Зона плоского отрыва

Для оценки сопротивления сплавов хрупкому разрушению на изломе анализировали область распространения хрупкой трещины (зону плоского отрыва). Для многих полей зрения при увеличении в 1000 и 3000 определяли долю участков вязкого и хрупкого разрушения. Планиметрирование площадей участков проводили непосредственно на телевизионном экране микроскопа со специальной стоклеточной сеткой. [c.193]

Зона плоского отрыва 193 И [c.341]

Понятие критической толщины вытекает из полученной в результате наблюдений зависимости вязкости разрушения от толщины материала, показанной на рис. 46. Для тонкого материала характерно вязкое разрушение и в 100% случаев разрушения в изломе видны губы среза . С увеличением толщины вязкость разрушения возрастает до максимального значения при критической толщине материала. Дальнейшее увеличение толщины ведет к развитию зоны разрушения отрывом и уменьшает вязкость разрушения до минимального значения, соответствующего условиям плоской деформации. [c.331]

Если быстро оторвать кристалл от расплава, то в краевых зонах поверхности отрыва (поверхности раздела кристалла с расплавом) в местах образования штриховых граней обнаруживаются плоские участки (грани) (рис. V. 16). [c.510]

Таким образом, зону предразрушения на верхней границе роста трещины по механизму отрыва в условиях плоской деформации при К = К с можно охарактеризовать двумя параметрами масштаба [c.133]

Исследованиями установлено, что чем больше толщина образца, тем меньше зона пластической деформации и тем быстрее происходит процесс хрупкого разрушения методом отрыва, т. е. вершина трещины образца находится ближе к плоскому напряженному состоянию, чем к плоскому деформированному состоянию. [c.333]

Деформация капли наступает, когда силы инерции со стороны газового потока становятся соизмеримыми с силами поверхностного натяжения, т.е. при числах We = 1. Отрывной характер обтекания и малые размеры капель обусловливают иной характер их деформации в сравнении с тем, что наблюдается у газовых пузырьков. Как видно из рис. 5.13, передняя поверхность капли под действием большого динамического давления в районе критической точки А вдавливается внутрь объема капли, т.е. становится почти плоской в зоне отрыва потока (кормовая часть поверхности капли) силы поверхностного натяжения сохраняют поверхность капли, близкой к сферической. (Следует заметить, что форма капли и характер обтекания, изображенные на рис. 5.13, наблюдались в опытах при падении капель таких жидкостей, как четыреххлористый углерод, хлорбензол, бромбензол и т.д., в воде. Можно, однако, полагать, что и при падении капель в газе форма капли и характер обтекания будут аналогичны.) [c.227]

На ТКЗ в течение ряда лет использовалась конструкция плоского донышка, показанная на рис. 7-23,ж. Она весьма неудачна, так как сварной шов, менее пластичный, чем основной металл, попадает в зону максимальных апряжений от изгиба. В этом же месте имелся непровар в корне шва, неизбежный при применявшихся конструкции и технологии. Плоские донышки такого типа оказались очень ненадежными были неоднократные случаи отрыва их от коллекторов в эксплуатации. [c.421]

Зависимости изгибающего момента в полюсе от отношения А к толщине оболочки приведены на рис. 23. Крестиком отмечен момент отрыва центральной зоны оболочки от штампа, после которого круговая область контакта быстро преобразуется в кольцевую. Моменту отрыва предшествует точка бифуркации по осесимметричной форме. Для плоского и выпуклого штампов смежное и основное состояния совпадают. [c.94]

Расчеты распределений давления по поверхности тела в срывной зоне н вблизи ее по асимптотическим теориям приводят к хорошему совпадению с существующими экспериментальными данными, как об этом, например, можно судить по графику давления, приведенному на рис. 278 ). Здесь точками А и В отмечены точки отрыва и последующего возвращения сорвавшегося пограничного слоя на обтекаемую поверхность. Вертикальной стрелкой показано место падения скачка уплотнения, расположенное вблизи вершины лежащего на плоской стенке клина с углом раствора 15° Ь — абсцисса вершины клина. [c.708]

Типичным примером отрывного течения может служить поперечное обтекание цилиндра, фотография которого, заимствованная из [1], показана на рис. 6-1. В действительности, в кормовой зоне цилиндра имеет место нестационарное турбулентное движение. Тем не менее в среднем оно носит пространственно-упорядоченный характер и поэтому допускает интерпретацию с помощью осредненных замкнутых линий тока. Образование в области течения одной или нескольких зон, ограниченных замкнутыми линиями тока, вообще характерно для всех отрывных течений. Исходя из этого свойства зоной отрыва в дальнейшем будем называть область течения, ограниченную замкнутой линией тока, которая частично совпадает с обтекаемым контуром. Эту линию тока будем называть границей раздела. Данные определения относятся к плоскому случаю, который только и будет здесь рассматриваться. [c.153]

Можно описать разрушение по типу нормального отрыва, происходящее не при плоской деформации, с помощью предполагаемого трехмерного распределения напряжений. Если проанализировать изменение напряжений в пластической зоне в функции толщины образца, то можно получить картину, представленную на рис. 59. [c.118]

Проведение подобных сопоставлений показывает, что при различных уровнях нагружения и величинах асимметрии цикла в тонких образцах можно реализовать условие плоской деформации, когда происходит формирование рельефа излома по механизму продольного сдвига (зона П) и отрыва (зона Б). При этом шаг усталостных бороздок соответствует приращению трещины за цикл нагружения (рис. 125). Это соотношение выполняется не во всем диапазоне изменения шага усталостных бороздок, измеренных в срединном сечении по толще образца. Оно нарушается в момент формирования скосов пластической деформации, когда на фоне усталостных бороздок формируются ямки. Хотя при этом шаг усталостных бороздок продолжает возрастать на некоторой длине излома, его величина не характеризует скорость роста трещины, т. е. ее приращение за цикл нагружения. Переход к ямочному рельефу излома происходит в интервале дискретных уровней 3,2 10 — [c.282]

Описанную схему можно уточнить, если вблизи отрыва потока от цилиндра ввести вихревые зоны, как в плоском случае. [c.256]

Полное исследование развитых зон отрыва при использовании асимптотических методов связано со значительными трудностями. Однако для простейших течений получены важные результаты. Прандтль [1], а позднее Бэтчелор [46] изучали плоские стационарные области течений несжимаемой жидкости, ограниченные замкнутыми линиями тока при Ке — оо. Они показали, что если расход газа внутри такой зоны по порядку величины больше, чем расход в узких пограничных слоях на границах области, то внутри зоны при Ке - оо существует невязкое течение с постоянным значением завихренности. Для простого частного случая течения с постоянным давлением вдоль границы Бэтчелор определил величину завихренности, используя условия стационарности течения в пограничных слоях. Эти условия обобщаются для неизобарических течений несжимаемой жидкости в работе [47] и для течения сжимаемого газа в работе [42]. [c.255]

Рис. V. 16. Краевая зона поверхности Рис. V. 17. Поверхность отрыва отрыва с плоскими участками в местах с плоским участком [грань (111)] на образования штриховых граней. поверхности раздела.

Первый режим характерен те.м, что скорость в потоке везде дозвуковая. На этом режиме при угле атаки, соответствующем безотрывному обтеканию профиля, потери в плоской решетке определяются трением в пограничном слое. В случае обтекания с отрывом пограничного слоя потери в решетке на этом режиме складываются из потерь на трение и потерь на вихреобразование в зоне отрыва. [c.17]

В разделе 8.1 изучались задачи о трещинах нормального отрыва с учетом возможного налегания (без трения) их поверхностей. Теперь рассмотрим, следуя [49, 50], более общие пространственные задачи о трещинах произвольного разрыва, занимающих плоскую область в безграничной упругой среде. Развитие трещины происходит при совместном действии растягивающих, сжимающих, а также сдвиговых по отношению к плоскости трещины нагрузок и сопровождается образованием зон, где ее поверхности приходят в контакт. В неизвестных зонах контакта имеется трение с коэффициентом, зависящим от нормального давления и величины относительного касательного смещения поверхностей. В пределах зон налегания могут, в свою очередь, образоваться участки локального сцепления и проскальзывания поверхностей. Границы, разделяющие эти участки, также подлежат определению. [c.182]

Полученные выше результаты для развитых локально невязких течений со свободным взаимодействием позволяют изучить асимптотическую структуру течения в области присоединения вязкого сверхзвукового потока при стремлении числа Рейнольдса к бесконечности. В данном параграфе рассматривается наиболее простой случай — падение плоской полубесконечной сверхзвуковой струи на бесконечную плоскость для углов падения, которые соответствовали бы повороту в присоединенном косом скачке уплотнения, если бы в течение не было вязкости и зоны смешения. В следующей главе установлена связь найденного решения с решением задачи о развитой ламинарной зоне отрыва в сверхзвуковом потоке. [c.86]

Большой научный и практический интерес имеют исследования срывных зон, образующихся за линиями (точками — в плоском потоке) отрыва пограничного слоя. В некоторых случаях, в зависимости от формы поверхности тела и характера взаимодействия пограничного слоя с внешним потоком, оторвавшийся слой может примкнуть обратно к поверхности тела, образуя замкнутую отрывную зону, в других — сорваться окончательно с поверхности тела, создав за кормой тела область следа . Условия образования той или другой из указанных форм движения, а также структуры попятных вторичных течений в них до сих пор еще не изучены и составляют предмет новых изысканий. [c.518]

Критерием сопротивления хрупкому разрушению служила условная температура хрупкости, соответствующая температуре испытания, при которой в зоне плоского отрыва доля участков хрупкого разрушения составляла 50% (Г50 — температура полухрупкости) и 90% (Тдо). Критическая температура перехода от вязкого состояния в хрупкое определялась визуально и микрофрактографи-ческим методом путем статистической обработки данных электронномикроскопического исследования изломов образцов без учета скосов и доломов [180]. [c.193]

Макроуровень. Неустойчивость разрушения на этом уровне при отрыве в условиях плоской деформации контролируется максимальным размером зоны пластической деформации, являютцимся инвариантом к внешним условиям и зависящим только от предела текучести материала (стт) [23] [c.342]

Типичная схема взашмодействия падающего скачка уплотнения с ламинарным пограничным слоем на плоской поверхности и соответствующее распределение давления на стенке показаны на рис. 6.26. В невозмущенном потоке давление ро постоянно. При приближении к точке отрыва давление начинает повышаться и продолжает расти за точкой отрыва, достигая некоторого постоянного значения р в отрывной зоне. Затем давление повышается до значения ра, соответствующего давлению за падающим [c.340]

Для грубых расчетов можно воспользоваться результатами опыта с плоским диффузором, приведенными на рис. XIV.4. Здесь показаны кривые начальной координаты отрыва потока в зависимости от угла расширения и площади того сечения, в котором начинается отрыв, отнесенной к площади входного отверстия диф4)узора Кривая / ограничивает справа область значений и а, при которых зона отрыва толщиной в 5 мм [c.368]

Для дальнейшего полезно напомнить оценочные характеристики. Вид излома можно предсказать по отношению длины пластической зоны d перед кромкой треш ипы к толщине h плоского образца или плоского элемента конструкции. По Ирвииу при плоском напряженном состоянии d =Прп излом преимущественно прямой (разрушение происходит путем отрыва), при р > 1 излом преимущественно косой (разрушение происходит путем среза). Введем коэффициент о = KJK, . Если о <2, то в расчет вводится характеристика К,с, если о > 2, то расчет ведется по величине Кс, характерной для данной толщины плоской детали. В нашем случае параметр, р, оценивающий условия разрушения по тину прямого или косого излома, будет для продольного наиравления = 0,8, для поперечного Р = 0,2 (по средгшм значениям Кс). Поскольку это отношение меньше единицы, то разрушение происходит в условиях, близких к плоской деформации при объемном напряженном состоянии (по типу отрыва). В этих условиях конструкция чувствительна к трещинам. Коэффициент ао (показывающий иревышенпе коэффициента интенсивности напряжений при плоском напряженном состоянии над его значением при объемном растяжении) для продольного направления равен 1,33, для поперечного — 1,1. Поскольку о < 2, то расчет следует проводить по предельному коэффициенту а не по Кс. [c.290]

Представлены результаты измерения местных ксэИициентов теплоотдачи как на проницаемой пластине,так и в области газовой заве -сы при наличии зоны отрыва турбулентного пограничного слоя,обрат-зующейся при взаимодействии со скачком уплотнения.Эксперименты проводились на плоском измерителъномучастке в аэродинамической трубе с прямоугольной рабочей частью.Число Маха было равно 2,5.С Скачок уплотнения образовывался при обтекании потоком плоского клина с углом 9. Все измерения проводились на стационарном теп -ловом режиме. [c.357]

Для кубических и призматических тел, а также для плоской пластинки, установленной нормально к потоку, зависимости или, что то же, = >о/ се,=о° качественно одинаковы и носят кризисный характер по числу [10-7—10-10], что также связано с изменением характера обтекания. При небольшом увеличении интенсивности турбулентности набегающего потока коэффициент сопротивления увеличивается (рис. 10-4), что связано с расширением зоны отрыва за телом. С дальнейшим ростом интенсивности турбулентности зона отрыва стабилизируется или несколько сужается вследствие передачи в нее энергии основного потока, что приводит к постоянству или уменьшению лобового сопротивления по сравнению с сопротивлением при малотурбулентном набегающем потоке. [c.473]

Используемая ниже модель роста трещины — это модель Г. И. Ба-ренблатта [14] и ее обобщение, предложенное Баренблаттом с соавторами в работе [15]. Предполагается, что процесс роста трещины путем отрыва (скола) в идеальном кристалле можно смоделировать подвижной трещиной в виде полуплоскости в некотором неограниченном линейно-упругом теле в условиях плоской деформации. Если трещина идеально острая, то при приближении к ее вершине напряжения неограниченно растут, что несовместимо с естественным предположением об ограниченности сил сцепления (когезии) в кристалле. Поэтому предполагается, что трещина раскрывается постепенно и это раскрытие происходит на интервале конечной длины D перед действительно существующей вершиной трещины прямо по направлению пути ее распространения данный интервал называют зоной сцепления. [c.99]

Подковообразные вихри перед иилиЕДром в пограничном слое. Ламинарный пограничный слой на плоской пластинке отрывается впереди короткого кругового цилиндра, высота которого примерно в три раза больше толщины пограничного слоя. Завихренность в пограничном слое концентрируется в трех вихрях, загибающихся вокруг передней части цилиндра. Ближе к пластинке, в зоне возвратного течения, образуются два вихря противоположного знака, они отражаются в пластинке. Число Рейнольдса, рассчитанное по диаметру ци- [c.57]

Более сложной является задача о расчете течений, в которых отрыв потока начинается на гладком участке контура тела и его положение заранее неизвестно. Течения такого типа исследовались в работах [21, 22]. Одного условия Чепмена — Корста или каких-либо его модификаций оказывается недостаточно для замыкания задачи о размерах и положении изобарической зоны отрыва. Определяя координаты точки отрыва, в этом случае необходимо использовать еще одно дополнительное алгебраическое соотношение, связывающее давление в отрывной зоне с локальными характеристиками пограничного слоя перед точкой отрыва. Такие соотношения часто называют критериями отрыва. Методы их получения на основе экспериментальных данных, качественных модельных соображений, а также асимптотических методов изложены в книге Чжена и в предыдущем разделе приложения. В работе [21] в качестве примера приложения общего приближенного метода расчета решена задача об отрыве на плоской пластине перед щитком в сверхзвуковом потоке. Донное давление за сферой определено в работе [22]. [c.270]

ВО всем слое возмущенного течения и внутренние скачки в нем не возникают. Уменьшение толщины вязкого слоя в центральной части пластины, определенное методом парового экрана, объясняется поперечным течением под действием скачков и повышением плотности, а появление двух линий растекания и пиков теплового потока по краям течения в центральной зоне — изменением схемы течения вследствие увеличения расстояния между скачками (фиг. 31). При больших углах атаки внутренние скачки удаляются от поверхности пластины и играют роль замыкающих скачков в донном течении. Слабо расширяющееся течение на плоской стороне остроносого полуконуса с местным отрывом у кромок соответствует обтеканию пластины при малых углах атаки. Безотрывное обтекание плоской подветренной стороны полуконуса при малых числах Rex,, . является очевидным следствием взаимодействия пограничного слоя и внешнего течения. Благодаря большой толщине пограничного слоя подветренная сторона имеет эффективную выпуклую форму, перетекание с наветренной стороны слабое и нет внутренних скачков, способных вызвать отрыв. [c.289]

Для случая малых упругопластических деформаций в работе [42] проведен приближенный анализ напряженного состояния в наименьшем сечении цилиндрического растягиваемого образца с кольцевой гиперболической выточкой (рис. 3.34). Три сплошные кривые соответствуют упругому напряженному состоянию в момент появления пластических деформаций в вершине надреза. Штриховые линии показывают осевые напряжения в пластической области для стадии упругопластнческого деформирования образца (ОС — зона упругих деформаций СМ — пластическая зона). Таким образом, предположение о полном выравнивании напряжений после прохождения пластической деформации (справедливое для тонкого надрезанного образца при плоском напряженном состоянии) является необоснованным для трехосного напряженного состояния, имеющего место в случае цилиндрического (или достаточно толстого плоского) надрезанного образца, даже для идеального упругопластичного материала. Исходя из того, что в центральной зоне надрезанного образца создается трехосное напряженное состояние растяжения, испытание образцов с глубокими кольцевыми надрезами было рекомендовано для определения сопротивления отрыву [42]. Основанные на предположении о малости пластических деформаций решение и метод определения сопротивления отрыву [42] справедливы в том случае, если при испытании образца с кольцевой выточкой не образуется замкнутая пластическая зона (при образовании такой зоны пластические деформации резко возрастают). Замкнутая пластическая зона не образуется у малопластичных материалов. [c.152]

В некоторых случаях присоединенная каверна может стабилизироваться до такой степени, что ее длина колеблется около среднего значения, но сама она не проходит фазы полного заполнения, отрыва и повторного образования. Цикличность может сохраниться, но периодическое накопление и выброс жидкости, внесенной в каверну обратной струей, будет происходить только в ее концевой зоне. Именно так ведут себя каверны, замыкающиеся на криволинейных хвостовых частях симметричных стоек и погруженных тел (разд. 5.4.4). В этом смысле они являются квазистационарными. Такие квазистационарные каверны, длина которых меньше длины тела, образуются на гидропрофилях, обтекаемых под углом атаки. Длинные суперкаверны, тянущиеся за телом, также стремятся к стационарному состоянию. Ниже в этой главе при рассмотрении суперкавитации будет показано, что прогресс в исследовании стационарных каверн был достигнут благодаря линеаризации, которая не требует учета условий в обратной струе, образующейся в конце каверны. Линейная теория для расчета двумерных профилей с замыкающимися на поверхности тела кавернами была применена в работах [1,26, 39]. Акоста [1] рассматривал плоскую пластинку с каверной, присоединенной на острых передней и задней кромках. Он получил следующие соотношения для длины каверны 1с и коэффициента подъемной силы для пластины с хордой I в зависимости от числа кавитации К и угла атаки а [c.209]

Для экснериментального определения ( т. кр. при М > 1 проведены опыты по торможению сверхзвукового потока в сужаюгцихся несимметричных каналах специального типа, рассчитанных методом характеристик в предположении линейного изменения давления вдоль плоской стенки канала. В таких каналах градиент давления вдоль всей зоны торможения постоянен, но разный для разных каналов. Распределение давления вдоль плоской стенки канала, измеренное в опыте, удовлетворительно согласуется с теоретическим, если положительный градиент давления не слишком велик. В коротких каналах с ббльшим градиентом давления, возникает течение со скачками, со-провождаюгцееся отрывом пограничного слоя, или вообгце не удается организовать сверхзвуковое течение. [c.151]

Этот вопрос пока не исследован и далеко не тривиален. В силу конечности Ш1 и неограниченности производных ди дх и ди1ду при х Хо, течение в окрестности этой точки носит локально плоский характер. Но такое течение, скажем, при обтекании клина неоднородным потоком, в рамках схемы невязкой жидкости просто невозможно. Реально в таких случаях возникает зона вязкого возвратного течения. На кромке с тонкими пристеночными низкона-порными трубками тока отрыва может и не возниинуть из-за окружного растекания газа. Тонкий завихренный подслой может быть поглощен вязким пограничным слоем и т. д. [c.206]

Теоретическая постановка и решение задачи о боковом горизонтальном ударе вертикальной пластинки, полупогруженной в жидкость, принадлежат Л. И. Седову (1934) прд этом установлено, что на поверхности тела должна возникать зона отрыва жидкости от поверхности тела. Несколько неожиданным оказалось положение границы зоны отрыва жидкости на задней поверхности плоской пластинки — в плоской задаче ордината этой точки равна 0,92 глубины погружения пластинки (рис. 5). Аналогичным путем был рассчитан удар эллиптического цилиндра. Специальный эксперимент показал, что зона отрыва на эллиптическом цилиндре начинается на задней стороне и величина импульсивных сил находится в согласии с результатами теории (Н. А. Кудрявцева, 1960). Развитие теоретических и экспериментальных методов определения присоединенных масс имело значение не только для расчета удара, но и позволило применить эти результаты к практическим расчетам неустановившихся движений тел в воде. Эти расчеты получили свое развитие в работах Л. И. Седова, К. К. Федяевского, М. Д. Хаскинда, И. С. Римана, Е. А. Федорова. Установлена связь между присоединенными массами и аэродинамическими коэффициентами для тела вращения написаны уравнения движения тела в воде с учетом дополнительных возмущений в жидкости (Л. И. Седов, 1939 С. С. Григорян и Ю. Л. Якимов, 1965 М. Г. Щеглова, 1965). [c.46]

I При числах Маха набегающего потока, больших критического Мкр> около обтекаемого тела развивается местная зона сверхзвуковых скоростей, которая обычно заканчивается скачком уплотнения. Скачок уплотнения, взаимодействуя с вязким пограничным слоем, во многих случаях вызывает отрыв потока от поверхности тела. Таким образом, при М > Мкр получаются дополнительные потери полного давления как в скачке уплотнения, так и в вызванной им аоне отрыва. Эти потери полного давления связаны с приростом сопротивления тела, который может быть весьма значительным. Попытка оценить порядок части сопротивления плоского профиля, связанной с потерями полного давления в скачке уплотнения при М > Мкр> была сделана Я. М. Серебрийским и С. А. Христиановичем (1944), получившими некоторую гипотетическую оценку роста волнового сопротивления. Была рассмотрена потеря количества движения в струйке газа, проходящей через прямой скачок уплотнения, при условии, что давление за скачком должно восстанавливаться до давления в набегающем потоке. Полученное выражение для волновых потерь в струйке было разложено в ряд по степеням (Мх — 1), где Мх — число Маха перед скачком. В связи с тем, что указанное разложение начинается с члена, пропорционального (М1— 1) , Я. М. Серебрийским и С. А. Хри- [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...