Трещины напряжения

Чем больше углерода содержит сталь, тем больше объемные изменения при превращении, тем при более низкой температуре происходит превращение аустенита в мартенсит, тем больше опасность возникновения деформаций, трещин, напряжений и других закалочных пороков, тем тщательнее следует выбирать условия закалочного охлаждения для такой стали. [c.302]

При использовании МКЭ продвижение трещины можно моделировать либо путем последовательного раскрепления узлов, лежащих вдоль траектории трещины [148, 177, 178, 219], либо, как указывалось в подразделе 4.1.3, последовательным назначением в элементах у вершины трещины вдоль ее траектории модуля упругости, близкого к нулю, Eip = E E. Второй способ моделирования для трещин с криволинейной траекторией более рационален, поскольку позволяет достаточно просто учитывать различные граничные условия в элементах полости трещины (частичное контактирование берегов трещины, обусловленное взаимодействием остаточных и эксплуатационных полей напряжений) в зависимости от знака нормальных к траектории трещины напряжений о п = ст у в этих элементах (знак штрих [c.243]

Субкритическое и динамическое развитие трещины. Развитие трещины при хрупком разрушении в отличие от ее старта, по всей вероятности, не происходит по механизму встречного роста, что связано с непосредственным развитием магистральной трещины. Данное обстоятельство позволяет напрямую (без анализа НДС у вершины трещины) использовать концепцию механики разрушения, сводящуюся к решению уравнения G v) = = 2ур(и). Нестабильное (динамическое) развитие хрупкой трещины как при статическом, так и при динамическом нагружениях достаточно хорошо моделируется с помощью метода, рассмотренного в подразделе 4.3.1 и ориентированного на МКЭ. В этом методе используются специальные КЭ, принадлежащие полости трещины, модуль упругости которых зависит от знака нормальных к траектории трещины напряжений увеличение длины трещины моделируется снижением во времени модуля упругости КЭ от уровня, присущего рассматриваемому материалу, до величины, близкой к нулю. Введение специальных КЭ позволяет учесть возможное контактирование берегов трещины при ее развитии в неоднородных полях напряжений, а также нивелировать влияние дискретности среды, обусловленной аппроксимацией, КЭ, на процесс непрерывного развития трещины. [c.266]

Далее полагаем, что в цилиндре с трещиной напряжение в ослабленном сечении [c.121]

При проведении расчетов по двум критериям (с целью определения Р , h) необходимо иметь в виду следующее. При расчете по с уменьшением длины трещины критическая нагрузка неограниченно возрастает, и это обстоятельство обусловливает применение теории только в области достаточно больших длин трещин и малых уровней критических напряжений по сравнению с Оо,2 (что обеспечивает малые размеры пластической зоны). При расчете по бс даже в области малых длин трещин напряжение может стать близким к пределу текучести или к пре- [c.131]

Для простоты будем считать, что всюду в пластической области перед концом трещины напряжение равно пределу текучести а . Другой размерный параметр, характеризующий затраты энергии на пластическое деформирование перед концом трещины, — это вязкость разрушения Кс-Вне пластической области у конца трещины материал находится в упругом состоянии. Следовательно, у нас есть только две размерные величины, связанные с состоянием материала в пластической области. Из этих двух величин мы должны скомбинировать третью, имеющую размерность длины. Предел текучести имеет размерность кг/мм , [c.76]

Нормальное к плоскости трещины напряжение Оср, возникающее от действия внешних (негидростатических) сил, и напряжение всестороннего сжатия (—о, гидростатическое давление) изменяют величину действующего на трещину нормального к ней напряжения и выражение [c.436]

Потенциальная энергия деформации пластинки без трещины естественно больше потенциальной энергии пластинки с трещиной, поскольку вокруг трещины существует зона уменьшенных напряжений (так как на свободных поверхностях трещины напряжения равны нулю). Пусть точки приложения внешних сил не смещаются с ростом трещины и, следовательно, работа внешних сил при этом равна нулю. [c.32]

Здесь, как и раньше, р х) — напряжение на линии трещины в сплошном теле, взятое с обратным знаком, v = v(x, I) — перемещение точек поверхности трещины в направлении оси у от действия на поверхность трещины напряжений р х). [c.143]

Если в области будущей трещины напряженное состояние в сплошном теле однородное (или близкое к нему), то pH) = Oi (например, в образце с трещиной при испытании на растяжение). Наибольшее главное напряжение Oi па месте предполагаемой вершины трещины выбрано также п потому, что нарушение хрупкой прочности в опасной точке обычно связывают с первой теорией прочности. Извлекая корень из обоих частей равенства [c.280]

Отсюда следует, что с ростом длины трещины напряжения в концевой области растут (такая тенденция наблюдается, например, при разрушении полиметилметакрилата). [c.313]

Многие элементы конструкций в процессе эксплуатации находятся в условиях неравномерности нагрева, приводящего к возникновению напряжений, которые при наличии в теле трещин могут привести к их распространению даже при отсутствии внешних механических нагрузок. В отдельных случаях температурные напряжения могут привести к полному или частичному снятию в окрестности трещин напряжений, обусловленных внешними механическими нагрузками, т. е. создать в теле условия торможения трещин (это явление может быть существенно использовано на практике для понижения концентрации напряжений). [c.347]

Величина для малоуглеродистых низколегированных сталей находится в пределах от 70 до 140. В соответствии с этой зависимостью энергия уки, а следовательно, и величина напряжений, необходимых для развития трещины, уменьшаются с увеличением скорости ее распространения. Скорость развития трещины v для конструкционных сталей достигает значений 1000— 1500 м)сек, и yk уменьшается на порядок и более. При такой скорости развития трещины напряжение, необходимое для динамического развития трещины, уменьшается до 0,2 от значения напряжений при статическом инициировании хрупкого разрушения. С этим связано пониженное сопротивление хрупкому разрушению элементов конструкций при динамическом нагружении. [c.50]

Для оценки чувствительности магнитных порошков, паст и суспензий предназначена также установка У-2498-78, выполненная в виде переносного ящика с выходным кронштейном, на котором находится ванночка с контрольным образцом. Контрольный образец состоит из двух ферромагнитных призм, между которыми проложена тонкая медная фольга, имитирующая трещину. Напряжение питающей сети 220 В. О чувствительности контролируемого вещества (порошка, пасты, суспензии) судят [c.40]

Показатель степени в уравнении (4.38) представляет собой последовательность чисел, каждое из которых соответствует определенному напряженному состоянию материала. Это означает, что перед вершиной усталостной трещины напряженное состояние меняется не непрерывно от цикла к циклу нагружения, а в соответствии с определенным законом упорядоченного перехода от одного уровня стеснения пластической деформации к другому. Соотношение (4.37) следует из экспериментов Белла по анализу упругого поведения материала при растяжении в области малых деформаций [81]. Напряжения и деформации сдвига в области малых деформаций претерпевают ряд дискретных переходов через критические точки, которые указывают на квантование величины модуля упругости. Последовательность его величин при малых деформациях представляет собой упорядоченный ряд дискретных значений. Поэтому перед распространяющейся усталостной трещиной вне зоны пластической деформации и внутри зоны в пределах объема, где исчерпана пластическая деформация, реализуется ряд дискретных переходов от одной величины степени стеснения пласти- [c.205]

Как следует из представленных соотношений, они фактически сочетают в себе уточненное значение раскрытия трещины при нулевой асимметрии, что рассматривается в качестве начальных (тестовых) условий нагружения. Уточнение касается оценки влияния пластических свойств материала на раскрытие берегов трещины. При напряжении, близком к пределу текучести материала, имеет место полное раскрытие берегов трещины — напряжение раскрытия близко нулю. [c.301]

Трещина напряжения — разрыв металла, идущий обычно вглубь под прямым углом к поверхности, образовавшийся вследствие напряжений, вызванных структурными превращениями. [c.6]

Поскольку при нестабильном росте трещины напряжение в ее устье непрерывно возрастает, хотя среднее напряжение при этом может и уменьшаться (концентратор пропорционален длине трещины), начало развития хрупкого разрушения обычно приводит к полному разрушению изделия (образца, детали). Сравнительно редки сл) чаи остановки хрупкой трещины — встреча с непреодолимым для ее движения препятствием, исчерпание упругой энергии в системе. [c.27]

Кроме того, было установлено, что при малых размерах усталостных трещин напряжения, необходимые для роста трещины, зависят от содержания углерода в стали при больших размерах исходных усталостных трещин содержание углерода не столь значимо и не приводит к существенному изменению напряжений, необходимых для роста трещины. [c.113]

Последней величиной, определение которой необходимо для получения пороговых значений амплитуды коэффициента интенсивности напряжений, является р — размер критически напряженного элемента у вершины трещины. Харрис на основе анализа зоны у вершины усталостной треш,ины установил, что размер критически напряженного элемента должен быть от 100 до 400 атомных расстояний данного материала. В работах Лю также было показано, что размер элемента структуры, который может характеризовать неоднородность свойств материала, должен быть от 0,025 до 0,1 мкм. Такой же размер критически напряженного объема получен прн анализе средней плотности дислокаций у вершины усталостной треш,ины. Постоянная, фигурирующая в теории Нейбера как элемент, по-которому усредняется действующее в вершине трещины напряжение, также имеет порядок, близкий к приведенным размерам критически напряженного объема. Таким образом, размер критически напряженного объема у вершины усталостной трещины можно принять равным 0,02—0,1 мкм. Однако из условия минимума порогового значения амплитуды коэффициента интенсивности напряжений целесообразно выбрать значение р, близкое к нижней границе. В этом случае погрешность в определении пороговых условий пойдет в запас прочности. [c.127]

Основными критериями количественной оценки склонности сплавов к разрушению были приняты величина локальной деформации отдельных структурных составляющих в момент зарождения в них трещин, напряжения, при которых зарождаются первые микротрещины, время от момента зарождения трещин до полного разрушения образца и работа разрушения образца. Предварительно по единой методике проводились систематические исследования пластической деформации и разрушения алюминия, двойных, тройных и более сложных сплавов. Всего исследовано свыше 100 композиций сплавов систем А1—Mg, А1—Си, А1—Си—Mg. [c.121]

Чисто коррозионный этап развития трещины равномерно ускорен, поскольку с ростом глубины трещины напряжения а в ее вершине нарастают. [c.104]

Оп, (рис. 2.32, б), в материале в этом месте образуется треш,ина — площадь поперечного сечения уменьшается (рис. 2.32, в) и без дальнейшего увеличения нагрузки напряжения в сопротивляющейся еще части поперечного сечения возрастают. Вблизи дна трещины напряжения становятся равными о ц, трещина продолжает развиваться (рис. 2.32, г) до тех пор, пока не разрушается стержень по всему ослабленному сечению (рис. 2.32, i3). Процесс этот происходит в очень короткий промежуток времени — почти мгновенно. Состояние, изображенное на рис. 2.32, б, является опасным для стержня, ему соответствуют средние напряжения в ослабленном сечении, значительно меньше, чем = о ц. [c.124]

При вращении трубки с частотой порядка 20 об/с на ее поверхности создается кольцевой источник тепла, при котором благодаря термоупругим напряжениям, превышающим предел прочности стеклянной трубки, возникает разделяющая трещина. Напряжение на внутренней поверхности цилиндра G, рассчитанное по формуле [c.167]

При действии переменных напряжений вплоть до начала образования усталостной трещины напряженное состояние остается обычно в пределах упругости, и несущая способность определяется из условий возникновения усталостного разрушения в наиболее напряженных объемах детали. [c.451]

Важным, даже основмым моментом описанного выше мехалнзма х рупко-го разрушения металлов, является достижение в устье трещины напряжения, равного теоретической прочности. Это условие будет выполнено, если по мере развития трещины последняя будет острой. Если трещина будет раскрываться и радиус в ее вершине увеличивается, т. е. не только I, но и г будет расти, то для ее движения будет требоваться все большее и большее напряжение (если дробь /// будет уменьшаться). В этом случае трещина так и не достигнет критического размера, хотя может распространиться на асе сечение. Такое разрушение является вязким. [c.72]

L ЗВоЕ Распределение нормальных к линии трещины напряжений of (рис. 4.15) вблизи ее вершины с притуплением 6 представим в виде [c.233]

Исследования отклика системы на скорость движения усталостной трещины открыли возможность резкого повышения информативности опытов по механическим испытаниям при учете критических точек [3]. Процессу разрушения, как и другим неравновесным процессам, свойственны стадийность и многомасштабность. При циклическом нагружении легче всего изучать особенности разрушения на различных масштабных уровнях [32-35]. Путь к этому открыла линейная механика разрушения, так как позволила описать локальное (у края трещины) напряженное деформированное состояние. При матическом на1ружении образца с предварительно созданной трещиной трудно обеспечить ус]ювия плоской деформации на фронте трепщны. Напомним, что условия плоской деформации предполагают образование у края трещины зоны пластической деформации, пренебрежительно малой по сравнению с длиной трещины. Для этого требуется испытать крупно1абаритные образцы при пониженной температуре (в случае пластичных материалов). [c.300]

Уравнение (156) может быть получено из теории концентрации напряжений, согласно которой коэффициент концентрации, равный отношению максимального у вершины трещины напряжения к номинальному напряжению а, (ст з /а)=9=2(//г) 3, где / — длина трещины, а г — радиус у вершины этой трещины. При г- -0 максимальное напряжение становится бесконечно большим и, следовательно, прочность при растяжении при наличии начальных трещин становится ничтожно малой, так как величина теоретической прочности быстро достигается при г->0. Однако соотношение =2(//л)°- получено из предположения, что среда является линейноупругой, а деформации малые. В кристаллических материалах теоретическая прочность согласно расчетам И. Я. Френкеля (см. гл. I) достигается при значительных перемещениях x—ajA (а —параметр решетки). [c.422]

К. Weighardt Получены асимптотические формулы для напряжений около острого разреза. Трещина распространяется, когда усредненное (на некотором расстоянии перед вершиной трещины) напряжение достигает предельного значения [c.479]

ДО ц — коэффициент Пуассона. И.1 соотношении (05) вытекает, что но мере нриблилсения к вершине трещины напряжения стремятся к бесконечности, как 1/Уг нрн г0. [c.459]

Расчеты по уравнению (9.29) показали, что для реализации имеющейся у диска № 2 зависимости шага усталостных бороздок от длины трещины напряженность материала диска в зоне зарождения трещины должна была в 2,1 раза превышать его напряженность при критических размерах трещины (см. рис. 9.476). Численное значение эквивалентных напряжений для полуэллиптиче-ской трещины можно определить по эквивалентному коэффициенту интенсивности напряжения = 62,5 МПа м / , отвечающему переходу сплава ВТ8 к нестабильному разрушению, из формулы Ирвина [15] [c.525]

Хотя симметричному нагружению соответствует симметричное распределение напряжений вокруг кончика трещины, для анизотропного случая кинематика перемещения кончика трещины обычно имеет смешанный вид. Иначе говоря, при симметричном нагружении происходит как раскрытие берегов трещины, так и их относительное скольжение. При таких условиях необходимо выяснить, чем вызван рост трещины — напряжением или деформацией. Чтобы обойти это затруднение, при проверке гипотезы критического объема можно рассмотреть экспериментальное доказательство роста трещины в ортотропной пластине, т. е. при Sie = iSjg = 0. Если трещина ориентирована вдоль одного из главных направлений ортотропной пластины, то корни уравнения (32) определяются на основе одной из следующих групп соот- [c.234]

Чтобы выделить из приведенной зависимости в явном виде пороговые условия, определяющие границу нераспространяю-щнхся трещин, необходимо определить значения постоянных, входящих в уравнение (49). Критическое значение напряжения Окр у вершины усталостной трещины должно зависеть от критически напряженного объема (объема материала, в котором действуют напряжения критической величины). С уменьшением амплитуды напряжений этот объем у вершины трещины уменьшается, одновременно снижается и вероятность того, что он содержит дефекты, ослабляющие исследуемый материал. Следовательно, если предположить, что критически напряженный объем стремится к так называемому бездефектному объему, то критическое напряжение должно стремиться к теоретической прочности материала а,,. Если учесть, что для развития трещины необходимо, чтобы действующие в критическом объеме у вершины трещины напряжения превосходили значение Сткр, а сам объем представлял собой бездефектный элемент, то получим акр = Ос. [c.126]

Начиная с нижнего конца кривой и—К (см., например, рис. 42) скорость трещины растет с увеличением коэффициента интенсивности, вероятно, в соответствии с уравнением (8). В области / скорость роста трещины должна быть ограничена кинетикой реакций в вершине трещины, как это было отмечено ранее. Постоянно увеличиваясь, скорость может достичь предела, при котором источники разрушения находятся в вершине трещины. В этом случае стадией, ограничивающей скорость, должен быть процесс, связанный с диффузией паров воды либо из газа, заполняющего трещину, либо через оксидную пленку в вершине трещины. В любом случае следует ожидать, что скорость трещины сильно зависит от концентрации паров воды в объеме атмосферы и практически не зависит от прилолсенных в вершине трещины напряжений. Действительно, это наблюдается для области II на плато скорости (см. рис. 41 и 42). [c.288]

При обосновании модели разрушения для расчета процесса электроимпульсного дробления и измельчения материала /40/, после рассмотрения достоинств и недостатков волнового и гидродинамического подходов, предпочтение отдано гидродинамическому. Все модели в рамках волнового подхода требуют изучения и описания измеряющихся во времени полей напряжений и деформаций в различных средах (упругих, упругопластичных, вязких), после чего на основании какой-либо гипотезы прочности определяется характер разрушения и развития трещин. Напряженное состояние массива, его физико-механические свойства определяют характер разрушения, однако в настоящее время нет убедительного и достаточно точного расчета напряженного состояния системы в объеме при взрыве, поэтому различные авторы получают порой противоречивые результаты. Сложность описания напряженного состояния при взрыве в среде связана не только с характером передачи энергии (например, ударной волной /41/ или поршневым давлением газов /42/), но и с существенным перераспределением поля напряжений в объеме при развитии трещин. Использование предложенных методов расчета в [c.82]

Металловедение и термическая обработка стали Т1 (1983) -- [ c.324 ]

Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 (1991) -- [ c.16 ]

Машиностроение энциклопедия ТомIII-7 Измерения контроль испытания и диагностика РазделIII Технология производства машин (2001) -- [ c.260 , c.269 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...