Неустойчивость трещины — Определение

Значительный интерес представляют задачи взаимного влияния хаотически или определенным образом ориентированных трещин, так как при любой предварительной обработке реальные материалы содержат большое число микродефектов различного рода, развитие которых под действием внешних нагрузок приводит к появлению целых систем трещин. В этом направлении детальному изучению подверглись задачи, связанные с взаимодействием трещин одинаковой и различной длины, расположенных вдоль одной оси [7, 169, 355, 357]. Например, в случае системы трещин разной длины, параллельных некоторому направлению, наибольшую опасность представляет та из них, движение которой начинается первой [169]. Во всех этих случаях механизм развития трещин подобен одиночной, развитие которой при равномерном растяжении плоскости происходит неустойчиво. Однако экспериментальные данные указывают на то, что для систем трещин в определенных условиях возможно упрочнение плоскости [53]. [c.181]

Ву и Томас [75] провели ряд экспериментов по определению неустойчивости трещины, расположенной по границе раздела между эпоксидной смолой и сталью, а также между эпоксидной смолой и эпоксидной смолой, упрочненной стеклянными шариками Для всех образцов вид разрушения сначала характеризовался медленным ростом трещины вдоль границы раздела, а затем следовало быстрое распространение трещины под углом к границе раздела вплоть до окончательного разрушения. Для каждой серии образцов угол наклона части трещины к границе раздела был почти постоянен, однако значения этих углов существенно изменялись для различных серий. [c.258]

Другой подход основан на объединении анализа напряженного состояния и концепции критического объема. Если трещины с критическим объемом Гс случайно распределены в теле, то они должны быть и около кончика макроскопической трещины. Это позволяет заключить, что неустойчивость трещины определяется разрушением в данном критическом объеме. Так как вне этого объема напряжения ограничены, к области Гс можно применить упругий анализ. Замечено, что совпадение вектора напряжения (вычисленного на основе упругого анализа для трещины) и вектора прочности (определенного по критерию прочности) для единого объема Гс позволяет сопоставить экспериментальные данные по разрушению при комбинированных нагружениях. [c.262]

На начальном этапе развития механики разрушения не были сформулированы условия автомодельности разрушения [247], с одной стороны, а с другой — не была учтена динамика трещины [248]. Это привело к большим трудностям экспериментального определения достоверных значений Ki . Но даже если обеспечена достоверность, использование условий неразрушения Ирвина не позволяет учесть, как это отмечено в [248], динамику трещины. Это связано с бифуркационной природой неустойчивости трещины в критических точках [11]. [c.141]

Однако можно обойтись без строгого определения характера этих понятий путем использования параметра К для оценки поля напряжений около вершины трещины и увязки критического значения этого параметра Кс с неустойчивостью трещины. Вспомним, что К есть функция нагрузки и формы данного образца. Ниже показано, что при критическом значении К = Кс трещина действительно может стать неустойчивой и может начать распространяться. Во время такого распространения трещины напряжения в образце меняются, и фактически изменяется длина образца или приложенная извне нагрузка. Характер этих изменений определяется формой образца, граничными условиями (например, неподвижные зажимы при постоянной нагрузке) и скоростью распространения трещины. Для некоторых конфигураций образцов и граничных условий коэффициент интенсивности напряжений вначале растет, а затем (после возникновения условий неустойчивости) падает. Простым критерием остановки может служить тот факт, что К в конечном счете понижается до значения ниже критического Кс Кс принимается постоянным для начальной неустойчивости и для остановки). Ниже показано (с использованием энергетических концепций), что это положение не является пол- [c.18]

Методы остановки трещины можно использовать для контроля степени распространяющегося разрушения в конструкциях с термическим снятием напряжения, напряженное состояние которых вызывается посредством механического или гидравлического нагружения судов, мостов или оборудования и ограничения величины повреждения сосуда под давлением при гидравлическом испытании. Однако в более общем случае в сосудах и конструкциях со снятыми напряжениями, в которых внутренние давления создаются под действием газа, жидкостей или газожидкостных смесей при температуре выше их точки кипения, или в конструкциях, подобных соединенному с резервуаром неограниченной емкости напорному трубопроводу, эти методы не могут быть использованы с гарантией. Для таких конструкций желательно полагаться на точно определяемый минимальный уровень вязкости разрушения различных материалов, достаточный для предотвращения инициирования неустойчивой трещины от дефекта определенного размера при соответствующем уровне напряжения. [c.241]

Сопротивление такому разрушению можно несколько увеличить при проектировании конструкции, уменьшив количество концентраторов напряжений, удалив сварные швы от мест концентрации напряжений, применив методы, которые облегчают получение бездефектных сварных швов и обнаружение трещин. Тем не менее основным способом защиты от такого разрушения является выбор соответствующих материалов конструкции. Материал должен иметь соответствующую вязкость, гарантирующую нормальную работу конструкции без разрушения (неустойчивые трещины) при напряжениях, допускаемых нормами расчета, при наличии дефекта максимального размера. Однако здесь, очевидно, не может быть однозначного решения (да или нет), потому что трудно точно установить максимально возможный размер дефекта. Поэтому для промышленных конструкций существуют различные стандарты, которые уравновешивают (для различного класса сосудов) последствия разрушения и затраты на определение [c.253]

Неустойчивость трещины — Определение 23 [c.454]

Рассмотрим вторую стадию процесса разрушения — стадию сравнительно быстрого распространения самой длинной зародышевой трещины. На этой стадии главная роль принадлежит уже не касательным, а нормальным напряжениям ст. На этой стадии трещины при определенных условиях становятся неустойчивыми и могут расти без дальнейшего увеличения приложенных напряжений. Критический момент — потеря равновесия — определяется из энергетических условий необходимо, чтобы упругая энергия, которая высвобождается при раскрытии трещины, была, по крайней мере, равна поверхностной энергии стенок трещины. Основанная на этих положениях известная схема Гриффитса дает количественную оценку условий потери равновесности и развития трещины разрушения при критическом напряжении [c.241]

Прерывистый характер роста усталостной трещины при затрудняет достоверное определение К из-за отсутствия подобия локального напряженного состояния при переходах устойчивость - неустойчивость - устойчивость трещины. Используем в качестве критерия подобия в автомодельных условиях константу А, и запишем условие подобия перехода от одной пороговой скорости к другой Uq В виде [c.306]

Одной из важнейших характеристик сопротивления материала трещинообразованию является величина предельной нагрузки, связанная с началом развития трещины, которое зачастую отождествляется с понятием полного разрушения. Однако это справедливо только в случае лавинообразного неустойчивого распространения. Во многих случаях взаимодействия трещин с препятствиями и границами, а также в задачах взаимодействия систем трещин, как показывают эксперименты и расчеты [98, 185, 216, 219, 309, 326, 331, 395], на значительном участке изменения нагрузки развитие трещины протекает устойчиво. Очевидно, что наличие устойчивых трещин в конструкциях и сооружениях, работающих зачастую в определенных режимах изменения внешних нагрузок, гораздо менее опасно, а искусственное усиление таких сооружений (за счет постановки заклепок,, пластин и стрингеров, высверливания отверстий на пути распространения трещин и т. д.) может значительно продлить их жизнь . [c.161]

Следует отметить, что величина у, определенная из экспериментов с устойчивым ростом трещины, оказывается несколько меньше величины у, определенной из экспериментов с неустойчивым ростом трещин. Это связано с динамическими эффектами, с влиянием вязкости и других свойств материала, проявляющихся при неустановившемся характере деформирования. [c.556]

Вместе с тем, для удобства анализа закономерностей роста трешин суммирование затрат энергии рассматривают применительно к наиболее простой ситуации — одноосное нагружение путем растяжения или изгиба до достижения предельного состояния. Оно соответствует переходу от устойчивого (без нарушения целостности) состояния металла, воплощенного в форме образца или элемента конструкции, к неустойчивому, а следовательно, неуправляемому процессу быстрого (мгновенного) развития разрушения. Использование простейшей ситуации в анализе поведения металла позволяет использовать механические (напряжение, деформация) и геометрические характеристики (длина трещины, ширина и толщина образца, элемента конструкции) для установления однозначной связи между затратами энергии и используемыми комбинациями вышеуказанных характеристик. Выполняемый анализ должен служить цели определения затрат энергии на процесс распространения трещин на основе именно механических характеристик в наиболее широком диапазоне их изменения с тем, чтобы затем использовать энергетические (универсальные) характеристики в описании более сложного, предполагаемого эксплуатационного разрушения элемента конструкции. [c.78]

Установка, предназначенная для проведения испытаний на трехточечный изгиб, показана на рис. 4.4. Для определения перемещения раскрытия трещины (зазора трещины) использован датчик ползучести. Появление начальной трещины, которое предшествует неустойчивому разрушению, при испытании композитов может быть установлено методом акустической эмиссии или замерено по месту резкого падения нагрузки. [c.81]

Связь параметров трещиностойкости с параметром п. Прерывистый характер роста усталостной трещины при dl/dN В затрудняет достоверное определение из-за отсутствия подобия локального напряженного состояния при переходах устойчивость—неустойчивость—устойчивость трещины. Используем в качестве критерия подобия в автомодельных условиях константу Д, связывающую критическую плотность энергии деформации с коэффициентом Пуассона (уравнение (189)). [c.197]

Хотя исследования по определению скорости распространения трещины были основаны на этом или другом равнозначном энергетическом критерии, его использование для решения проблемы остановки трещины было минимальным. Следовательно, наибольшая часть современной литературы об остановке трещины базируется на статических или квазистатических схемах, хотя ниже рассмотрены и динамические явления. Более того, применение статических методов анализа предложено по меньшей мере половиной исследователей, которые изучали роль динамических эффектов. Ирвин и Уэллс (1965 г.) предложили рассматривать остановку трещины как простое реверсирование по шкале времени возможных начальных явлений плоской деформации . Основываясь на этой концепции, можно представить схематично критерий остановки трещин, как и критерий их неустойчивого распространения. [c.24]

Для определения сопротивления хрупкому разрушению в момент начальной неустойчивости треш,ины в течение нескольких лет применяли мелкие образцы. Возможность использования этих образцов и для определения сопротивления хрупкому разрушению в момент остановки треш,ины зависит от формы кривых скорости освобождения энергии G и скорости изменения сопротивления хрупкому разрушению R. В табл. 4 схематически обобщены характеристики G, полученные на мелких образцах, в виде кривых и показано, на каких образцах возможна остановка трещины. Например, если рассматривается разрушение в материале, не чувствительном к скорости, при заданном перемещении, то образцы, пригодные для определения условий остановки, должны иметь кривую G — I, которая вначале поднимается (после начального неустойчивого роста), а затем падает. Только при таком сочетании условий кривые G я R пересекаются в точке остановки трещины. Анализируя данные табл. 4, замечаем, что это происходит только на образцах двух типов, а именно, на образце с одним боковым надрезом на кромке (SEN) и на образцах в виде двухконсольной балки (ДСВ) при условии фиксированного перемещения. Другие образцы могут также обеспечивать остановку трещины, но требуются другие условия. Рассмотрим их подробно. [c.49]

Таким образом, упомянутые ранее натурные эксперименты основывались на хорошо известной концепции, что трещина данного размера в сосуде под давлением или трубе останется устойчивой до тех пор, пока в цилиндре не будет достигнуто критическое давление. При достижении критического давления трещина внезапно становится неустойчивой, и будет инициироваться разрушение. Для дефектов различных размеров в определенном материале данной вязкости, конечно, требуются разные критические давления. С другой стороны, данному уровню действующего напряжения (которое может включать и остаточные напряжения вследствие сварки, изменения температуры, повторной гибки и т. д., а также напряжения от первоначального пробного давления) соответствует определенный критический размер трещины. Зависимости размера критической трещины от разрушающего напряжения меняются с изменением уровня вязкости разрушения материала. [c.153]

Диаграмма анализа разрушения может быть использована для выбора материалов данной конструкции с учетом размера дефекта, действующего напряжения, температуры и свойств материала. Кроме того, диаграмма может быть применена для определения условий остановки трещины или неустойчивого инициирования трещины, хотя она не содержит данных непосредственных экспериментальных измерений последней характеристики. На практике диаграмму обычно используют для определения допускаемой температуры эксплуатации данной стали исходя из кривой остановки трещины. Применение ее обычно упрощается после вычисления значения температуры NDT + 15,5° С. [c.233]

Нужно отметить, что начало роста трещины нельзя отождествлять с полным разрушением. Последнее имеет место только в случае лавинообразного неустойчивого распространения. Как показывают эксперименты и расчеты, во многих случаях взаимодействия трещин с препятствиями и границами, а также в задачах взаимодействия систем трещин на значительном участке изменения нагрузки развитие трещины протекает устойчиво. Очевидно, что наличие устойчивых трещин в конструкциях и соору жениях, работающих зачастую в определенных режимах изменения внешних нагрузок гораздо менее опасно, а усиление таких сооружений за счег постановки заклепок и пластин, высверливания отверстий на пути распро- странения трещин и т. д. может значительно продлить их жизнь . Задача о подкреплении трещины поперечными ребрами жесткости была решена в работе Е. А. Морозовой и В. 3. Партона (1961). [c.380]

При появлении признаков неустойчивости откосов земляного полотна, просадок или сдвижек пути, трещин в земляном полотне, выпучивания откосов, если причина и размеры заболевания полотна не очевидны, устанавливают по откосам полотна и основанию его створы из вешек так, чтобы они образовали правильную сетку и крайние вешки находились на заведомо устойчивых местах. Вешки нумеруют и затем записывают величины и направления их подвижки через определенные промежутки времени. Это облегчает и ускоряет определение размеров деформации, ее характера и, следовательно, помогает выбору необходимых мер для ее ликвидации. Результаты наблюдений заносят в паспорт деформирующегося земляного полотна, который ведется по каждому такому объекту и прилагается к техническому паспорту дис-станции пути. [c.89]

Эксплуатационные наблюдения определение фаниц неустойчивого участка проверка состояния пути по сбитню рихтовки, по уровню, в продольном профиле (наличие просадок) контроль за раскрытием имеющихся трещин и за возникновением новых надзор за имеющимися поддерживающими сооружениями (контрбанкетами, [c.105]

Расчет устойчивости скальных массивов при намеченной потенциальной поверхности смещения осуществляется с помощью методов теории предельного равновесия с учетом приведенных ниже положений. Смещающиеся скальные массивы не являются абсолютно жесткими телами, а состоят из скальных блоков или отсеков, взаимодействующих в процессе смещения. Достижение предельного равновесия на какой-либо части потенциальной поверхности смещения еще не означает нарушения устойчивости массива, которая зависит от взаимодействия неустойчивых блоков с расположенными ниже устойчивыми частями массива. Расчет устойчивости] скальных откосов состоит в определении дефицита устойчивости как отдельных отсеков, так и всего скального откоса в целом. Диаграмма прочности на сдвиг по скальной трещине или ослабленной зоне представляет собой криволинейную зависимость, которая для упрощения математических расчетов аппроксимируется на выбранном интервале нормальных напряжений линейной (кулоновской) зависимостью. Прочность скальных массивов на отрыв по трещинам предполагается, как правило, равной нулю. Расчет абсолютного критерия устойчивости практически невозможен, поскольку природа всегда сложнее и многообразнее тех неизбежно упрощенных схем, которые могут быть рассмотрены в аналитических расчетах. Только вероятностный метод расчета устойчивости позволяет оценить надежность получаемого решения с учетом уровня достоверности вводимой в расчет исходной информации. [c.167]

Эта длина неустойчивой трещины при заданном напряжении а. Таким образом, по Гриффитсу прочность материала при хрупком разрушении определяется наличием уже существующих микротрещин. При известном распределении трещин в материале прочность его тем выше, чем выше его поверхностная энергия П. Проводилась экспериментальная проверка этой теории применительно к стеклу, которая состояла в определении прочности стекла в зависимости от длины искусственно создаваемых трещин. Было получено вполне удовлетворительное соответствие для такого хрупкого материала, как стекло. [c.74]

Следует подчеркнуть, что полученные условия устойчивого равновесия являются локальными в том смысле, что они относятся к некоторой точке контура трещины при определенных значениях внешних нагрузок. Решение вопроса о развитии трещины и о характере этого развития (устойчивом или неустойчивом) в целом требует изучения конкретной задачи, т. е. знания зависимости коэффициентов интенсивности напряжений от нагрузок и длины трещины. Последнее представляет собой задачу классической тгории упругости, и коль скоро она решена, решение вопроса о развитии трещин на основе условий (4.86) и (4.<87) может натолкнуться разве что на трудности алгебраического характера. [c.159]

Концепции инициирования трещины. Определение условий, при которых будет инициироваться неустойчивая трещина, служит основанием для расчета конструкций на сопротивление хрупкому разрушению. Анализ кривой зависимости нагрузка — прогиб стержня с надрезом при медленном изгибе или ударном нагружении (Фернихауф и Хоу, 1964 г.) проводят для определения разницы между энергиями инициирования и распространения хрупкой трещины. Как упоминалось ранее, трудности возникают при количественной оценке поведения материала в процессе испытаний образцов небольших размеров. [c.224]

Определение характеристик сопротивления квазиста-тическому разрушению осуществляется получением диаграммы разрушения путем растяжения плоских образцов с начальной трещиной и измерения ее приращений с ростом растягивающего усилия вплоть до возникновения неустойчивого состояния трещины при достижении ею критической длины. Измерение длины трещины в процессе испытаний производится датчиками, следящими за ее концом, на основе применения вихревых токов, киносъемки, а также косвенно, путем измерения электросопротивления образца или наклеенных на поверхности образца датчиков последовательного разрыва. Определение критической длины трещины /к в момент перехода к неустойчивому состоянию позволяет получить зависимость между критическими величинами напряжения (1к и длиной трещины /к- [c.48]

Для изотропных материалов экспериментально было обнаружено, что энергия, затраченная на продвижение трещины, относительно постоянна. Поэтому большая часть усилий была сконцентрирована на изучении различных методов вычисления затраченной энергии, причем игнорировалось обоснование сделанного выше упрощения. Анализ энергетического неравенства (И) показывает, что левая часть (11) постоянна тогда и только тогда, когда Цравая. часть неравенства является функцией одного параметра. Это на самом деле соответствует случаю изотропного разрушения, когда под действием любого сложного плоского нагружения наблюдается неустойчивый рост трещины в направлении, ортогональном направлению максимального нормального напряжения около кончика трещины (например, см. работу [15]). Иначе говоря, в изотропном материале со случайно распределенными трещинами равной длины (рис. 9) только трещина, перпендикулярная действию нагрузки, является критической и только один вид испытания — растяжение в направлении, перпендикулярном трещине,— необходим для определения характеристики разрушения такого материала. [c.228]

Величина if названа сплошностью, учитывая те значения, которые она приобретает в отмеченных выше крайних случаях. Аналогично тому, как при вязком разрушении наступает момент потери устойчивости равномерного растяжения и возникает шейка, в условиях малых значений г ), а именно —при г] = г 3о>0, рассеянный характер разрушения становится неустойчивым, и происходит глобальное разрушение образца. Однако, как Н. Дж. Хофф при определении 4р не учитывал образования шейки, так и Л. М. Качанов в упрощенном варианте теории относит [разрушение не к г1)о>0, а к г ) = 0. При этом, как и в случае вязкого разрушения, отрезки времени от начала нагружения до ip = -i Jo и до г(5 = 0 отличаются несущественно. Л. М. Качанов делает еще одно существенное предположение— связывает хрупкое разрушение с возникновением трещин, которые образуются при достижении максимальным растягивающим напряжением определенной предельной величины. Учитывая это предположение и ожидаемый характер изменения параметра ip, Л. М. Качанов для его определения предложил следующее уравнение [c.585]

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]

В принципе для определения сроков проведения проверок требуется знание начального размера дефекта в элементе конструкции, длины обнаруживаемой при проверке трещины и критического размера трещины при котором начинается ее неустойчивое распространение, приводящее к разрушению. Кроме того, надо знать связь между ростом трещины и долговечностью или располагать таким графиком зависимости Длины трещины от продолжительности эксплуатации, который показан, например, на рис. 8.31. Пусть aj=0,050 дюйма, adet=0,l5 дюйма, а =1,15 дюйма, тогда с помощью графика на рис. 8.31 сроки проверки при коэффициенте безопасности, равном 2, устанавливаются следующим образом [79. [c.299]

Напомним, что для оценки долговечности элемента с трещиной необходима информация о трех параметрах. Среди этих параметров начальный размер трещины а , скорость распространения трещины при увеличении числа циклов daldN, критический размер трещины a f, при котором происходит ее неустойчивый рост и разрушение. Для определения критического размера трещины можно использовать методы, изложенные в разд. 3.7 и 3.8, а для анализа роста трещины может быть применен подход, описанный в разд. 8.6. Начальный размер трещины Oi зафиксирован в отчете по результатам проверки. Во-первых, надо определить критический размер трещины В соответствии с (3.45) находим, что минимальная толщина пластины, при которой выполняются условия плоской деформации, равна [c.302]

Л, Б. Эрлих дает такое объяснение природы терморастрескивания. Быстрый нагрев поверхности трения при большом градиенте температуры по глубине вызывает в поверхностном слое напряжения сжатия. Эти напряжения значительно превосходят по абсолютной величине растягивающие напряжения в остальной части детали и обусловливают при определенных условиях неустойчивость упругого или упругопластического состояния этого слоя. Такими условиями является высокий нагрев поверхностного слоя или переход его в пластическое состояние при этом модуль упругости материала принимает малые значения. Этот слой становится подобным сжатой пластине или оболочке из эластичного материала на упругом основании. Неустойчивость исходной формы приводит к образованию гофра. Цилиндрическая поверхность бандажа или барабана превращается в гофрированную, причем выступы и впадины идут параллельно оси. Выступы волнистой поверхности концентрируют нагрузку, происходит их перегрев, они становятся местами подплавле-ния и очагами зарождения трещин. [c.235]

Истинное распределение напряжений, очевидно, отличается дт того, которое было бы в идеально упругом теле. Разность представляет поле самоуравновешенных напряжений, вызванных несовместной неупругой деформацией в окрестности вершины трещины. При пропорциональном нагружении последние определенным образом связаны с напряжениями в упругом теле и, следовательно, могут характеризоваться теми же коэффициентами интенсивности напряжения хотя выражения (А6.31), (А6.33) перестают быть справедливыми. Следовательно, состояния устойчивой неподвижной трещины или неустойчивого роста трещины (разрушение) вполне могут определяться в пространстве параметров а, нахождением точки состояния внутри поверхности / ( ,, ц) = О в первом случае и на поверхностиа,) = О — во втором. Заметим, что критерий страгивания трещины/ (АГ а,) = О не содержит практически никаких допущений он означает, что в детали с трещиной поле напряжений в устье последней оказалось таким же, как в испытанном образце из того же материала в момент страгивания трещины. Нет оснований полагать, что в детали материал в устье трещины будет вести себя иначе, чем в образце. При этом не имеет значения то, что упомянутое поле напряжений (в детали и в образце) отличается от поля (А6.31) в идеально упругом теле зто отличие при пропорциональном нагружении будет одинаково. Таким образом, условие/, = О соответствует не моделированию, а простому воспроизведению ситуации. [c.241]

Заметим, что при наличии временных эффектов, согласно (6.35), трещина будет сегда неустойчива в классическом смысле, т. е. при / -> оо будет I оо, если только Ит / i > О при t- oo. Однако и в общем случае определение параметрической устойчивости или неустойчивости по р и I чмеет физический смысл качественной характеристики реакции системы на мгновенное изменение нагрузки (коэффициента p t) в дифференциальном уравнении, (6.35)). Соответствующее условие устойчивости по отношению к мгновенным изменениям p(t), как легко видеть, совпадаете (6.17). [c.346]

Пластическое течение с образованием ряби, наблюдаемое на гладких образцах Кула и де Систо в 1966 г., наглядно свидетельствует о быстро развивающейся пластической неустойчивости, за которой следует остановка трещины, и служит количественным критерием для определения возникновения начальной неустойчивости. Образование ряби объясняется влиянием таких факторов, как механическое упрочнение, скорость деформации, тепловое размягчение материала и жесткость испытательной системы. Обозначив соответствующим образом критерий остановки трещины н учтя динамические характеристики, можно было бы в известной степени довести аналитический метод Кула — де Систо до состояния, в котором бы он обеспечивал расчет остановки трещин. [c.20]

ТОГО, исследователи предполагают, что для обеспечения прочности справа от кривой AT трещина не должна быть настолько большой, чтобы вызвать локальную пластическую неустойчивость (Пеллини и Пьюзак, 1963 г.). Они считают, что условия пластической неустойчивости (вспучивания) являются дополнительным фактором для распространения разрушения, которое не зависит от обш,его поля напряжения. В этом случае частичное разрушение сосуда при гидростатическом нагружении и полное разрушение сосуда при пневматическом нагружении возможно на участке диаграммы справа от кривой AT. Разрушение на этом участке, думается, возможно для определенных материалов, которые обладают низкой вязкостью (например, низкой энергией при испытании образцов Шарпи с V-образным надрезом). [c.192]

Раскрытие трещины и общий механизм хрупкого разрушения. Трудность применения метода линейной механики разрушения к сравнительно вязким конструкционным сталям низкой и средней прочности объясняется тем, что в этих случаях разрушение может быть связано со значительной локальной пластичностью. В таких материалах во время испытания образцов стандартных размеров с надрезом при нормальных скоростях деформации перед разрушением впереди напряженной трещины может распространяться пластическая зона. Вследствие этого невозможно проанализировать упругое напряженное состояние и вычислить показатель вязкости разрушения Кс- Уэллс (1969 г.) разработал метод, приняв, что неустойчивое распространение дефекта происходит при его критическом раскрытии около вершины (критическое раскрытие трещины или OD). Он предполагал, что это значение одинаково для реальных конструкций к образцов небольших размеров подобной толщины. Экспериментальное подтверждение было получено несколькими специалистами. Например, результаты определения разрушающих напряжений для охрупченных труб высокого давления из сплава циркония хорошо согласовывались с данными испытаний на изгиб образцов небольших размеров с надрезом для исследования критического раскрытия трещины (Фернихауф и Уоткинс, 1968 г.). Хорошее соответствие наблюдалось между поведением материалов при инициирующих испытаниях широкого листа и на изгиб образцов натурной толщины для выявления величины критического раскрытия трещины (Бурде-кин и Стоун, 1966 г.). В условиях малой пластической деформации можно показать, что усилие распространения трещины G есть произведение предела текучести Оу и критического раскрытия трещины б [c.236]

Из проведенного анализа следует, что микроскопическая скорость связана с Д/С во второй степени только тогда, когда <онтролирующий механизм разрушения связан с ротационной неустойчивостью. Если контролирующий механизм роста треш ины на стадии II связан с трансляционной неустойчивостью, то п = 4. В зависимости от структуры материала могут реализоваться условия, при которых скорость роста трещины на стадии II будет контролироваться двумя видами неустойчивости. В этом случае значения п в соотношении (105) при определении его по данным измерения макроскопической скорости роста трещины будут находиться в интервале при реализации макроотрыва по типу I. Зависимость скорости роста усталостной трещины от эффективной энергии активации разрушения выражается в виде [89] с учетом анализа [135 [c.128]

В некоторой точке квазистатический рост становится неустойчивым, и происходит быстрое распространение разрушения к свободным поаефхностям. Эта точка помечена крестиком на рис. 7 и найдена путем определения точки перегиба на графике зависимости функции F( Tb a2 i) от длины трещины, образуюш,ейся при макроразрушении. Доказано [10], что эта зависимость пропорциональна зависимости скорости трещины от длины трещины, а в работе [29] доказано, что точка перегиба последней соответствует пере--ходу от устойчивого роста к неустойчивому. [c.170]

Л" Л " Л" Л Распространение теории Гриффита-Ирвина на подобные задачи приводит к выводу неустойчивое развитие трещины возникает при достижении определенной комбинацией коэффициентов интенсивности напряжений некоторого предельного значения [c.405]

Графическое или численное дифференцирование записи Г = /(О на ленте осциллографа с определением скорости йУIШ дает представление о кинетике процесса разрушения и позволяет судить об изменении баланса упругой и кинетической энергии в процессе разрушения. Так, крайне резкое возрастание скорости перемещения кромок йУ/ Ш ёу на несколько порядков по сравнению со скоростью перемещения захвата нагружающего устройства свидетельствует о наступлении нестабильности трещины (хрупкое разрушение),когда накопленная упругая энергия црактически полностью переходит в энергию кинетическую. Резкое, но ограниченное возрастание йУ/ Л свидетельствует о наступлении пластической неустойчивости зоны перед вершиной трещины (прохождении полосы скольжения). [c.213]

Непосредственно после землетрясения очаг представляет собой неустойчивую (в смьюле напряженного состояния) зону, в которой возможны колебательные процессы уплотнения и разуплотнения, что также может отражаться на изменениях пластового давления. Далее, по прошествию времени, отмечается процесс релаксации горной среды, который заключается в том, что динамически неустойчивое напряженное состояние массива горных пород стабилизируется. Происходит перераспределение напряжений, схлопывание трещин определенного направления. При этом преимущественно схлопываются трещины субгоризонтальные и сохраняются - суб-вертикальные. Вокруг зоны разуплотнения формируются зоны шлотнений, так называемые охранные зоны . Стабилизируется гидродинамический режим. [c.305]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...