетом фактических свойств металла, необходимой для установления механизмов повреждений и расчетов остаточного ресурса. [c.167]

Критерий Леонова-Панасюка. Этот критерий является деформационным, определяющим достижение предельног о состояния при исчерпании пластичности у края трещины. Ее определяют по величине критического раскрытия трещины. Критерий базируется на следующих предпосылках [c.295]

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]

Осутцествим переход к более известному деформационному критерию. В отли гие от силового критерия, описы-ва ющего разрушение н условиях наибольшего стеснения деформаций (при плоской деформации), 5,, позволяет учесть вид напряженного состояния в окрестное и концентра гора, форму образцов и схему их нагружения. Воспользуемся соотношениями между критическим коэффициентом интенсивности деформаций /27/, К р и 6 [c.82]

Хотя при непропорциональном нагружении деформационная теория дает результаты, отличные от предсказаний логически более оправданной теории течения, при нагружении, близком к пронорциональному, она может удовлетворительно согласоваться с опытом. Само понятие нагружения, близкого к пропорциональному, в достаточной мере неопределенно, если в качестве критерия точности деформационной теории ири пропорциональном нагружении мы приняли согласование ее с простейшей тео- [c.543]

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]

Упругопластическоё распределение деформации в окрестности трещины является основой для определения деформационных критериев хрупкого разрушения. Ранее приведенное выражение для коэффициента интенсивности напряжений К=Оу Y2ж) позволяет приближенно определить протяженность пластической зоны (зоны текучести) Гт на продолжении трещины. Полагая в конце пластической зоны равенство местных напряжений Оу пределу текучести От, можно записать [c.30]

Приведенные данные оправдывают упрощенные модели упругопластичееких состояний тел с трещинами, используемые при установлении деформационных критериев хрупкого разрушения, когда области пластического состояния металла на конце трещины перед разрушением остаются незначительными по сравнению с размерами трещины. Это свойственно более интенсивно упрочняющимся металлам пониженной пластичности и более хрупким их состояниям при понижении температуры и повышении скорости деформирования. [c.32]

В упругой и упругопластической стадии деформирования в сочетании с энергетическими, силовыми и деформационными критериями позволяет построить диаграммы статического и циклического разрушения. Эти диаграммы являются основой для определения критических нагрузок и долговечности для заданной стадии развития трещины. Для конструкционных сталей при значениях /Стах, меньших 70—100 кгс1мм / , наблюдаются увеличение п и резкое уменьшение скорости развития трещины. Это объясняется влиянием структурной неоднородности мдтериал , [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...