Разрушение Условие

Использование критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) во многих случаях позволяет прогнозировать несущую способность различных конструкционных элементов в частности, результаты расчета по условию (2.1) весьма удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным при испытании образцов с концентраторами [101] в случае реализации довольно больших пластических деформаций по достижении условия oi = = S (ef), где ef — интенсивность пластической деформации. Однако применение критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) для прогнозирования условий разрушения образцов с острыми концентраторами или трещинами связано со значительными трудностями. В частности, моделирование температурной зависимости критического коэффициента интенсивности напряжений Ki T) на основе условия (2.1), как будет показано в подразделе 4.2, не позволяет адекватно описать экспериментальную кривую. Указанные обстоятельства приводят к необходимости дополнительного анализа условий хрупкого разрушения. Такой анализ на основе физических процессов, контролирующих хрупкое разрушение материала, представленный ниже, позволил дать новую формулировку необходимого условия хрупкого разрушения— условия зарождения микротрещин скола — и предложить физическую интерпретацию зависимости критического напряжения хрупкого разрушения S от пластической деформации [75, 81, 82, 127, 131]. [c.60]

Понижение температуры и повышение скорости деформации приводит к сужению области абсолютных пороговых значений К, , отвечающих предыдущему и последующему неустойчивым состояниям. Таким образом, испытания при пониженных температурах и высоких скоростях деформации для определения приближаются к испытаниям в подобных по микромеханизму разрушения условиях. Остается вопрос, как перейти от значений К, при низкой температуре к значениям К, при более высокой температуре или более высоких [c.311]

Определить время вязкого разрушения стержня (см. рисунок), принимая в качестве критерия разрушения условие 1- оо, если материал несжимаем и его деформирование подчиняется закону е = Лст ", причем скорость изменения относительной деформации [c.266]

Обобщим понятие коэффициента запаса. Положим, задано напряженное состояние в точке. Бели увеличивать пропорционально все компоненты этого напряженного состояния, т.е. изменять его подобным образом, то рано или поздно состояние материала изменится либо возникнут пластические деформации, либо начнется разрушение. Условимся под коэффициентом запаса в данном напряженном состоянии понимать число, показывающее, во сколько раз следует увеличить все компоненты напряженного состояния, чтобы изменилось механическое состояние материала. Из данного определения как частный случай вытекает уже знакомое нам определение коэффициента запаса при простом растяжении. [c.348]

По гипотезе наибольших касательных напряжений подобно случаю сопротивления статическому разрушению условие возникновения усталостного разрушения выразится таким образом [c.121]

Вид Схема Характер деформирования Число циклов до разрушения Условие осуществлений [c.231]

Прочность композитов, определяемая формой и размерами их поверхностей прочности, в общем случае зависит от напряженного состояния, времени (разрушение при ползучести), истории изменения напряжений (усталостное разрушение), условий эксплуатации, объемного содержания волокон, условий изготовления и многих других факторов. В настоящей работе основным фактором считается вид напряженного состояния. [c.460]

Хотя расслоение и рассматривается как самостоятельный вид разрушения, условия его возникновения исследованы недостаточно. Исключение представляет работа [39], в которой [c.134]

Приведенные выше данные позволяют описать с использованием деформационных критериев разрушения условия образования трещин малоциклового разрушения в зонах и вне зон концентрации напряжений при температурах, когда имеет место сочетание циклических упругопластических деформаций и деформаций ползучести. [c.114]

Исследования в области механики контактных взаимодействий, химических и диссипативных процессов в поверхностных и приповерхностных слоях трущихся материалов показывают, что материал в указанных зонах в процессе трения резко изменяет свое физическое состояние, меняя механизм контактного взаимодействия. Происходят существенные изменения в суб- и микроструктуре приповерхностных микрообъемов. Изучение кинетики структурных, фазовых и диффузионных превращений, прочностных и деформационных свойств активных микрообъемов поверхности, элементарных актов деформации и разрушения, поиск численных критериев оптимального структурного состояния, оценок качества поверхности должны быть фундаментальной основой в поисках материалов и сред износостойких сопряжений. В настоящее время исследованы закономерности распределения пластической деформации по глубине поверхностных слоев металлических материалов, кинетика формирования вторичной структуры, процессы упрочнения, разупрочнения, рекристаллизации, фазовые переходы, которые, в свою очередь, зависят от внешних механических воздействий, состава, свойств трущихся материалов и окружающей среды. Важное значение в физике поверхностной прочности имеет определение связи интенсивности поверхностного разрушения при трении и величины развивающейся пластической деформации. Сложность указанной проблемы заключается в двойственности природы носителей пластической деформации. Дислокации, дисклинации и другие дефекты структуры являются концентраторами напряжений, очагами микроразрушения. В то же время движение дефектов (релаксационная микропластичность) приводит к снижению уровня напряжений концентратора, следовательно, замедляет процесс разрушения. Условия деформации при трении поверхностных слоев будут определять преобладание одного из указанных механизмов, от которого будет зависеть интенсивность поверхностного разрушения. Межатомный масштаб связан с характерным сдвигом, производимым элементарными носителями пластической деформации (дислокациями). В легированных металлических системах величина межатомного расстоя- [c.195]

В более общей форме через три характеристики сопротивления разрушению условия прочности предложены Ю. И. Ягн и приведены в работе [26]. [c.484]

Из (54) и (57) и степенного критерия разрушения условие эквивалентности по повреждению эксплуатационного и простого симметричного циклов принимает вид [c.205]

Определяющими являются эксплуатационные свойства поверхностного слоя детали, которые, в свою очередь, зависят от условий эксплуатации и характера разрушения. Условия работы восстанавливаемых и упрочняемых деталей разнообразны (табл. 3.3). [c.149]

Комбинированное воздействие на рабочий объем образца осевой силой (растяжение-сжатие), крутящим моментом и внутренним давлением позволяет получить широкий диапазон напряженных состояний с различными соотношениями главных напряжений и ориентацией этих напряжений относительно оси образца. Этот метод дает возможность вести исследования механического поведения материалов при плоском напряженном состоянии влияние вида напряженного состояния на закономерности сопротивления деформированию и разрушению условий предельного перехода (по текучести и прочности) и закономерностей упрочнения материала с позиций теорий пластичности и др. [c.309]

Интегрируя эволюционные уравнения для функции поврежденности совместно с определяющими соотношениями теории течения при известной истории нагружения в данном элементарном объеме материала, можно получить критерий разрушения (условие образования макротрещины в элементарном объеме материала), который зависит от временной и деформационной истории. При этом в мо- [c.383]

Величина Ki — нижняя граница возможных значений вязкости разрушения является константой для данного материала в наиболее опасных для развития хрупкого разрушения условиях характеризует работоспособность материала. [c.103]

В рамках линейной динамики разрушения условия, определяющие движение трещины, можно представить аналогично тому, как это делается в статике. В общем случае динамический коэффициент интенсивности напряжений представляет собой функцию длины трещины а, приложенной нагрузки а и времени t. При динамическом обобщении линейной механики разрушения можно воспользоваться двумя критическими характеристиками материала. Во-первых, характеристикой, определяющей старт трещины при динамическом нагружении [c.304]

Основные объекты металловедческого исследования — шлиф или реплика с него, экстракционная реплика, монослой частиц порошка, участок поверхности разрушения. Условия представительности определяются особенностями структуры и методом последующей реконструкции. Общее требование — достаточная протяженность (достаточный объем выборки) и воспроизведение особенностей структуры об- [c.73]

Де D, а — новые константы п — известная константа. Из граничного для вязких и смешанных разрушений условия = /п при а = а получим [c.91]

Недостатком этой силовой схемы является то, что система полос скольжения количественно и качественно меняется вдоль контура треш,ины, и поэтому здесь не реализуется ни один механизм усталостного разрушения в чистом виде. Это, в, свою очередь, не дает возможности сформулировать для образующейся здесь зоны пред-разрушения условия ее автомодельности и таким образом, установить математические соотношения для выбора оптимального размера образца D и рабочего диапазона изменения длины трещины I. [c.197]

По оси ординат диаграммы предельных напряжений откладывают наибольшее напряжение цикла а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла Ощ. Линия САВ на этой диаграмме соответствует предельным по разрушению условиям. Точки, лежащие ниже [c.126]

Следует подчеркнуть, что при усталостном разрушении условие тонкой структуры нарушается гораздо реже, чем при разрушении от однократного нагружения, поэтому усталостное разрушение твердых тел, как правило, бывает хрупким, без заметных пластических деформаций. Это объясняется более низким уровнем напряжений при усталостном разрушении (а, тем самым, меньшей величиной г) и сильной зависимостью размера пластической области d вблизи конца трещины от Ki (согласно [c.324]

В случае Е -поляризации наличие такой возможности не очевидно. Приводившиеся выше рисунки свидетельствовали о нешироком секторе углов, где 1Ьо — 1. Снижение Ib l происходило за счет разрушения условия интерференционного согласования (см. 8) при изменении фазы коэффициента отражения волноводных волн от раскрывов щелей. Оказалось, что при сканировании в плоскостях, близких к Ф 40 ч- 45°, удается [c.214]

При экспериментах другого типа зарытую в землю трубу, находящуюся под давлением естественного газа, преднамеренно доводят до разрушения. Условия проведения экспериментов соответствуют условиям работы реального газопровода. Для эксперимента используют трубопровод длиной 205 м, причем 46-метровый ее участок представляет собой натурную секцию. Этот тип эксперимента в основном применим для изучения распространения разрушения (скорости разрушения, внешнего вида изломов, количества трещин и т. д.). [c.149]

Модели статического разрушения. Условия статического разрушения можно представить в виде [c.196]

В этом случае удовлетворяется критерий начала движем ния трещины Gi Ью и начинается быстрое разрушение. Условия остановки трещины Gi Ош удовлетворяются, когда длина трещины достигнет значения (рис. 10,6). Результаты двух приближенных анализов показаны на рис. 10, а и 10, в. [c.245]

Во-первых, это — модель трещины, которая дает представление о форме трещины, структуре ее края. Во-вторых, это — критерий разрушения — условие, при выполнении которого начинается рост трещины. [c.49]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Для того чтобы охарактеризовать сопротивляемость металла действию переменных напряжений с различной асимметрией цикла, строят так называемую диаграмму Смита или диаграмму предельных напряжений при асимметричных циклах (рис. 6). По оси ординат откладывают наибольшее напряжение цикла Omai, а по оси абсцисс — среднее напряжение цикла От- Линия САВ на этой диаграмме соответствует предельным по разрушению условиям. Точки, лежащие ниже этой линии, характеризуют те сочетания От и Ошах, которые не вызывают разрушения при числе циклов до Л б Точки, лежащие выше линии САВ, характеризуют те сочетания напряжений От и Ятах. при которых разрушение происходит при числе циклов A [c.22]

Первый член уравнения определяет величину усталостного, а второй — величину кваэнстатнческого повреждения к моменту разрушения. Условием разруп1ения является достижение суммой усталостного и кваэистатического повреждений значения единицы. При нагружении с заданным размахом упруго-пластической деформации (жесткое нагружение) одностороннее накопление деформаций отсут- [c.242]

С учетом положений механики разрушения, условие для распространения трещины, заполненной водородом, имеет вид (Нотт [54, с. 66— 85]) [c.19]

При малых временах разрушения условие (3.66) приближается к равенству = С, где С — константа материала, входящая в критерий статического разрушения. В указанный критерий Писаренко—Лебедева обычно вносят предел продности материала оГц, хотя применительно к пластичным металлам, по-видимому, правильнее использовать величину истинного сопротивления разрыву при растяжении Ор. С возрастанием времени разрушения, т. е. с уменьшением напряжений, условие разрушения приближается к равенству = l/t. [c.85]

Однонаправленные материалы деформируются практически линейно упруго вплоть до разрушения. Условия разрушения могут быть определены с помощью феноменологического критерия прочности, если речь идет о поведении изолированного однонаправленного материала. В том случае, если однонаправленный материал является одним из слоев многослойного материала, составленного из разноориентированных однонаправленных слоев,-его поведение может быть значительно более сложным. [c.43]

На рис. 123 представлено сопоставление расчетных и экспериментальных значений, отвечающих различным условиям нагружения. Наличие указанчой последовательности в изменении фрактальной размерности диссипативных структур отражает масштаб зоны процесса, непосредственно связанного с механизмом диссипации энергии. В этом смысле разрушение при ударном нагружении подобно усталостному, если реализуется один и тот же механизм диссипации энергии, контролирующий размер зоны процесса. Другой вывод, вытекающий из анализа иерархической последовательности бифуркаций, отраженный в диаграмме рис. 123, — неизбежность "разброса" экспериментальных данных по тре-щиностойкости материалов, определяемых в соответствии с рекомендациями линейной механики разрушения. (Слово "разброс" взято в кавычки, так как это естественное поведение трещины в точке бифуркации. В этой точке нельзя заранее предсказать, по какому пути пойдет система при переходе в новое состояние.) Понижение температуры и повышение скорости деформации приводит к сужению области абсолютных пороговых значений Ki , отвечающих предыдущему и последующему неустойчивым состояниям. Таким образом, испытания при пониженных температурах и высоких скоростях деформации для определения К 1с приближаются к испытаниям в подобных по микромеханизму разрушения условиях. Остается вопрос, как перейти от значений Ki при низкой температуре к значениям Ki при более высокой температуре или более высоких скоростях деформации. Установленное постоянство произведения Т = ЙГ <Ут позволяет выполнить такие пересчеты, если известны температурная и скоростная зависимости а,. [c.202]

Зарождение и рост трещин — сложные явления, полное описание которых с использованием вероятностных структурных моделей представляет серьезные трудности. Чем больше детализирована модель, тем больше требуется информации относительно входящих в нее параметров и тем сложнее по форме конечные результаты. С другой стороны, классические результаты механики разрушения [условие Гриффитса—Ирвина (3.104), уравнение Пэриса—Эрдогана (3.107) и др.] весьма просты по форме и содержат минимальное число параметров, определяемых по данным эксперимента. Все это заставляет искать наиболее простые модели, включающие все основные механизмы повреждения и разрушения. [c.136]

Методика основана на использовании при оценке качества стали ее сопротивления хрупкому разрушению на образцах типа Шарпи, т.е. на образцах с V-образным надрезом (тип 11 по ГОСТ 9454-78). В отличие от образцов типа Менаже с U-образным надрезом (тип 1 по ГОСТ 9454-78) образцы типа Шарпи в большей степени характеризуют сопротивление элементов сварных конструкций хрупкому разрушению. Во-первых, в реальных сварных конструкциях имеются треш инопо-добные дефекты, которые по остроте дефекта ближе к образцам Шарпи, чем к образцам Менаже. Во-вторых, пластическая деформация, предшествующая зарождению треш,ины у основания надреза образцов Менаже, существенно искажает (завышая работу разрушения) условия для распространения этой трещины. [c.375]

Предельное значение в наименьшей степени зависит от формы и размеров образца (в том числе и его толщины) и является страховочной характеристикой, определяемой при наиболее жестких условиях нагружения. Испытание на растяжение образцов с трещиной является наиболее распространенным методом определения Критический анализ этого метода был сделан в работе [111]. Там отмечено, что основными недостатками этого метода являются 1) трудность обеспечения условий плоской деформации, в особенности для вязких материалов 2) влияние на вязкость разрушения условий получения в образце трещины 3) трудность фиксирования момента достижения критической интенсивности напряжейип в образце. [c.108]

Левая часть (5.18) подчиняется условию а > О, причем не зависящее от времени поле фиктивных напряжений. Поле фиктивных напряжений определяет не зависящую от времени огибающую всех упругих напряжений, которые могут возникнуть в рассматриваемой конструкции при данной программе нагружения. Через ДеР обозначено приращение пластической деформации, достигнутое на рассматриваемом цикле нагружения, хотя эффективное движение может пройс- ходить только на части этого цикла. Так как множители нагрузки входят в (5.18) через (Tjy, это соотношение в конечном счёте дает поверхность взаимодействия для рассматриваемого инкрементального разрушения. Условия инкрементального разрушения изучались Д. А. Гохфельдом [72—75] и Савчуком [255]. Теоремы приспособляемости и некоторые их следствия обсуждались Кёнигом [128]. [c.186]

В уравнении (2.33) показатель степени К является переменной величиной, однозначно определяемой по экспериментальным данным для некоторой температуры. На основании этого показателя осуществляют экстраполяцию для более низких температур. Отношение 01/о 2 характеризует условия подобия вида (2.29) или (2.30) в сходственных точках диаграмм при температурах Г1 и Гг. Наиболее легким вариантом является частный случай, когда отношение 01/СГ2 постоянно для всех трех областей разных типов разрушения, т. е, когда при смене механизмов деформирования и разрушения условия подобия не изменяются. В частном случае, например, когда линии эквивалентного разрушения не пересекаются, показатель степени К также может быть постоянным, В общем случае отношениа [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...