Трещины температура остановки

Методические рекомендации МР 71-82 [7] регламентируют способы определения параметров, характеризующих стадию остановки нестабильно распространяющейся хрупкой трещины, и включают два вида испытаний. Первое из них, проводимое на двухконсольном балочном образце в изотермических условиях, позволяет оценить стадию остановки трещины, обусловленную уменьшением жесткости напряженного состояния в вершине движущейся трещины. Условия остановки в этом случае описываются с помощью как функции температуры испытаний. Второй вид испытаний с предварительным инициированием хрупкого разрушения проводится на плоских образцах при растяжении с градиентом температур рабочей части, что дает возможность оценить условия остановки, происходящей за счет повышения трещиностойкости материала на пути трещины. В качестве критерия используется температура материала в вершине остановившейся трещины t°, а результаты испытаний записываются в виде зависимости ( /сгод) для данной толщины листа, где а — исходное номинальное напряжение. [c.18]

Испытание на остановку трещины является одним из наиболее жестких испытаний. Для одного и того же материала температура остановки трещины, как правило, оказывается выше температуры нулевой пластичности. Испытание по Робертсону дает более резкий вязкохрупкий переход, чем испытание падающим грузом. При проведении испытаний на остановку трещины обязательным условием является равенство толщины образца с трещиной и толщины листа исходного материала. [c.78]

Изменение критических температур с напряжением определяет кривую остановки трещины. В соответствии с кривой ДР КТУ определяет температуру остановки трещины по Робертсону (ТОТ) при приложении напряжения, равного пределу текучести. Старые правила проектирования конструкций из низкопрочных сталей, требовали, чтобы рабочая температура была не ниже ТИП + [c.210]

ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРЫ ОСТАНОВКИ ТРЕЩИНЫ [c.299]

В, Температура остановки трещины [c.54]

Робертсон (1953 г.) убедился, что большинство мелких образцов с надрезом разрушались только после значительно большей пластической деформации, чем для конструкции в рабочих условиях при той же температуре. Он объяснял эту разницу главным образом начальным притуплением надрезов и продолжающимся притуплением вершины трещины за счет ее медленного распространения. Для того чтобы воспроизвести условия разрушения натурных конструкций, он предложил использовать образец в виде широкой пластины, предварительно нагружаемой относительно малыми растягивающими усилиями. При этом температура изменялась от очень низкой с одной стороны образца до относительно высокой с другой. Хрупкая трещина была инициирована ударом по кромке с низкой температурой и быстро распространялась под действием приложенной растягивающей нагрузки в зоны с постепенно возрастающей температурой. Наконец, эта трещина входила в зону, где температура, следовательно, и сопротивление хрупкому разрушению были достаточно высоки для остановки трещины. Робертсон назвал эту температуру температурой остановки трещины ( AT). На рис. 39 показаны такой образец и схема его нагружения. [c.54]

Результаты этих испытаний представлены зависимостями номинального растягивающего напряжения от температуры в той точке пластины, в которой произошла остановка трещины. На рис. 40 показаны некоторые зависимости для конструкционных сталей низкой прочности. Судя по этим зависимостям, напряжение не чувствительно к температуре в широком температурном интервале, но затем оно резко возрастает по достижении критической температуры, выше которой напряжение должно быть намного больше, чтобы продолжить распространение трещины. Эта критическая температура названа верхней температурой остановки трещины. [c.55]

В некоторых случаях кривые имеют две ступеньки (два шельфа). Робертсон (1955 г.) назвал ту из них, которая относится к более низкой температуре, нижней температурой остановки трещины. Он объясняет наличие двух ступенек на кривых существованием зерен двух основных размеров. Он утверждает, что более мелкие зерна, которым свойственно низкое критическое напряжение, дают ступеньку в точке нижней температуры остановки трещины, а более крупные зерна вступают в процесс при более высокой температуре, пока не будет достигнута верхняя температура остановки трещины. Эту последнюю температуру принято называть температурой остановки трещины ( AT). [c.55]

Робертсон (1955 г.) испытал ряд образцов в диапазоне постоянных температур (изотермическое испытание в отличие от испытаний с перепадом температур). Определив самую высокую температуру испытания, при которой инициированная трещина проходит через весь лист, он показал, что температура остановки трещины одинакова для обоих случаев распределения температуры в листе. Результаты его испытаний оправдывают применение образцов с перепадом температуры, которые значительно экономичнее, поскольку для определения AT требуется только один образец. [c.55]

AT — температура остановки трещины [c.63]

ВИДЫ разрушения (отрыв и срез) при распространении трещины. Можно предположить, что если бы пластина при испытании Робертсона была пневматически нагружена, она бы разрушилась полностью и температура остановки не была бы определена. [c.194]

Р и с. 5. Зависимость напряжения от температуры остановки трещины в листе из низкоуглеродистой стали толщиной 25,4 мм (Ходсон и Бойд, 1958 г.) [c.222]

Оригинальным способом определения температуры остановки трещины следует считать определение температуры на поверхности испытываемого образца с температурным градиентом вдоль него (по Робертсону). Температуру измеряют на участке, на котором губы среза , обнаруженные на поверхности излома, только что начали расширяться. Остановленная при таком испытании трещина фактически имеет рисунок большого пальца и распространяется на длине, соответствующей интервалу температуры в образце 30—40° С. Японские специалисты часто использовали температуру в конце трещины, предпочитая ее температуре образования губ среза . [c.222]

Основным положением при выборе материалов является то, что поведение трещины при остановке, определенное при лабораторном испытании, аналогично поведению трещины в реальной конструкции, т. е. она не чувствительна к размерам деталей конструкции. При эксперименте с использованием различных испытательных машин и способов инициирования трещины в образцах разной ширины выяснилось, что температура остановки [c.222]

Р н с. 6. Сравнение изотермической температуры остановки трещины с переходной температурой по Шарпи для энергии разрушения 4,84 кгс-м. —спокойная сталь, модифицированная Si О — высококачественные стали с раскислением AI X — низколегированные стали Д — низкоуглеродистые стали. Толщина испытываемых при изотермической температуре образцов не менее 50,8 мм [c.223]

Эти критерии температуры испытаний пластины на выпучивание под действием давления взрывной волны были использованы при построении диаграммы анализа разрушения (рис. 15). Она представляет собой кривую зависимости допустимого номинального напряжения от температуры. Доказано, что температура FTE соответствует температуре остановки трещины при низких напряжениях, и кривая остановки трещины, проходящая через точку с температурой FTE, должна устремляться к участкам диаграммы с более высокими температурами и напряжением, окончательно достигая точки FTP. Используя испытания по Робертсону, можно определить эту кривую экспериментально. [c.231]

UTS — предел прочности NDT — температура нулевой пластичности AT — кривая температуры остановки трещины FTE — переходная температура при упругом разрушении FTP — переходная температура при вязком разрушении [c.386]

В результате этой работы было определено, что пороговое напряжение (выше которого становится возможным хрупкое разрушение) очень мало и практически всегда ниже уровня расчетных напряжений. Из этого следует, что в конструкциях, содержащих потенциальные инициаторы трещин, работающих при температуре ниже температуры остановки трещины, практически невозможно избежать хрупкого разрушения только за счет одного снижения рабочего напряжения, так как потребуется уменьшить напряжения в конструкции до экономически невыгодных низких уровней. [c.388]

Температура остановки трещины изотермическая — Использование 223—224 [c.458]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОСТАНОВКИ ХРУПКОЙ ТРЕЩИНЫ ПРИ РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ ОХЛАЖДЕНИЯ [c.119]

Еще один подход в создании конструкций повышенной живучести основан на представлении о температуре остановки трещины САТ Суть его состоит в создании температурного градиента, обеспечивающего повьпие-ние характеристик трещиностойкости материала вдоль траектории нестабильной растущей трещины. В зоне с достаточно высокой температурой, большей температуры САТ- [c.289]

Рис. 13.21. Сопоставление сериальных кривых по испытаниям образцов Шарпи 10x10 мм на динамический изгиб (ИДИ, ИПГ) с температурой разрушения сосуда и температурой остановки трещины по Робертсону при напряжении (точка А на диа-

Такие испытания проводят на широких сварных плитах, широких пластинах с боковыми надрезами и др. Испытания проводят в условиях растягивающих напряжений с локальным или равномерным градиентом температур. Могут проводиться и изотермические испытания. Различные методы (Робертсона, ESSO, на двойное растяжение) отличаются видом образцов и концентратором напряжений, а также оценочными критериями температурой остановки трещины температурой, при которой трещина не проходит целиком сквозь сечение при напряжении 120 МПа и т. д. [c.78]

Кроме того, при оценке корпусных сталей определяют температуру остановки трещины по методу Робертсона и NDT — температуры нулевой пластичности падающим грузом по методу Пеллини. [c.315]

Температура инициирования может колебаться от —150 до —20 °С. Температура ряда точек образца измеряется термопарами и фиксируется во времени быстро действующим потенциометром. Температура остановки хрупкой трещины t%, определяется методом интерполяции измеренного распределения температур в момент разрушения в точку, соответствующую вершине хрупкой трещины в изломе образца. Фиксируются исходное напряжение растяжения и величина что и заносят в протокол испытаний. Определение а и считают корректным, если в зоне остановки треищны обнаружено не более одной вершины хрупко-вязкого перехода. [c.299]

Наконец, рассмотрены методы оценки способности материала останавливать трещины. Изучены образцы, представляющие в настоящее время интерес, и проведено сравнение их относительной способности регистрировать факт остановки трещины. Одна группа, состоящая в основном из небольших образцов, испытана при постоянной температуре. Эта группа представлена образцами с одним надрезом по кромке и консольными балками с двойной заделкой. Другая группа образцов больших размеров показала более высокие скорости распространения трещины. Образцы подвергали предварительному нагружению, а затем воздействию равномерно распределенной телшературы и температуры с перепадом. К этой группе относятся образцы ЭССО и Робертсона, для которых результаты испытаний представлены в виде критической температуры остановки трещины [c.12]

Акита и Икеда (1962 г.) определяли температуру остановки трещины на аналогичном образце (показанном на рис. 41, в), по как и при испытаниях Робертсона, с перепадом температуры. Такой образец отличается от образца Робертсона геометрией зоны инициирования трещины, а также габаритными размерами. При испытаниях, проводившихся Акитой и Икедой, не наблюдалась резко выраженная температура остановки трещины, которая нечувствительна к широкому интервалу начальных растягивающих напряжений. Действительно, соответствующий анализ дает кривые температура — напряжение, которые подтверждают эту функциональную зависимость. На рис. 43 показаны некоторые результаты экспериментальных и теоретических исследований этой зависимости. [c.57]

Рис. 43. Теоретические кривые зависимости температуры остановки трещины от приложенного напряжения для низкоуглеродистых сталей А, В, С, раскисленных алюминием толпщна листа 20 мм (Акида и Икеда, 1962 г.)

Трещина останавливается, принята за температуру остановки трещины ( AT). Такого рода испытания проводят в нескольких вариантах, включая испытания ЭССО, Акиты и Икеды, а также испытания на двойное растяжение. [c.63]

Неспособность жесткой системы нагружения отображать условия распространения и остановки разрушения пневматически нагруженного сосуда мояшо увидеть при анализе результатов натурного испытания, на основании которых Робертсоном (1951, 1953 гг.) была определена температура остановки трещины в пластине. Образцы Робертсона, испытываемые на растяжение, имеют температурный градиент по ширине, где распространяется разрушение. Температура на участке, на котором останавливается разрушение, называется температурой остановки трещины. В табл. 5 представлены результаты испытания. Во всех трех испытаниях трещины распространялись с обоих концов сосуда и полностью разрушали сосуд, несмотря на тот факт, что температура испытаний лежала правее кривой AT. Трещины распространялись при температуре выше температуры остановки трещины, и происходили разрушения отрывом (замечено по высоким скоростям и малой площади среза на разрушенных поверхностях). Таким образом, по-видимому, температура AT была определена ошибочно fie только из-за неспособности ее прогнозировать остановку трещины, но также и из-за ее несоответствия натурной температуре перехода при распространении разрушения, определенной в процессе испытаний DWTT. Во всех трех случаях температура AT ла значительно ниже температуры перехода, разделяющей [c.193]

Обозначение трубы Температура остановки трещины , Температура натурного испытания, Результаты натурных испытаний Температура испытаний DWTT при 80% площади среза, °С [c.194]

В испытываемом образце (рис. 4), подобном образцу Шарпи, имеется острая канавка с радиусом в основании <0,005 мм. В отверстия с противолежащей стороны установлен каленый стержень, уменьшающий нежелательное влияние пластического сжатия материала. Испытания проводят при двух скоростях (100 и 5000 мм/с) при этом фиксируют температуры, при которых достигаются значения энергии разрушения 3,5 и 7 кгс м. При таком испытании имеется ряд преимуществ, в частности используется острая канавка, уменьшается та часть энергии, которая поглощается при деформировании зоны сжатия в стандартных ударных испытаниях, используются высокие скорости деформации, ими-тарующие поведение материала в вершине трещины при эксплуатации. Опубликованные результаты (Шнадт, 1964 г.) испытаний малопрочных сталей показывают, что температура остановки трещины ( LKo) на 20—70° С выше температуры, соответству- ощей энергии разрушения (4,84 кгс-м) образцов Шарпи. Таким [c.219]

Испытания для остановки трещины. Условия, при которых хрупкая трещина останавливается, необходимо знать, чтобы уменьшить опасность катастрофических разрушений (Робертсон, 1953 г. Фиилей и др., 1954 г. Юосики и Каназава, 1958 г.). Для измерения температуры остановки трещины разработано несколько методик испытаний. Общей особенностью этих испытаний является то, что лист растягивается и с одного его конца искусственно вводится хрупкая трещина, причем она располагается перпендикулярно направлению действия усилия. Температура, при которой эта трещина остановится в центральной части листа, называется [c.221]

Работа авторов и их коллег (Коуэн и Вофан, 1962 г.) показала, что реальная температура остановки трещины при изотермическом испытании находится между этими значениями, и они предпочитают использовать изотермическую температуру остановки трещины (I AT), т. е. самую низкую температуру, при которой трещина не распространяется в образце при изотермическом испытании. Большинство опубликованных данных получено в результате испытания листов толщиной 25,4 мм, но самая последняя работа показала, что IGAT в значительной степени зависит от толщины листа. Установлено, что температура остановки трещины гомогенизированных толстых листов повышается до 10° С на каждые 25 мм толщины испытываемого образца (Николс, [c.222]

Подобные результаты были получены и на основании испытаний сосудов диаметром 1525 мм с толщиной стенки 25,4 мм из низкоуглеродистых сталей с одинаковым пределом прочности на разрыв 43—49 кгс/мм2), но отличающихся показателем вязкости разрушения (Бевитт и др., 1964 г.). Однако когда сосуды находились под давлением воды, был обнаружен переход материала из вязкого состояния в хрупкое. При температурах, превышающих температуру остановки трещины листа, рост трещины при разрушении приостанавливался через несколько десятков миллиметров. Когда в сосуд добавляли 10% воздуха, остайовки трещины не происходило, и распространение трещины продолжалось до окончательного разрушения (рис. 11). Таким образом, хотя условия инициирования сохраняются постоянными, последствия разрушения зависят от запасенной в системе энергии. Целесообразность применения метода AT рассмотрена выше. [c.227]

Р и с. 19. Зависимость между напряженпед и температурой остановки трещины, полученная при испытании пластины толщиной 25 мм из мягкой стали (Ходсон и Бойд, [c.388]

Горизонтальная часть кривой (постоянное напряжение) указывает границу напряжения, ниже которой трещины не распространяются. Испытание не предназначено для изучения инициирования трещины, вызываемой острым надрезом, низкой температурой и ударным нагружением. Этот метод широко использовали для исследований, а в некоторых случаях — для контроля продукции. Основной вклад Робертсона, проводившего этого типа испытания не только на образцах небольших размеров, но также и на широких листах с подобным способом инициирования, состоял в определении фактически постоянной (в широком диапазоне изменения напряжений) температуры остановки трещины и нижнего предела напряжения. Это испытание способствовало проведению дальнейших исследований (Фили и др., 1954 г.), вслед за разрушениями упомянутого резервуара для хранения нефти в Англии, Уэллсом (1956, 1961 гг.) в Англии и Кихара (Кихара и Мацубуси, 1958, 1959 гг.) в Японии. Они использовали различные способы инициирования трещины, но установили подобные характеристики остановки трещины. [c.388]

Способ оценки температуры остановки хрупкой трещины методически не простой. Для успешного его проведения требуется мощное испытательное оборудование разрывная машина большой мощности — до 3000 кН специальные приспособления для создания переменного температурного поля по ширине образца с указанным выше градиентом быстродействующая аппаратура регистрации температуры в отдельнь1х точках испытуемого образца надежность механизма инициирования хрупкой трещины. Поэтому этот вид испытаний не получил еще, к сожалению, достаточно широкого применения в ис следовательской практике как в Советском Союзе тёк и за рубежом. Известно небольшое число работ, посвященных этому вопросу [124-126]. [c.120]

В ЦНИИЧМ на протяжении ряда лег ведутся работы по отработке и усовершенствованию метода оценки температуры остановки хруП кой трещины [127, 128]. Ниже подробно изломлены основные методические особенности указанного вида испытаний, уточнены режимы отдельных этапов и лабораторные способы их дости> <ения, а также показательность данного метода по сравнению с другими при оценке сопротивления металла хрупкому разрушению. [c.120]

Таким образом, найденная температура остановки хрупкой трещины для данного материала в определенной толщине позволяет сделать заключение о том темпфатурном барьере, ниже которого возможно хрупкое разрушение при данном напряженном состоянии. Однако для гарантирования корректности выполненных испытаний описанная выше методика нуждается в неоспоримом подтверждении пра- [c.124]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...