Хрупкая прочность

Начавшееся хрупкое разрушение является самопроизвольным процессом накопленная в системе энергия поддерживает процесс лавинообразного хрупкого разрушения, затрата энергии на образование новых поверхностей меньше, чем освобождающаяся при этом упругая энергия. Гриффитсом было установлено, что существует некоторая критическая длина трещины, назовем ее первой критической и обозначим через /аь рост которой происходит самопроизвольно и сопровождается уменьшением энергии в системе. Как было сказано выше, для того чтобы трещина двигалась, кроме энергетических условий (уменьшение энергии в системе), требуется и достижение определенного напряжения в устье трещины, что достигается при втором критическом ее размере—1с. Ввиду того что в металлах трещина не предельно остра, определяет хрупкую прочность вторая критическая длина дефекта, поскольку h >U, для, стекла имеет место обратная картина 1о<1а или разница между 1с и /э не так велика. Это количественная, но не принципиальная разница хрупкого разрушения стекла и металла. [c.72]

Таким образом, проведенные исследования позволили отклонить предположения о разрушении металла коллектора в результате снижения малоцикловой прочности или коррозионного растрескивания. Необходимо подчеркнуть, что и по другим характеристикам, таким, как хрупкая прочность, сопротивление усталостным разрушениям на стадии зарождения и развития трещин на воздухе и в коррозионной среде, были подтверждены высокие показатели, при которых преждевременное разрушение коллектора не должно было бы произойти. Вместе с тем, эксперименты по замедленному деформированию (растяжение гладких образцов с малой скоростью деформирования) в коррозионной среде показали, что при составе среды, соответствующей отклонениям, имевшим место в процессе эксплуатации разрушившихся коллекторов (низкий водородный показатель pH, присутствие кислорода), может происходить значительное снижение пластичности стали, причем тем большее, чем ниже скорость деформирования. Такая закономерность соответствует зависимости критической деформации от скорости деформирования в условиях ползучести материала (см. гл. 3). Данное обстоятельство привело к необходимости изучения возможных временных процессов деформирования материала коллектора при стационарном нагружении. Выполненные эксперименты, ре-з льтаты которых будут представлены ниже, показали, что [c.328]

В случае хрупкого разрушения (Т л п определяет действительное сопротивление отрыву или хрупкую прочность материала (рис. 40, б). При вязком разрушении (когда образуется шейка) а и S характеризуют сопротивление значительной пластической деформации, а не разрушению. В конструкторских расчетах (т и 5,, практически не используются, так как трудно представить конструкцию, работоспособность которой не нарушится ири пластической деформации отдельных деталей или узлов. [c.64]

При наличии в теле трещины для суждения о характере ее распространения и тем самым для суждения о хрупкой прочности также необходимо знание напряженного состояния. Задача [c.331]

Рассмотренная теория Гриффитса не учитывает докритического роста трещины, наблюдаемого экспериментально. Однако эта теория заслуживает большого внимания, поскольку она позволяет выразить хрупкую прочность через физические и механические свойства материала, показывает, что максимальная разрушающая нагрузка [c.730]

Все изложенное ранее приводит к необходимости создания инженерных методов расчета на хрупкую прочность элементов конструкций, содержащих трещины. Расчет на прочность по стадии хрупкого разрушения, дополняющий обычный расчет на прочность, признан способствовать мерам по защите конструкций от преждевременного хрупкого разрушения и устанавливать допуск на безопасные размеры начальных трещин. [c.279]

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]

В этой главе будет обсужден ряд вопросов, относящихся к структурному упрочнению и охрупчиванию двухфазных сплавов и особенно к распределению напряжений около частиц и роли этих напряжений в разрушении частиц и поверхностей раздела, к влиянию частиц на возникновение вязкого разрыва и хрупкого разрушения и, наконец, к хрупкой прочности двухфазных соединений с высоким содержанием хрупкой фазы. Обсуждение ограничено сплавами с крупными твердыми и хрупкими частицами, заключенными в мягкую и вязкую матрицу. В этой главе не рассматриваются дисперсионно твердеющие сплавы с очень мелкими дисперсными частицами и не включены также волокнистые или слоистые структуры. В обзоре рассматриваются деформация и разрушение двухфазных сплавов, описанные в работах [42, 64, 781, причем точки зрения каждой из этих работ имеют некоторые отличия по сравнению с настоящей работой. [c.59]

Другой фактор, который еще не учитывается в теориях сплошной среды, связан с большим различием пластических деформаций, получаемых в действительности на разных сплавах. Ясно, что для теоретического определения пластичности следует принимать во внимание большое количество металлургических параметров. Некоторые из них, например объемное содержание, размер, форма частиц и расстояние между ними, хрупкая прочность частиц и прочность связей с частицами по поверхности раздела, предел текучести и степень деформационного упрочнения матрицы, а также анизотропия формы зерен и частиц и расстояния между частицами, уже упоминались. Достигнут значительный прогресс как в теоретическом, так и в экспериментальном плане по изучению влияния основных параметров, но остается расхождение между действительным поведением и теоретическими результатами. [c.79]

Статистическая природа хрупкой прочности [c.96]

Хрупкость материала приводит к вариации или разбросу прочностей по элементам объема или по образцам из такого материала вследствие случайных локальных возмущений напряжений и случайного распределения неоднородностей в материале. Следствием статистической природы хрупкой прочности является существенное влияние степени соединения или дисперсии хрупких составляющих на прочность композитного сплава. Простой пример подтверждает эту точку зрения. Рассмотрим, как показано на рис. 25, прочность ряда, состоящего из 10 кубиков хрупкого материала, нагруженных параллельно. Прочности кубиков изменяются от 1 до 10 фунт с приращением по 1 фунт слева направо. Если кубики прочно соединены друг с другом, т.е. разрушение развивается свободно от кубика к кубику (рис. 25, а), то разрушающая нагрузка всей системы составляет 10 фунт, поскольку разрушение системы произойдет после разрушения самого слабого кубика. Однако если кубики разделены друг от друга очень тонкими сопротивляющимися трещине полосками (рис. 25, б), то они будут разрушаться один за другим независимо до тех пор, пока нагрузка [c.96]

Эффективность действия упрочнения и разупрочнения в процессе циклической нагрузки проверила С. И. Киш-кина с сотрудниками. Темп снин<ения хрупкой прочности разных металлов различен и зависит от величины циклической вязкости. Чем она выше, тем сильнее при прочих [c.159]

ХРУПКАЯ ПРОЧНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ [c.53]

Формула зависимости хрупкой прочности от величины зерна в работе [48] была получена на основе экспериментальных данных [c.42]

В работах [77, 103—104] охрупчивание металла в процессе усталости исследовалось по изменению таких характеристик, как хрупкая прочность и критическая температура хрупкости, которые определяются при жестких условиях нагружения высокая концентрация напряжений, статическое либо удар- [c.80]

В процессе циклического нагружения также снижается хрупкая прочность и повышается критическая температура хрупкости. Заметное снижение критериев хрупкой прочности должно наблюдаться не сразу после приложения циклической нагрузки, а после определенного числа циклов нагружения, соответствующего накоплению в кристаллической решетке металла изменений (разрыхление кристаллической решетки, связанное с образованием ультра- и субмикроскопических нарушений сплошности). [c.33]

Большое развитие получает разработка вопросов сопротивления разрушению в вязкой и хрупкой области при ударном и статическом деформировании, позволившая классифицировать и в значительной мере объяснить природу возникновения двух типов изломов, охарактеризовать температур-но-скоростные зависимости механических свойств, оценить роль абсолютных размеров и напряженного состояния для хрупкого разрушения и предложить предпосылки расчета на хрупкую прочность (Н. Н. Давиденков). Эти работы способствовали решению практических задач выбора материалов и термической обработки для изготовления крупных паровых котлов, турбин, объектов транспортного машиностроения, химической аппаратуры повышенных параметров и других производств, получивших большое развитие в этот период. С этим связано и расширение работ по исследованию усталости металлов, которое сосредоточивается на изучении условий прочности и обосновании соответствующих расчетных предпосылок в зависимости от вида напряженного состояния, качества поверхности и поверхностного слоя, условий термической обработки (И. А. Одинг, С. В. Серенсен), в первую очередь применительно к легированным сталям, производство которых в больших масштабах было организовано для нужд моторостроения, турбостроения, транспортного машиностроения и других отраслей, изготовляющих высоконапряженные в механическом отношении конструкции. [c.36]

Влияние остаточных напряжений на хрупкую прочность деталей. Многие ученые сходятся во мнении о значительном влиянии остаточных напряжений на хрупкую прочность деталей мащин и конструкций. Однако не всякое поле остаточных напряжений влияет на склонность стали к хрупкому разрушению. Так, в работах Н. Н. Давиденкова и И. В. Кудрявцева показано, что присутствие плоского поля остаточных напряжений не повлияло на значение критической температуры хрупкости. Линейное и плоское поле остаточных напряжений, созданное термическим способом в различных образцах (таврах, трубах, брусках), не влияет на склонность стали к хрупкому разрушению. [c.220]

Заметное влияние на хрупкую прочность оказывают в основном только объемные сварочные напряжения с компонентами одинакового знака. [c.221]

Степень пластической деформации в случае разрушения от отрыва определяется соотношением между пределом текучести (начало пластических деформаций) и хрупкой прочностью (сопротивление отрыву) 5 под которой понимают величину нормального растягивающего разрушающего напряжения. В случае разрушения от сдвига степень пластической деформации определяется соотношением между и или между и где — предел прочности, а —предел текучести при сдвиге. [c.39]

Хрупкая прочность 5т является инертной характеристикой, мало зависящей от условий [c.39]

Фиг. 83. Зависимость предела текучести и хрупкой прочности 5 ) от температуры испытания.

Условием роста хрупкой трещины является нарушение равновесия между освобождающейся при этом энергией упругой деформации и приращением полной поверхностной энергии (включая и работу пластич, деформации тонкого слоя, примыкающего к краю трещины Хрупкая прочность элемента с трещиной обратно пропорциональна У7, где I—полудлина трещины. [c.417]

Коэффициенты запаса, по отношению к нременному сопротивлению даже при ПОСТОЯПН1.1Х напряжениях в условиях хрупкой прочности выбираются довольно большими, например для серого чугуна порядка. 3 и выше. [c.13]

Н. Н. Давиденковым и Е. М. Шевандиным было обнаружено, что предварительное циклическое деформирование приводит к снижению хрупкой прочности. Аналогичные данные получень и С. И. Ратнер на стали ЗОХГСА, причем степень снижения хрупкой прочности под влиянием [c.186]

ГЯАВА I. ХРУПКАЯ ПРОЧНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ [c.3]

На рис. 1.43 показана схематическая кривая прочностных состояний аморфного полимера. По оси абсцисс отложена температура ..no оси ординат — истинное напряжение в образце, равное отношению растягивающего усилия к фактическому сечению образца, соответствующему данной степени его растяжения. До температуры хрупкого разрушения полимер обладает хрупкой прочностью Охр, слегка понижающейся с ростом температуры в этом интервале температур предел вынужденной эластичности agg, показанный штриховой линией, выше хрупкой прочности Ojp. Выше Г р в полимере возникает вынужденная эластическая деформация, вызывающая преимущественную ориентацию молекул вдоль оси растяжения и связанное с этим упрочнение полимера. Поэтому в этом диапазоне температур прочность полимера растет, а предел вынужденной эластичности падает и при температуре стеклования обращается в нуль — полимер переходит в высокоэласти- [c.56]

Сегодня необходимо понять, что без решения главных вопросов хрупкой прочности и низкотемпературной износостойкости машиностроительных материалов (а это зависит в первую очередь от научных и инженерно-технических работн1Иков) нельзя ожидать резкого повышения надежности и долговечности машин для Севера. Идеи, заложенные в формуле (3), должны как можно быстрее пройти уровень теоретических исследований и получить конкретное решение в деталях и конструкциях машин. [c.182]

Новожилов в. в. о необходимом и достаточном критерии хрупкой прочности. Прикл. механика и мате.матика, 1969, 33, № 2, с. 212—222. [c.257]

Рис. 4.93. Диаграмма деформационно-прочностных состояниЛ аморфных полимеров Т),р — граница между температурными областями хрупкости и разрушения в ориентированном состоянии, Tg — температура стеклования. — граница между температурными областями высокоП эластичности и пластичности — хрупкая прочность Од, — предел вынужденной эластичности, — прочность высокоэлаетнческого материала

Покажем теперь характер зависимости предела прочности кристаллического полимера от температуры. Соответствуйщий график изображен на рис. 4.114. Очевидно, что хрупкая прочность полимера существенно зависит от того, ориентирован он или нет. [c.351]

Ф.Ф.Ажогин с сотр. [40] предполагают, что снижение сопротивления усталости металлов в присутствии коррозионных сред происходит главным образом за счет адсорбционного эффекта. Возникающие в результате взаимодействия дислокаций вакансии диффундируют в область мак-симальньгх трехосных напряжении и могут там коагулировать, снижая хрупкую прочность металла. При наложении растягивающих напрпже- [c.17]

Фиг. 84. Зависимость предела текучести (5 .). хрупкой прочности (5у), предела прочности срезу и работы деформаций (А) от температуры испытания в случае хладнолом

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...