Орован

Это различие настолько значительно, что вначале уравнение Френкеля, как и представление о теоретической прочности, считались ошибочными. Для объяснения этого расхождения была разработана (Тэйлором и одновременно с ним Орованом и По-ланп) теория дислокаций. [c.66]

Критерий Орована-Ирвина. Е. Орован [28], а затем Г. Ирвин [29] предположили, что при образовании поверхностей раздела в пластичных материалах высвобождаемая энергия упругой деформации в значительной степени затрачивается на пластическое течение у вершины трещины. Критическое значение этой энергии существенно превышает величину поверхностной энергии 2 у. Это позволило представить зависимость между разрушающим напряжением Ос и длиной трещины с при плоской деформации в виде [c.290]

В действительности для большинства реальных материалов в малой области конца разреза из-за больших напряжений возникает лона проявления нелинейных свойств материала, в которой раснродолония напряжений и смещений отличаются от упругого. В схеме квазихрупкого разрушения (Орован, Ирвин) принимается, что зона нелинейных эффектов мала по сравнсггию с длиной треицты. Это позволяет считать, что и размер данной зоны, и интенсивность пластических деформаций в ней целиком контролируются коэффициентом интенсивности напряжений, пределом текучести и коэффициентом упрочнения, а поле напряжений вокруг пластической области описывается асимптотическими формулами. [c.25]

Заметим, что теория Гриффитса в ее первоначальной форме неприменима к металлам, поскольку в них вряд ли можно создать такие условия, при которых пластическое течение было бы полностью исключено. Как показал Е. Орован, учет энергии пластической деформации может производиться в рамках соотношений, полученных Гриффитсом. Для этого в формулу (4.48) для расчета разрушающего напряжения вместо удельной поверхностной энергии Vs необходимо ввести энергию пластической деформации ур-. [c.139]

Е. Орован и Д. Ирвин на основе концепции энергетического баланса Гриффитса предложили дополнительно учесть энергию пластического деформирования, введя в формулу (25.6) вместо истинной удельной поверхностной энергии у эффективную поверхностную [c.731]

В реальных условиях процесс образования и развития трещин в связи с концентрацией напряжений в вершине трещины всегда сопровождается пластическими деформациями и часть высвобождаемой эн(фгии упругой деформации идет на образование не только поверхностного натяжения, но и узкой пластической зоны в окрестности трещины. Поэтому для пластичных материалов 2уА/ включает в себя и работу по пластическому деформированию, т. е. y = == Тг + 7n.i. где Yr — поверхностное натяжение по Гриффитсу, а Yii.i — удельная энергия образования пластической зоны (Ирвин, Орован). [c.186]

Существенное различие теоретической и фактической прочности металла привело к мысли о необходимости рассматривать не идеальный кристалл с правильным расположением атомов, а реальный, содержащий дефекты (см. гл. II). В 1934 г. независимо друг от друга Тэйлором, Орованом и Поляни впервые введено представление о сдвиге (скольжении) одной части кристалла относительно другой посредством движения дислокации. Введение этого понятия было революционным для физики прочности и пластичности. Наиболее интенсивно теория дислокаций развивалась в послевоенные годы и в настоящее время стала неотъемлемой частью физики твердого тела, физических основ прочности и пластичности. [c.21]

Упрочнение, обусловленное наличием дисперсных частиц второй фазы (Тд.ч), может быть прямым и косвенным. Прямое упрочнение обусловлено непосредственным взаимодействием дислокаций с дисперсными частицами, которые являются барьерами для скользящих в процессе пластической деформации дислокаций. Косвенное взаимодействие связано с возможностью повышения стабильности неравновесного структурного состояния и повышения температуры рекристаллизации при наличии дисперсных частиц второй фазы. Здесь рассматривается прямое взаимодействие. В модели Орована движение дислокаций рассматривается в мягкой и вязкой матрице, содержащей жесткие равноосные частицы упрочняющей матрицы. По Оровану, напряжение определяется необходимостью выгнуть дислокацию между соседними частицами в полуокружность диаметром Л (Л — расстояние между частицами). Поэтому х .ч = 2Р/Ы., где F= = Gft /2 — линейное натяжение. Тогда Тд.ч=ОЬА. [c.221]

Термин полигонизация был предложен не ими, а позднее. Орованом. [c.304]

При использовании формул Гриффитса (156) и (158) для металлов необходимо учитывать энергию пластической деформации при распространении трещины. Без такого учета расчет по формулам (156) и (158) дает либо нереально заниженные значения разрушающего напряжения для /= onst, либо при a= onst столь значительные размеры трещин, что их расчетное значение превышает размеры опытных образцов. Поэтому Орованом предложено в формулу Гриффитса ввести вместо удельной поверхностной энергии величину e=e +ep, где е — общая энергия, необходимая для увеличения единичной площади трещины, включающая поверхностную энергию и работу пластической деформации е , затрачиваемую вследствие концентрации напряжений у движущегося конца трещины. Итак, для кристаллических материалов 2Ее о,5 [c.424]

Уравнение (4.6) пригодно также и для случая квазихрункого разрушения (Орован, Ирвин), в котором 2 = (тс — вязкость разрушения. [c.42]

В области, в которой усталость описывается упругими макродеформациями йае, проявляются отклонения от абсолютной упругости и наблюдается гистерезис, порождаемый микропластическими деформациями. Эти деформации связаны с неоднородностью строения поли-кристаллического конгломерата и упрочнением, возникающим в пластически деформированных элементах структуры. Роль структурной неоднородности для процесса усталостного разрушения была охарактеризована еще В. Л. Кнрпичевым. Пластически деформируемые элементы занимают лишь незначительную часть упруго деформируемого объема (матрицы). Это позволяет описать процесс деформирования структурно-неоднородной среды простой механической моделью, предложенной Е. Орованом и представленной на рис. 6.2. За- [c.105]

Орован [17] предложил следующую зависимость между приведенным критическим касательным напряжением Хс и средним расстоянием между частицами % [c.14]

Внешнее напряжение по мере его повышения действует на свободные дислокации, заставляя их перемещаться и оказывать давление на частицы, блокирующие их плоскости скольжения. Поскольку для получения заметной пластической деформации необходимо обеспечить свободную работу дислокационных источников, должно быть достигнуто напряжение, при котором дислокации могут выгибаться между частицами и таким образом обходить их (рис. 2.27). Впервые эту задачу рассмотрел Орован [162], который предположил критическое касательное напряжение в дисперсноупрочненных сплавах определять по выражению [c.74]

Орован (1948 г.) Дх = Ой/Я (2.62) 1 Напряжение Орована [c.76]

Орован Е. Классическая и дислокационная теория хрупкого разрушения // Атомный механизм разрушения.— М. Металлургия, 1963.— С. 170—184. [c.240]

В оригинальной работе Гриффитса величина у определена как поверхностная энергия материала без учета того, что в эту величину могут быть включены и другие способы поглощения энергии. Однако позднее было обнаружено, что образованию поверхностей трещин в металлах сопутствует также значительная пластическая деформация, и Орован [48] включил в величину у работу, необходимую для движения дислокаций, возникающих около поверхностей развивающейся трещины. В металлах поглощенная в результате пластической деформации у фронта трещины энергия превышает поверхностную энергию на несколько порядков. [c.17]

В это время Орован [3] и Ирвин [4] независимо обнаружили, что хрупкое разрушение высокопрочных металлов сопровождается существенными пластическими деформациями в области, примыкающей к разрушенным поверхностям. Было также показано, что если энергию, рассеянную при образовании этой пластической области, ввести в теорию Гриффитса в том же виде, что и освобождающуюся упругую энергию (т. е, как энергию на единицу поверхности трещины), то модифицированная теория Гриффитса довольно точно предсказывает неустойчивый рост трещины для ряда высокопрочных конструкционных сплавов. [c.222]

До Оровану повреждение в циклически нагружаемом материале пропорционально пути пластического деформирования, чтв можно записать в следующей форме [c.114]

Ирвин [17] и Орован [18] сформулировали принципы силового подхода к решению задач для сплошных тел с трещинами. При деформировании твердого тела внешними силами отношение величины освобождающейся упругой энергии тела (ДИ7) к приращению поверхности разрыва перемещений (Д5) становится критерием распространения трещины О. Использование полуобратного метода Вестергарда при анализе напряженного состояния в вершине трещины приводит к разложениям следующего типа [c.25]

Орован Е. Клаееическая и дислокационная теория хрупкого разрушения.— В кн. Атомный механизм разрушения. М., Гое. науч.-тех. изд-во лит-ры по черн, и цвет, металлургии, 1963, с. 170—184. [c.185]

Для анализа процесса разрушения материалов были созданы различные теории прочности теория наибольших касательных деформаций, или приведенных напряжений Сен-Венана теория максимальных касательных напряжений, или критерий Кулона—Треска, который был использован для разработки условия пластичности Треска—Сен-Венана ряд энергетических теорий (Губер, Бельт-рами, Мотт) уточненная теория наибольших касательных напряжений (теория Мора) и последующие обобщения этой теории с учетом вида напряженного состояния теория трещипообразования (Гриффитс, А. Ф. Иоффе) дислокационные теории разрушения (Ирвин, Орован, Орлов В. С., Зинер, Стро, Коттрелл, Хонда и др.). [c.15]

Впервые схема плоского сжатия была предложена в работе Надаи, для механических испытаний эта схема была применена Орованом, Уатсом и Фордом, а теоретический анализ этого метода был сделан в работах Хилла и Грина. [c.52]

В работах Гриффитса материал принимался идеально хрупким (абсолютно упругим и подчиняющимся закону Гука вплоть до разрушения). Позднее Ирвин i) и Орован расширили область применимости теории трещин, введя понятие квазихрупкого механизма разрушения, согласно которому в теле возникают пластические деформации, но они сосредоточиваются в очень тонком слое вблизи контура трещины у ее вершины. Ниже в основном коснемся идеально хрупкого поведения материала и лишь в конце параграфа поясним подход к решению проблемы в случае квазихрупкого материала. Так как ширина трещины лредпола-гается намного меньше двух других ее размеров, трещину можно считать поверхностью разрыва сплошности материала, на которой одна нормальная (чаще всего) или все три составляющие перемещения претерпевают разрыв. [c.575]

Поскольку в вершине трещины имеет место высокая концентрация напряжений, материал в этой области переходит в пластическое состояние. Возникающее при этом развитие трещии называется квазихрупким разрушением. Это разрушение исследовано Ирвином и Орованом. Соответствующие результаты ближ к реальным, нежели результаты Гриффитса. [c.577]

Ирвин и Орован ввели в теорию, вместо имеющейся у Гриффитса V — плотности энергии, соответствующей силам поверхностного натяжения, величину Уафф — эффективную плотность поверхностной [c.578]

В пластичных материалах сопротивление продвижению трещины определяется другим физическим механизмом, честь открытия которого следует отдать Е. Оровану и Дж. Ирвину (1948). В этом случае силу Fw следует связывать с работой пластического деформирования Wi, малого объема материала, возникающего и продвигающегося перед фронтом растущей трещины. [c.419]

Рис.З.б. Схематическое изображение кривых упрочнения старением, позволяющих сопоставить вклад упорядочения и вклад огибания дислокаций по Оровану при различном размере упрочняющих частиц (г — радиус частицы)

Огибание по Оровану. Все рассмотренные ранее модели перерезания частиц движущейся дислокацией признают, что после роста частиц до размера, превышающего критический, дислокации могут обходить их путем огибания, переползания или посредством других механизмов. Обычно считают, что применительно к аустенитным суперсплавам наилучшие результаты дает применение модели по Оровану [35]. Прирост сопротивления пластическому течению в результате выгибания дислокации задается величина радиуса кривизны р, до которого гибкую дислокацию можно прогнуть под действием приложенного напряжения т [c.104]

Механизм обхода дислокациями барьеров в виде частиц одним из первых предложил Орован. Лучше всего его иллюстрировать видом сверху (рис. 148). [c.250]

Согласно Оровану, теоретическая хрупкая прочность [c.280]

Согласно теории Орована, когда дислокация проходит между частицами, напряжение течения определяется только расстоянием между ними. Дислокация, двигаясь в мягкой матрице, содержащей прочные и достаточно удаленные друг от друга частицы, как бы продавливается между частицами, оставляя вокруг них концентрическую петлю (рис. 137, 138). Необходимое для этого дополнительное напряжение определяется минимальным радиусом кривизны изгиба дислокации. Для расстояния между частицами d, значительно большего их размеров, Орован получил для [c.310]

В материаловедении представления о дислокациях были введены, как известно, в 1934 г. Орованом и Тейлором. Орован, Хаазен, Мотт и другие, развивая концепцию Беккера о взаимосвязи напряжений и скорости дислокаций, предложили следующее феноменологическое соотношение [c.84]

Подходящее объяснение этого несоответствия было найдено лишь после того, как в начале 30-х годов Тейлор, Орован и Полани ввели понятие дислокации. Обширные исследования, проведенные после введения этого понятия, привели к тому, что стало возможным наблюдать дислокации и их движение в экспериментах. К настоящему времени опубликовано много работ по математическому описанию и предсказанию взаимодействия дислокаций. Появилась возможность с помощью теории дислокаций правильно оценивать определяемые экспериментально величины сдвиговых напряжений, при которых начинается пластическая деформация. Некоторые основные идеи теории дислокаций будут рассмотрены в этой главе. [c.32]

Определение теоретических значений предела прочности с помощью соотношений энергетического баланса между энергией деформации, высвобождаемой при растрескивании, с одной стороны, и энергией, требуемой для образования новой поверхности,— с другой, нашло широкое распространение. Ирвин и Орован независимо в 1948 г. пришли к выводу, что при исследовании металлов теория Гриффитса нуждается в модификации, позволяющей учесть внутреннюю вязкость. Даже в тех случаях, когда разрушение можно считать хрупким, по их мнению, в области, граничащей с поверхностью разрушения, всегда происходит пластическое течение. Они предположили, что к поверхностной энергии Wa должна добавляться необратимо рассеиваемая энергия при пластическом течении Wp (на единицу площади). В соответствии с этим предположением выражение (3.11) должно иметь вид [c.47]

В 1934 г. Тейлор, Орован и Полани [26] — три исследователя, работавшие независимо,— предложили практически одно и то же объяснение несоответствию, доставлявшему много беспокойства. Они предположили возможность существования дефектов кристаллической решетки, которые способны двигаться под действием [c.47]

Зависимости, подобные (1.24) и (1.25), были получены для таких же случаев Орованом. [c.11]

В 40-х годах возрождается интерес к проблеме хрупкого разрушения (особенно в США) в связи с многочисленными разрушениями конструкций типа сварных судов, газовых и жидкостных трубопроводов, нефтяных баков, газгольдеров, кабин и емкостей транспортных средств с перепадом давления, мостов, промышленных зданий и других сооружений. Неприятная особенность хрупкого разрушения, помимо его внезапности, состоит в том, что быстрое развитие трещин может происходить при напряжениях, значительно меньших, чем временное сопротивление материала, и поэтому кажущихся безопасными. Особый толчок для экспериментальных и теоретических работ [122, 125, 126] и последующего введения характеристик материала, оценивающих его сопротивление росту трещин, дало понятие квазихрупкого разрушения, аналитически выразившееся в том, что в теории Гриффитса к удельной поверхностной энергии добавляется энергия, затраченная на пластическую деформацию малых объемов в окрестности вновь образующейся единицы площади поверхности трещин [37, 96]. Отмеченное распространение Орованом и Ирвином теории Гриффитса на ква-зихрупкое разрушение существенно расширило область ее применения, поскольку в металлических материалах наблюдается именно квазихрупкое разрушение. Идеально хрупкое (упругое) разрушение, т. е. без возникновения пластических деформаций вплоть до разрушения, можно наблюдать на таких материалах, как кварц, силикатное стекло и т. п. Скорость трещины а за-критическом состоянии впервые была вычислена Моттом, а затем Робертсом и Уэллсом [2]. [c.9]

Орован Е. Классическая и дислокационная теории хрупкого разрушения.—В кн. Атомный механизм разрушения. М., Металлургиздат, 1963.. с. 170—184. [c.146]

С учетом того что при разрушении реальных металлов у вершины трещины образуется пластическая деформация, Орован [292] предложил ввести понятие эфс 1ектиБной поверхностной энергии 7эф == 7п + + 7пл, где 7 л — энергия пластического деформирования, которая больше, чем у,,, на порядок. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...