124 — Уравнение по разрушению

Уравнение разрушения можно коротко записать в виде [c.268]

После перестановки членов этого уравнения (при йс > 0) получаем уравнение разрушения Гриффитса, определяющее приложенное критическое напряжение Ос, соответствующее возникновению неустойчивости трещины, в следующем виде [c.17]

Ирвин [29] применил аналогичный, но несколько отличающийся подход и получил такое же уравнение разрушения, что и Гриффитс, но без ограничения на вид поглощенной энергии, связанной с образованием новой поверхности разрушения. Таким образом, в основном признано, что все явления, связанные с поглощением энергии (или, наоборот, явления, требующие затраты работы) и происходящие в объеме материала, примыкающем к фронту трещины, дают вклад в энергию разрушения у. [c.17]

В случае степенного закона накопления усталостных повреждений (2.1) кинетическое уравнение разрушения имеет вид [c.18]

Снижение предела живучести можно также связать с накопленным усталостным повреждением ц для этапа живучести, равным нулю для момента появления заметной усталостной трещины и равным единице для момента полного разрушения. По аналогии с решением подобной задачи для этапа накопления усталостных повреждений (см. 13 и 14) можно получить следующее кинетическое уравнение разрушения [c.202]

Критерий разрушения, основанный на кинетическом уравнении разрушения материала, свободен от перечисленных недостатков, [c.77]

Можно использовать уравнения, вытекающие из модельных представлений (точно так же, как при построении деформационных карт), и описывающие зависимость времени до разрушения от температуры и напряжения, для различных механизмов разрушения [464]. Эти уравнения (которые можно назвать основными уравнениями разрушения при ползучести) уже рассматривались в предыдущей главе. В дальнейшем приведем их к виду, в котором их удобно использовать при построении карт разрушения. [c.276]

Дальнейшим шагом на пути развития критериальных уравнений разрушения при низкочастотном нагружении явились предложения деформационных критериев, параметрами которых являются необратимые деформации. [c.181]

В зависимости от принятых параметров повреждения имеем критерии силового, деформационного, энергетического и временного типа. В настоящем параграфе рассматриваются уравнения разрушения при многофакторном нагружении, основанные на использовании критериев разного типа. [c.206]

Обобщение критерия (2.165) на случай произвольных программ циклического нагружения, предложенное в [60], представляет собой комплекс взаимосвязанных уравнений деформирования и кинетических уравнений разрушения. [c.209]

В связи с изложенным значения запасов, регламентированных ведомственными нормами прочности, принимаются для одних и тех же деталей и условий нагружения различными в зависимости отI назначения ГТУ точности принятого метода расчета напряженно-деформированного состояния величины максимальной ошибки, которая может быть получена при использовании принимаемого в расчете критериального уравнения разрушения наличия или отсутствия экспериментальных данных, подтверждающих прочность детали в условиях, близких к эксплуатацион- [c.532]

Хотя термодинамика дает возможность определить, насколько изучаемая система отдалена от состояния равновесия [числитель правой части уравнения (1)1, однако она в большинстве случаев не дает ответа на весьма важный и с теоретической, и с практической стороны вопрос с какой скоростью будет протекать термодинамически возможный коррозионный процесс Рассмотрением этого вопроса, а также установлением влияния различных факторов на скорость коррозии и характер коррозионного разрушения металлов занимается кинетика (учение о скоростях) коррозионных процессов. [c.11]

Наблюдаемый у многих сплавов в интервале температур 400— 500° С переход от параболического закона поглощения кислорода к линейному бывает обусловлен разрушением поверхностной окисной пленки на сплаве, которое при более высоких температурах может исчезнуть вследствие интенсивного протекания процесса ползучести. Постоянная k приведенного выше уравнения изменяется с температурой по экспоненциальному закону (242) с энергией активации Q = 40-н60 ккал/г-атом. [c.145]

В уравнении (3.17) принято, что катет k шва мал в сравнении с d. При этом можно считать, что напряжения распределены равномерно по кольцевой площадке разрушения шва, равной 0,7 а сред- [c.62]

Следует также отметить, что при анализе хрупкого разрушения параметр Od в (2.7) и (2.10) отвечает прочности такого включения, на котором происходит зарождение микротрещины, способной нестабильно (хрупко) развиваться. Аналогичный уравнению (2.7) критерий может быть использован для анализа зарождения пор, но в этом случае ст<г будет отвечать прочности слабых включений, т. е. будет меньше, чем идентичный параметр, используемый при анализе хрупкого разрушения. [c.110]

В работе [233] показано, что разрушение в области многоцикловой усталости можно описать следующими уравнениями [c.132]

Уравнение (2.95) по своей структуре отвечает наиболее общим представлениям о физике усталостного разрушения — плас- [c.133]

Таким образом, хотя уравнение (2.95) несомненно является дальнейшим развитием феноменологии усталостного разрушения, конкретный его вид недостаточно корректен по-видимому, для более-менее адекватной реальным усталостным процессам формулировки деформационно-силового критериального уравнения требуется хотя бы минимальное базирование на физических процессах, происходящих в материале при циклическом нагружении. В следующем разделе будет предпринята такая попытка. [c.134]

Очевидно, что контролирующим параметром первой и второй стадий процесса повреждения (зарождение и стабильный рост микротрещин) является деформация, а третьей (нестабильное развитие микротрещин и их объединение) —максимальные нормальные напряжения. Следовательно, учет стадийности усталостного разрушения может быть, в частности, полезен при формулировке усталостного уравнения, учитывающего влияние максимальных напряжений. [c.137]

ДЕФОРМАЦИОННО-СИЛОВОЕ УРАВНЕНИЕ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.139]

Отметим, что уравнения (2.107) можно использовать также при описании зарождения усталостного макроразрушения — образования макротрещины размером, равным поверхностному слою металла с пониженным сопротивлением пластическому деформированию [26, 27] (размер слоя порядка нескольких диаметров зерен). Такой вывод следует из достаточно однородного деформирования зерен в поверхностном слое, что приводит к практически одновременному разрушению большинства зерен этого слоя и образованию макротрещины. [c.142]

Получим уравнение усталостного разрушения материала при нестационарном нагружении. Предположим, что нагружение осуществляется к блоками с деформацией Ае / = 1,. .., к— 1, к [c.142]

Как видно из уравнения (3.1), единственным отличием его от уравнения предельного состояния при вязком разрушении [c.156]

Повреждение, обусловленное интенсивным порообразованием по границам зерен в материале, может приводить к значительному его разрыхлению. В этом случае проведение независимого (несвязного) анализа НДС и развития повреждений в материале дает значительные погрешности. Например, отсутствие учета разрыхления в определенных случаях приводит к существенному занижению скорости деформации ползучести и к снижению скорости накопления собственно кавитационных повреждений. В настоящее время связный анализ НДС и повреждаемости базируется в основном на феноменологических подходах, когда в реологические уравнения среды вводится параметр D, а в качестве разрушения принимается условие D = 1 [47, 50, 95, 194, 258, 259]. Дать физическую интерпретацию параметру D достаточно трудно, так как его чувствительность к факторам, определяющим развитие межзеренного повреждения, априорно предопределена той или иной феноменологической схемой. Так, во многих моделях предполагается, что D зависит только от второго инварианта тензора напряжений и деформаций и тем самым исключаются ситуации, когда повреждаемость и, как следствие, кинетика деформаций (при наличии связного анализа НДС и повреждения) являются функциями жесткости напряженного состояния. [c.168]

Уравнение разрушения Гриффитса не только устанавливает, что прочность тела связана с наличием трещины согласно анализу Инглиса, но показывает также, что реальная прочность материала зависит от размера трещины и двух характеристик материала. Таким образом, прочность материала определяется тремя факторами энергией разрушения у, модулем упругости Е и размером трещины с. Важное значение этого соотношения состоит в том, что представляется возможным проанализировать прочность материала в зависимости от этих определяющих прочность факторов. Для объяснения прочностных свойств композитов с дисперсными частицами необходимо исследовать влияние дисперсной фазы на каждый из указанных факторов. Прежде чем сделать это, обсудим две важные стороны концепции Гриффитса, так как они составляют основу этой главы. [c.17]

Со времени основополагающей работы Гриффитса его уравнение разрушения (3) было модифицировано для форм трещин, отли- [c.17]

Гецов Л. Б. Кинетические уравнения разрушения при сложных программах циклического нагружения // Пробл. прочности. 1978. № 7. С. 31—37. [c.399]

К числу характеристик сопротивления материала термической усталости причисля к>тся параметры уравнения разрушения, связывающего число циклов до разрушения и интенсивность размаха пластической деформации параметр чувствительности материала к концентрации напряжений рс, имеющий размерность длины параметры формулы типа Пэриса, связывающей скорость распространения термоусталостной трещины с размахом коэффициента интенсивности термических напряжений. [c.486]

Гецов Л.Б. Кинетические уравнения разрушения при сложных программах нагружения // Проблемы прочности. - № 7. - 1978. - С. 31-37. [c.578]

По уравнению (16.21) нагрузка Р растет с уменьшением ресурса /. и теоретически не имеет ограничения. Практически нагрузка ограничена потерей статической прочности, или так называемой статической грузоподъемпостью. Статическую грузоподъемность используют для гюдбора [юдипишиков при малых частотах вращения л < 10 мин" , когда число циклов нагружений мало и не вызывает усталостных разрушений, а также для проверки подпшпников, рассчитанных по динамической грузоподъемности. Условие проверки и подбора [c.295]

Рассмотрим возможность прогнозирования зависимости S (x) по уравнению (2.22), исходя из следующей процедуры. Коэффициенты с с и Лд в (2.22) будем определять на основании.экспериментальных данных по статическому разрыву одноосных образцов в исходном состоянии (первая серия испытаний), а сравнение аналитической зависимости S (x) проведем с экспериментальными данными, полученными в третьей серии испытаний (циклический наклеп с последующим растяжением в области низких температур). На рис. 2.12 выполнено такое сравнение зависимости 5с(и), рассчитанной по уравнению (2.22) ( i = 2,27. 10- МПа-2 С2 = 4,03- 10 MHa Лд=1,87) с экспериментальными значениями 5с для стали 15Х2НМФА. Условия предварительного циклического деформирования и характеристики последующего хрупкого разрушения образцов приведены в табл. 2.1 и 2.2. [c.81]

Помимо члена гптеО >, отражающего вклад дислокационных скоплений в зарождение микротрещин, уравнение (2.7) содержит величину Oi, что позволяет учесть роль нормальных (отрывных) напряжений. Такая структура условия зарождения разрушения дает возможность описать зависимость условий зарождения микротрещины от жесткости напряженного состояния и температуры. Жесткость напряженного состояния определяет вклад нормальных напряжений ri в зарождение микротрещины так, например, для образца с надрезом (рис. 2.20) и для образца с трещиной при Т=—196 °С величина oi при зарождении микротрещины составляет примерно 20 и 50 % Od соответственно. Для выполнения условия (2.7) пластическая деформация будет больше для образца с надрезом [при Т = —196°С (eP)i = 2,4 %, [c.109]

Рассмотрим, в каких случаях зарождение микронесплошно-сти на включениях приводит к образованию острой микротрещины, а в каких —поры. При зарождении микротреш,ины на включении, для того чтобы инициировать хрупкое разрушение матрицы, микротрещине нужно преодолеть межфазную границу между включением и матрицей, т. е. некоторый эффективный барьер, мерой которого является эффективная поверхностная энергия межфазной границы. В случае непрочных включений или непрочных связей матрица — включение (например, крупные включения сульфидов марганца MnS или глинозема АЬОз) зарождение микротрещины будет происходить при небольших пластических деформациях и малых скоплениях дислокаций у включений [см. уравнение (2.7)]. Движущей силой прорастания микротрещины по включению или по межфазной границе в основном является энергоемкость дислокационного скопления, так как вклад внешних напряжений при малой длине зародышевой трещины невелик [121]. Процесс зарождения микротрещины происходит за счет свала дислокаций в образующуюся несплошность. Поскольку в данном случае энергоемкость дислокационного скопления мала, то вполне вероятно, что зародышевая трещина не сможет преодолеть межфазную границу, притупится и превратится в пору. [c.110]

Большинство моделей вязкого разрушения, целью которых является прогнозирование критической деформации е/ при различной степени трехосности напряженного состояния, основываются на уравнениях роста пор. При этом предполагается, что зарождение всех пор происходит одновременно в момент начала пластического деформирования или при некоторой деформации 1121, 333, 427]. [c.113]

Дж. В. Хэнкок и А. С. Маккензи [333] использовали зависимость (2.58) для прогнозирования критической деформации. Предполагалось, что все поры зарождаются при пластической деформации ен(ен = Хн). Разрушение наступит при условии, когда начальная пора радиусом Ro достигнет некоторого критического радиуса R . При этих условиях и постоянстве отношений компонент напряжений интегрирование уравнения (2.58) приводит к зависимости [c.115]

На основании полученного деформационно-силового уравнения усталостного разрушения (2.111) в гл. 4 выполнено моделирование кинетики усталостных макротрещин в перлитных сталях, в частности, рассмотрено влияние асимметрии нагружения на пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений AKth- [c.145]

При циклическом деформировании также можно указать широкий диапазон условий (в первую очередь относительно низкая температура, инертная среда), для которых зависимости, определяющие зарождение и развитие усталостного разрушения, не включают параметров, функционально связанных с временными факторами. Такими зависимостями являются, например, известные уравнения Коффина — Мэнсона [302, 303, 364] и Пэриса [192]. [c.150]

В общем случае для решения вопроса о характере разрушения недостаточно знать, какая из двух величин — или авкл — больше, поскольку скорость накопления повреждений определяется также ростом пор (см. подраздел 3.2.2). Однако при относительно больших скоростях деформирования (g 10 с ), когда границы зерен не обладают свойствами, отличными от свойств тела зерна, согласно зависимости (3.6) скорость зарождения межзеренных пор приближается к нулю. Фактически это означает переход к механизму зарождения пор, описываемому уравнением (2.52), как в теле, так и по границам зерна. В этом случае условие вкл > м предопределяет внутризерен-ный характер разрушения как более вероятный. [c.160]

Следует отметить, что уравнение (3.10) описывает рост поры только при одноосном стационарном нагружении. Для разработки полной модели разрушения необходимо уравнение, учитывающее нестационариость нагружения и трехосность напряженного состояния. Попытаемся обобщить приведенные выше уравнения на эти случаи. Примем, что относительная скорость роста поры (1/Уп) (rfVn/def)p = Ц/р, обусловленная пластическим деформированием, не зависит от параметра /Л во всем диапазоне его изменения и определяется соотношением [c.161]

Следует отметить, что при использовании уравнения (3.24) имеются ограничения, касающиеся случая, когда яам д и х(сгт) = = sign((Tm), из (3.22) в случае От < О имеем 6S < 0. Поскольку о, > О, 60i > О и 5н > О, а 6Sh = —6S, из (3.1) следует, что 0 > 0. Таким образом, при От < О потеря микропла-стической устойчивости невозможна. В данной ситуации критическая деформация и время до разрушения будут определяться условием среза перемычек между порами. Поскольку потеря микропластической устойчивости при От <С О отсутствует, то рост пор до момента среза перемычек будет стабильным, происходящим только при увеличении нагрузки и соответственно деформации. Подчеркнем, что при реализации потери микропластической устойчивости идет дальнейший, но нестабильный рост пор (без увеличения нагрузки и макродеформации) до того момента, пока не произойдет среза перемычек между порами [222]. Разделение металла при срезе происходит вдоль линий скольжения (локализация течения), т. е. данный процесс контролируется сдвиговыми напряжениями или в многоосном случае интенсивностью напряжений о . Следовательно, в качестве критерия среза перемычек в первом приближении можно принять условие аГ = ав, где оГ —напряжение в перемычке (среднее по всем перемычкам), аГ =(o,-/(l—S) Ов — временное сопротивление. Таким образом, при От <С О критерием образования макроразрушения является условие аГ = Ов. [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...