Характеристики напряженно-деформированного состояния энергетические

Методы экспериментального определения характеристик трещиностойкости в настоящее время достаточно разработаны и регламентированы соответствующими нормативными техническими документами (НТД) для различных видов нагружения [3-9]. Идеология построения и научные основы этих документов рассмотрены в [10]. Первым основополагающим документом явились методические указания РД 50-260-81, регламентирующие определение характеристик трещиностойкости при статическом нагружении [9], доработка и совершенствование которых завершились разработкой ГОСТ 25.506-85 [3]. Развитие теоретических основ линейной механики разрушения (1955-1965 гг.) выдвинуло фундаментальную характеристику напряженно-деформированного состояния и прочности хрупких тел с трещинами — коэффициент интенсивности напряжений. В дальнейшем наибольшее внимание уделялось энергетическим и деформационным характеристикам нелинейной механики разрушения (1970-1980 гг.). При разработке документов, регламентирующих экспериментальные методы и технологии определения характеристик трещиностойкости, во внимание принимались следующие обстоятельства [c.15]

Использование в качестве характеристики напряженно-деформированного состояния материала или детали с трещиной, подвергающейся циклическому нагружению силовых, деформационных и энергетических характеристик, имеющих место в локальных объемах материала у вершины трещины, позволяет более обоснованно и целенаправленно изучать процесс усталостного разрушения, прогнозировать долговечность и предельное состояние с учетом влияния свойств материала и условий их нагружения и дает новые возможности для сравнительной оценки способности магериалов сопротивляться разрушению при наличии трещин. [c.3]

Часто удобно оперировать понятиями энергетических концепций вместо характеристик напряженно-деформированного состояния. Это не представляет никаких трудностей, поскольку Ирвин в 1957 г. показал, что между напряженным состоянием около вершины трещины и скоростью освобождения энергии упругой деформации G в зоне трещины существует простая зависимость. Для изотропных материалов эта зависимость имеет следующие простые выражения [c.21]

При проектировании особо ответственных и сложных конструкций современных энергетических установок эффективно применение разработанных в ИМАШ АН СССР методов и средств анализа напряженно-деформированных состояний атомных реакторов и другого оборудования для оценки их прочности и ресурса. Решение задач прочности и ресурса энергоустановок при этом осуществляется применительно к основным стадиям их создания проектированию, изготовлению, испытаниям и начальной стадии эксплуатации. На каждой из этих стадий проводится определение номинальных и местных напряженно-деформированных состояний с учетом термомеханической нагруженности, а также характеристик сопротивления деформациям и разрушению, применяемых в энергомашиностроении конструкционных материалов. [c.29]

Повышение характеристик трещиностойкости обусловлено изменением напряженно-деформированного состояния и условий деформирования в вершине трещины при подходе ее к более прочной и вязкой наплавке. Образование расслоений по границе сплавления, увеличение радиуса кончика магистральной трещины и снижение жесткости напряженного состояния в ее вершине способствуют возрастанию пластических деформаций во вставке и повышению энергетических затрат на разрушение. Понижение температуры испытаний до 213 К не привело к сушественным изменениям характеристик трещиностойкости при расположении трещины на границе раздела и в зоне вязкой наплавки, но уменьшило трещиностойкость в 1,3...3,4 раза при расположении ее в основном металле, что объясняется его хрупким разрушением при данной температуре. [c.133]

В рассмотренные выше зависимости входят в основном характеристики механических свойств материалов, определенные при статическом нагружении. При этом предполагается, что развитие трещины происходит в каждом цикле, поэтому не учитывается накопление повреждений и изменение характеристик механических свойств материала у вершины при циклическом нагружении. Силовые, энергетические и деформационные характеристики режимов циклического нагружения, определяемые расчетом, используемые в указанных зависимостях, не учитывают влияния остаточных напряжений, изменение толщины образцов и коэффициента асимметрии цикла на реальное напряженно-деформированное состояние материала у вершины трещины, когда размеры пластических зон достаточно велики, но не происходит пластического течения всего оставшегося сечения образца. Все это ограничивает применение рассмотренных зависимостей, как правило, только исследованными-материалами, условиями испытаний, режимами нагружения и толщинами образцов и не позволяет прогнозировать условий перехода к нестабильному развитию трещин и закономерностей нестабильного развития трещин. [c.31]

Для оценки напряженно-деформированного состояния крупногабаритных ферменных балок, панелей или платформ (рис. 4.7), построенных из набора регулярных стержневых ячеек, можно воспользоваться приемом энергетического осреднения жесткостных характеристик и выполнить необходимые расчеты с использованием моделей деформирования многослойных балок или панелей [35]. [c.212]

Разнообразие нестационарных режимов энергетического оборудования при сложности аналитического описания протекания тепловых процессов создает большие трудности при анализе распределения температур в элементах конструкции и их напряженного деформированного состояния. По этой причине расчеты термине- V ской напряженности оборудования, выполняемые при проектировании, носят оценочный характер и основаны иа некоторой идеализации температурных полей, упрош,аюш,ей действительное состояние. Принимаемые в расчетах температурных полей допущения приводят в ряде случаев к завышенным температурным градиентам и соответственно повышенному уровню термических напряжений, что влечет за собой неоправданные ограничения по скоростям изменения температуры рабочих сред и снижение маневренных характеристик энергетических установок. Исследования на модели в стендовых условиях, позволяющие изучить общие закономерности тепловых режимов, иногда не могут выявить взаимное влияние всего комплекса оборудования на характер протекания локальных тепловых процессов в отдельных узлах, В связи с этим непосредственные измерения температуры оборудования на натурных объектах в условиях эксплуатации дают возможность получить реальные характеристики тепловых режимов и температурных полей, позволяющие оценить фактическое напряженно- [c.133]

Отмеченные ограничения возникают в результате стремления расширить области применения основных положений линейной механики разрушения на условия упругопластического деформирования и разрушения. Однако возможности такого перехода связаны с уровнем номинальной нагруженности рассчитываемых элементов и влиянием эксплуатационных факторов (температура, скорость нагружения и Т.Д.). Очевидно, что в этих условиях необходим анализ закономерностей, характеристик и критериев упругопластического деформирования и разрушения. Важным аспектом данного анализа является оценка влияния эффектов объемности напряженного состояния на определяемые характеристики трещиностойкости и его учет в уравнениях предельного состояния. Предварительные результаты, полученные в этом направлении, привели к необходимости использовать в расчетных соотношениях эффективный предел текучести в условиях, отличных от линейного однородного напряженного состояния. Наиболее успешно такой подход реализован в отношении деформационного (коэффициент интенсивности деформаций К[(,(,) и энергетического (Л-интеграл) критериев упругопластического разрушения [14, 30-32]. [c.22]

Отрицательное влияние трещин на прочность материалов и деталей. машин при статическом и циклическом нагружениях известно давно. В последние годы исследованию этого влияния уделяется особенно большое внимание и получены новые существенные результаты. Прог-ресс в исследованиях объясняется в первую очередь разработкой методов оценки напряженно-деформированного состояния в вершине трещины и перехода в связи с этим от качественных методов оценки влияния трещин на прочность к количественным. В качестве характеристик предельного состояния при наличии трещин используются критические значения силовых, деформационных и энергетических характеристик напряженно-деформированного состояния в вершине трещины. [c.6]

Методы экспериментального определения характеристик тре-щиностойкости в условиях упругопластического деформирования требуют схематизации накопленного опыта испытаний. В этой области значительное развитие и наиболее широкое практическое приложение среди критериев нелинейной механики разрушения получили раскрытие трещины [11-13], коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области [14], энергетический З-интеграл [15-17] и предел трещиностойкости 1 [18-19], позволяющие анализировать закономерности разрушения, напряженно-деформированное состояние в вершине трещины на стадии ее инициации при значительных пластических деформациях и общей текучести материала, а также проводить оценку предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.20]

Для решения задач прочности тел с трещинами предложены силовые, энергетические и де( юрмационные критерии разрушения, позволяющие при определенных условиях по одному известному параметру напряженно-деформированного состояния и экспериментально определенной характеристике прочности материала формулировать условия предельного состояния тел с трещинами. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...