Элементы Условие разрушения

Во второй главе развивается строгая (асимптотическая) теория армирования упругих тел сингулярными элементами. Условие разрушения таких систем оказывается возможным записать при помощи инвариантных Г-интегралов. [c.5]

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]

Анализ деформирования и разрушения проводится в ближайшем к вершине трещины структурном элементе, так как согласно любому критерию условие разрушения будет выполняться в нем раньше, чем в более дальних от вершины трещины элементах. Это утверждение эквивалентно условию функция [c.232]

При статическом нагружении деталей машин или элементов конструкций, не имеющих дефектов в виде трещин, условия разрушения и прочности записываются в напряжениях в следующем виде [c.335]

Пример 6.4. Для с.лучая одновременного растяжения и чистого сдвига элемента материала (с напряжениями Ох и х у, см. рис. 6.1) вывести формулы для О кв условиям разрушения (6.22), (6.31) и (6.35). [c.151]

То, что в качестве периодической функции выбран синус, не существенно, форма цикла мало влияет на условия разрушения, существенно число циклов п, после которого происходит разрушение. Закон изменения напряжения по уравнению (19.10.1) осуществляется, например, при изгибе вала, несущего тяжелый маховик. Элементы материала вала испытывают попеременно растяжение и сжатие одинаковой интенсивности, при постоянной угловой скорости й) напряжение есть (Т = а sin at. Такой цикл называется симметричным. Степень асимметрии цикла принято характеризовать параметром г, который определяется как отношение минимального напряжения цикла к максимальному [c.678]

Разъемные соединения характеризуются тем, что их разборка возможна без разрушения соединяемых и соединяющих деталей. Неразъемные соединения можно разобрать только при условии разрушения соединенных деталей или элементов соединения. [c.443]

Отмечено, что вычисленная прочность увеличивается с увеличением расстояния между частицами хрупкой фазы. Как упомянуто ранее, полностью связанный агрегат разрушается при разрушении наиболее слабого объемного элемента. В случае пучка волокон перед его разрывом должно разрушиться некоторое количество волокон. Колеман показал, что прочность пучка волокон меньше средней прочности волокон, но имеет тот же самый порядок. Отмечено, что отдельное волокно в пучке может разорваться только один раз и что разорванное моноволокно не несет никакой нагрузки по всей его длине. В случае заключенных в матрицу частиц или волокон композитное тело разрушается путем статистического накопления разрушений элементов. Причем условие разрушения представляет собой критическое число разрушенных элементов в одном поперечном слое. В случае заключенных в матрицу волокон отдельное волокно может разрушиться больше одного раза, так как напряжение перераспределяется по его неразрушенной части при помош и матрицы. Фактически прочность моделей увеличивается в некоторой зависимости от количества элементов объема, разрыв которых происходит перед разрушением тела. [c.101]

Усталость — это полная потеря свойств (или разрушение) элемента конструкции, наступившая после действия на него переменной нагрузки, максимальная амплитуда которой по величине меньше статической, монотонно прикладываемой нагрузки, вызывающей разрушение этого элемента. Процесс разрушения и усталости металлов зависит от состава, особенностей металлургического процесса, геометрии образца (элемента конструкции), вида нагрузки, времени и условий внешней среды. Для композитов число влияющих параметров необходимо увеличить по крайней мере вдвое из-за наличия в материале двух фаз. Более того, необходимо также учесть и влияние поверхности раздела, что приведет к еще большему усложнению задачи. Конечно, ни одна приемлемая модель для предсказания процесса разрушения не мол<ет одновременно включить все вышеупомянутые параметры. Действительно, невозможно себе представить систему черного ящика , у которого на входе — весь комплекс переменных параметров, а на выходе — только скорость роста разрушения и время достижения предельного состояния. Поэтому не существует единого подхода для определения усталостного разрушения для металлов (которые по крайней мере при макроскопическом подходе рассматриваются как однородные). Для композитов проблема тем более усложняется вследствие присущей им неоднородности. Усталости композитов посвящены многочисленные работы. Достижения и современные тенденции в этой области обобщены в работах [49, 50]. [c.84]

Вместе с тем, как подчеркивалось выше, для расчета на малоцикловую усталость элементов конструкций необходима разработка критерия, описывающего условия разрушения, по крайней мере, как для мягкого, так и жесткого нагружения, а также для промежуточного между мягким и н<естким условиями нагружения. В настоящее время предложены подходы, учитывающие кинетику напряженно-деформированного состояния при циклическом упругопластическом нагружении. [c.14]

Проблема длительной малоцикловой прочности элементов конструкций связана с исследованием закономерностей деформирования и условий разрушения материалов для случая циклического нагружения при высоких температурах. Исследования критериев малоциклового разрушения при высоких температурах ведутся в последнее десятилетие весьма интенсивно, однако достаточно однозначных результатов не получено, о чем также свидетельствует большое количество различных предложений, в ряде случаев противоречивых. Соответствующие обзоры по данному вопросу содержатся в работах [156, 178, 183, 184, 239, 243, 253, 256, 283, 291-293]. [c.19]

Даны формулировка, феноменологическое описание и экспериментальное обоснование фундаментальных закономерностей циклической пластичности конструкционных металлов при нормальных, повышенных и высоких температурах, необходимые для решения соответствующих краевых задач, анализа условий разрушения при неоднородном деформируемом состоянии в проблеме механики деформируемого тела и приложения в расчетах элементов конструкций при малоцикловом нагружении.. [c.273]

Проблема длительной циклической прочности элементов конструкций связана с исследованием закономерностей деформирования и условий разрушения материалов для случая циклического нагружения при высоких температурах. Наряду с указанным неотъемлемой частью этой проблемы является проверка и уточнение критериев разрушения при неоднородном напряженном состоянии, в особенности в зонах концентрации, и решение краевых задач исходя из уравнений состояния применительно к процессам циклической ползучести. В настоящей работе рассматривается главным образом первая часть этой проблемы, являющаяся основой для разработки вопросов длительной циклической прочности элементов конструкций в целом, и дается приближенная оценка несущей способности при неоднородном напряженном состоянии, позволяющая сделать качественный анализ особенностей этой проблемы. [c.39]

Моделируя работу материала в конструкции, можно полагать, что, если пренебречь масштабным фактором, кривые предельных состояний должны быть подобными для модельного и реального материалов. В случае отсутствия такого подобия закономерности разрушения в конструкции и модели могут быть различными. При этом предполагается, что ответственными за разрушение будут соотношения главных напряжений, рекомендуемые известными теориями прочности. Так, например, в случае моделирования условий разрушения конструктивного элемента, изготовленного из материала, прочность которого хорошо описывает первая теория прочности, следует применять материалы, прочность которых хорошо описывается той же теорией, т. е. должно выполняться условие [c.30]

Циклические напряжения иногда ускоряют разрушение корродирующего стального элемента конструкции. В определенных условиях разрушению металла способствуют и растягивающие напряжения, близкие к пределу текучести Сульфиды, обычно присутствующие в загрязненной воде, значительно усиливают коррозию стали. В то же время пониженная, как правило, концентрация растворенного кислорода в загрязненных водах может способствовать уменьшению коррозии [c.36]

Наряду с расчетными прогнозами надежности на основе информации о нагруженности и несущей способности, оценка фактических вероятностей разрушения также производится путем обработки данных о выходе из строя конструктивных элементов вследствие разрушения в условиях эксплуатации. Это может быть сделано путем построения диаграммы накоплений вероятности отказов V (т), которая оценивается отношением числа пх вышедших из строя деталей из-за поломок за время т к общему числу работающих деталей [c.139]

Благодаря высокой чистоте механической обработки боковых граней образцов трещины усталости при испытаниях зарождались на прокатной поверхности металла. Это дало возможность получить данные, отвечающие условиям разрушения металла в реальных конструкциях. Результаты выполненных испытаний показаны на рис. 1. Сопоставление сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в многослойных пакетах не выявило преимуш,еств тонколистового металла. Долговечность монолитных и многослойных образцов при соответствующих уровнях напряжений оказалась практически одинаковой. Основные причины, обусловившие нивелирование сопротивления усталости толсто- и тонколистовой стали в пакетах, следует, по-видимому, связывать со статистической теорией усталостного разрушения [2], в соответствии с которой вероятность появления дефектов, определяющих сопротивляемость металла усталостным разрушениям, зависит не только от толщины металла, но и от абсолютных размеров образцов или элементов конструкций. [c.258]

Остановимся сначала на случае стационарного циклического нагружения. Положим, что существует некоторая индивидуальная вероятность разрушения при N = Np каждого /г-го элемента материала из некоторого набора элементарных объемов, работающих в различных циклических напряженных состояниях, линейных или сложных. Условием разрушения любого такого объема служит равенство [c.165]

Контроль качества и инспекция принимают многие формы, и к ним можно применить классификацию, о которой говорилось в подразделах 4.2а и 4.2г. Если проводятся разрушающие испытания, а это имеет место тогда, когда по условиям производства действие одновременного изменения всех переменных факторов можно точно определить только при условии разрушения элементов, испытаниям должны подвергаться отобранные из партии образцы. Когда производится много идентичных изделий, отбор образцов для испытаний можно производить в соответствии со стандартом MIL-STD-105 Методы отбора проб и таблицы контроля по существенным признакам . Степень риска заказчика/поставщика (или приемлемый уровень качества) можно выбрать, исходя из условия, что заданный уровень надежности изделий будет превзойден в программе испытаний. [c.182]

Попробуем применить для оценки условий разрушения элементы энтропийной теории и создать такой критерий разрушения, который бы учитывал структурные особенности деформируемого металла. Рассмотрим холодную деформацию и процессы непрерывного активного нагружения. [c.74]

Таким образом, для всех рассмотренных испытаний неизотермического и термоусталостного нагруже ний суммарное повреждение укладывается в достаточно узкой полосе разброса (0,5... 1,5). Это свидетельствует о том, что интерпретация результатов испытаний и трактовка условий разрушения термонапряженных конструктивных элементов с позиций деформационно-кинетического критерия перспективна. [c.111]

Таким образом, моделирование условий разрушения телескопического кольца показало, что в стендовых испытаниях и в условиях эксплуатации возможны режимы нагружения, когда реализуются разрушения малоциклового характера. На рис. 5.15 приведены также данные расчета малоцикловой усталости модели, полученные с использованием рис. 5.13, 5.14 и табл. 5.2. Соответствие кривых хорошее, лучше при расчете чисел циклов на основе максимальных деформаций в опасных зонах с помощью МКЭ. Рис. 5.16 является итоговым для оценки корректности расчетного способа на основе деформационно-кинетической трактовки условий малоциклового разрушения при высокой температуре. Здесь же приведены результаты расчета для двух конструктивных элементов 3, испытанных в стендовых условиях по режиму, приведенному на рис. 5.9, г, но со значительным перекосом разрушение за Л 1 = 1672 и Л/2 = 2544 циклов приходилось на зону Ra- При известной внешней максимальной нагрузке цикла с учетом перекоса и соответствующего анализа определена средняя нагрузка q в локальной зоне перегрузки, е помощью которой на основе данных рис. 5.13 (точка 5) найдена максимальная деформация, а затем по рис. 5.14 определено расчетное число циклов. [c.218]

Для более надежной оценки длительной прочности металла шва и сварных соединений, так же как и основного металла, жела-тельно проводить испытания не только при рабочей, но и при более высокой температуре — ориентировочно на 50° С выше рабочей. Это позволяет определить возможные отклонения зависимости длительной прочности при рабочей температуре в условиях весьма большой длительности испытаний, а также вероятность развития элементов межзеренного разрушения. Так, по данным испытания металла шва Э-ХМФ при 565° С, когда развитие межзеренного из- [c.113]

Из (8.87) следует, что для оценки возможности разрушения в условиях воздействия спектра нагрузок достаточно знать постоянную материала q и кривую усталости исходного материала при симметричном нагружении. Если представляет интерес число циклов напряжения с заданной амплитудой напряжения Si, которое может выдержать элемент до разрушения после воздействия некоторого известного спектра нагрузок, его можно найти, определяя из (8.87) [c.264]

В тех случаях, когда фреттинг-износ приводит к появлению зазоров в местах крепления, например труб к опорным плитам парогенераторов или теплообменников, топливных элементов к плитам реактора, может наблюдаться ударный фреттинг. Ударный фреттинг представляет собой разновидность фреттинга, причиной которого служат малые поперечные относительные перемещения соударяющихся поверхностей, возникающие из-за поперечных деформаций или малых поперечных составляющих скоростей при скользящем ударе. Ударному фреттингу лишь недавно стало уделяться внимание в литературе 301, однако следует отметить, что в некоторых условиях разрушение вследствие ударного фреттинга может представлять серьезную опасность. [c.491]

В отношении деформационных свойств элементов структуры композиционных материалов после выполнения условия разрушения авторами научных работ принимаются весьма различные предположения [144,289] зануление всех деформационных характеристик [14] (прямая 1 на рис. 11.1) или только некоторых элементов матрицы жесткостей [109, 226], использование модели типа идеального упругопластического тела [189, 289] (прямая 2) или линейно разупрочняющегося тела [289, 363] (прямая 5). Используются также некоторые комбинированные модели, например, в [144]. Ряд моделей учитывает много-стадийность процесса разрушения структурного элемента [109]. [c.246]

При использовании железобетонных фундаментов в качестве заземлителей выполняются условия сохранения несущей способности здания, а также не появляются условия разрушения арматурных стержней и бетона вследствие электрической коррозии. Это обеспечивается мерами, направленными на уменьшение плотности тока, стекающего с арматуры фундамента, на ограничения стекания тока в бетон в надземных конструкциях. Эти меры включают объединение в единую систему всех железобетонных (или металлических) конструкций, соединение между собой с помощью сварки всех элементов арматурного каркаса и создание непрерывной электрической цепи по арматуре. [c.110]

Условие разрушения 414 Элементы сосудов — Деформации 392 [c.488]

При исследовании длительной прочности армированных конструкций, как и при анализе критерия длительной прочности композитного материала (см. 4), будем использовать структурный подход, который позволяет учитывать временные условия разрушения каждого субструктурного элемента композиции. [c.149]

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]

Это основное положение эмпирического условия разрушения слоистых композитов Звебена и Розена [41], где в качестве критерия разрушения слоистого композита принято разрушение двух соседних упрочняющих элементов. [c.195]

За параметр повреждаемости и критерий разрушения твердого тела принимается плотность внутренней энергии и, накопленной в деформируемом элементе тела. В соответствии с термодинамической теорией тело считается разрушенным, если хотя бы в одном макрообъеме, ответственном за разрушение, плотность внутренней энергии достигает предельной (критической) величины u . Этому моменту соответствуют образование в теле трещины критического размера и резкая локализация процесса в устье трещины и ее развитие (движение) по механизму Гриффитса. Условие разрушения записывается в виде [c.88]

На рис. 3.7 и 3.8 иредставлены результаты расчета. На рис. 3.7 показано расиределенне касательных напряжений на поверхности волокна. В анализе разрушения и текучести ири растяжении упрочняющего волокна важными факторами являются условия разрушения и текучести. Если в рассматриваемом случае воспользоваться эквивалентным напряжением а, то можно установить распределение напряжений, показанное на рис. 3.8. При построении распределения напряжений использовалась безразмерная величина а/От, в которой От— среднее напряжение. Следует обратить внимание на заштрихованные области. Эти области соответствуют элементам, в которых имеет место текучесть. [c.61]

Совокуттность условий (5.1.93), (5.1.94), (5.1.97) и (5.1.99) представляет собой структурный критерий длительной прочность монослоев, причиной разрушения которых пр и заданном д.тштелъ-ном нагруже гии яв ляется тот структурный элемент, условие предельного состояния которого выполняется первых . [c.304]

Надежность работы ЗДУ связана прежде всего с работой сменных элементов. Долгое время низкая стойкость металлопро-вода в магнитодинамических и пневматических ЗДУ не позволяла их успешно эксплуатировать. С увеличением срока службы метал-лопроводов эти дозаторы стали все шире использовать для автоматизации заливки металла. Причина успеха кроется не только в свойствах материала металлопровода, но и в режимах работы ЗДУ. Постоянство температуры металлопровода в течение всего срока эксплуатации является необходимым условием. Разрушение металлопровода обычно происходит при выключении печи, а особенно интенсивное — при затвердевании неслитого металла. Поэтому нецелесообразно выключать эти ЗДУ ни на выходные, ни на праздничные дни, ни тем более на ночь при двухсменной работе цеха. [c.242]

Остекление из Т. о. снижает чувствительность к концентраторам напряжений примерно в два раза силовые и тепловые нагрузки воспринимаются различными слоями Т. о. (в качестве силового слоя целесообразно применять ориентированное органич. стекло теплостойких модификаций иолиметилметакрилата, а в качестве внешнего слоя, поверхности к-рого подвергаются воздействию высоких темп-р, неориентированное теплостойкое органич. стекло, возможно — силикатное стекло) устраняет опасность мгновенной разгерметизации кабины при ударных нагрузках, т, к. эластичная прослойка, обладающая большими остаточными удлинениями, способствует затягиванию образовавшегося отверстия наир., при разрушении остекления из Т. о. спад давления в герметич. кабине при определенных условиях происходит в течение 15—20 мин., тогда как остекление из монолитного органич, стекла дает спад давления нри тех же условиях разрушения за 20 сек. позволяет применять для борьбы с запотеванием и обледенением электрообогреватель-ные элементы между слоями органич. стекла. [c.356]

Для гибких элементов, изготовленных из упрочняющихся или разупроч-няющихся материалов, максимальные деформации не остаются при заданных смещениях постоянными (хотя меняются не существенно), и в этом случае условие разрушения принимает вид (см. гл. 2) [c.414]

Решив уравнение (4.43) относительно s, найдем зависимость S ( ) для кратковременного нагружения. Ветвь этой зависимости устойчива при ds d > О и неустойчива при ds/dij < 0. Последняя ветвь соответствует искомой зависимости ij (s). Очевидно, этот подход аналогичен тому, который лежит в основе модели кратковременного разрушения Даниэлса. Основное различие состоит в том, что здесь часть структурных элементов считается разрушенной под действием длительных- нагрузок и ставится задача об отыскании условий доламывания образца. [c.135]

Рассмотрим подробнее однонаправленный композиционный материал в условиях растяжения в направлении волокон. Такие композиты чаще применяют для создания растянутых элементов. Тонкостенные конструкции из композитов обычно имеют слоистую структуру, каждый слой которой образован из однонаправленного композита. Если известны условия разрушения однонаправленного композита, прочность соответствующего слоистого композита можно оценить расчетным путем. [c.149]

В последние годы при расчетах на прочность элементов авиа-циояных конструкций, работающих в сложных условиях силовых и температурных воздействий, все чаще используются численные методы теории упругости, пластичности и ползучести, реализуемые с помощью ЭВМ. Это открывает широкие возможности для более полного описания геометрии деталей, реальных свойств материала, характера их нагружения и условий разрушения. [c.3]

Когда предельная деформация элементов композиции зависит от времени до разрушения, целесообразнее использовать энергетический критерий ра.зрушения, согласно которому вязкоупругий материал разрушается во времени, если работа напряжений достигает предельной величины. В этом случае условия разрушения связующего и армирующих элементов к-то семейства соответственно примут вид [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...