Раскрытие трещины — Влияющие

Возрастание толщины пластины не влияет на степень стеснения пластической деформации вдоль фонта трещины, что подтверждается независимостью размеров зоны вытягивания от геометрических характеристик пластины [90]. Двухосное растяжение увеличивает степень стеснения, в том числе и у поверхности пластины. У поверхности пластины возникает дополнительное сжатие, препятствующее раскрытию трещины. Этот факт принципиально отличает условия деформирования материала в вершине трещины при двухосном растяжении от условий деформирования материала при одноосном растяжении. [c.111]

На поверхности образца отклонение траектории трещины от горизонтальной плоскости является следствием формирования скосов от пластической деформации. В условиях эксплуатации вариация внешнего воздействия при неизменности процессов разрушения не влияет на ориентировку плоскости трещины в срединных слоях детали. По поверхности траектория трещины постепенно удаляется от срединной плоскости излома, однако в срединной части образца плоскость излома остается неизменной. Вот почему на масштабном макроскопическом уровне рассмотрение нормального раскрытия трещины для описания ее роста правомерно только в очень узком интервале длин трещин или при низком уровне напряжения применительно к пластичным материалам, когда величина скосов от пластической деформации пренебрежимо мала. В отношении малопластичных материалов допущение о нормальном раскрытии берегов трещины правомерно в широком диапазоне длин трещин и применимо к нагружению при любом уровне напряжения. [c.234]

Зависимость раскрытия трещины от формы цикла влияет также на характер и темп накопления повреждений (рис. 6.16). [c.233]

В предыдущих главах были рассмотрены методы измерения таких параметров вязкости, как критическая интенсивность напряжений, У-интеграл и раскрытие трещины. Теперь обратимся к процессам локального разрушения перед концентратором напряжений для того, чтобы оценить влияние свойств материала на критические значения вязкости, преследуя тем самым двоякую цель. Во-первых, зная, как механические факторы влияют на микромеханизмы разрушения вблизи концентратора напряжений, можно судить о практическом использовании материала, имеющего то или иное значение вязкости разрушения. Во-вторых, идентифицируя структурные особенности, определяющие низкую вязкость, можно учесть их при разработке материалов с повышенным сопротивлением хрупкому разрушению. [c.166]

При оценке этих способов нагрева в первую очередь принимается во внимание перепад температур (градиент) по сечению стенки трубы в процессе нагрева сварного соединения ( 1— 2). Эта разность температур между наружной и внутренней поверхностью трубы приводит к возникновению вредных термических напряжений, которые отрицательно влияют на технологическую прочность сварного соединения тормозят процесс снижения сварочных напряжений и протекание диффузионных процессов, способствуя появлению и раскрытию трещин в шве и в околошовной зоне. [c.215]

На площадь раскрытия сквозной трещины влияют размеры трещины, уровень и вид напряжений, геометрия конструкции, свойства материала. [c.37]

Рассмотренные варианты вставок, используемых для торможения трещин, не учитывают такую специфическую особенность усталостного разрушения, как закрытие трещин. Учет этого физического явления позволяет эффективно влиять на самоторможение и на задержку распространения трещины. Трещина всегда имеет большее или меньшее раскрытие. Сближение ее берегов принудительным способом непосредственно в вершине невозможно из-за наличия зоны пластической деформации перед вершиной трещины и развитого шероховатого рельефа излома (профиль берегов [c.451]

В отличие от разд. 5.1 будем считать, что при наличии в упругой среде трещины между ее поверхностями действуют связи, приводящие к тому, что в дополнение к внешним нагрузкам на поверхностях трещины появляются напряжения, зависящие от величины скачка смещений на трещине. Таким образом, можно моделировать в ряде случаев трещины в армированном материале, когда наличие армирующих элементов, соединяющих поверхности трещины, существенно влияет на ее раскрытие. [c.110]

Нами было выяснено, в какой мере механическая обработка влияет на контроль цветным методом сварных швов аустенитных хромоникелевых сталей и алюминия. Сварные образцы с трещинами и пористостью обрабатывались при помощи напильника или на токарном станке, затем производился контроль цветным методом и фиксировалась картина выявления дефектов. Для раскрытия дефектов (в случае их заволакивания) образцы подвергались глубокому травлению щелочью при температуре 70°. [c.279]

На стойкость сварных швов против образования горячих трещин безусловно влияет и форма разделки под сварку. Так, узкие разделки с малым углом раскрытия, ограничивающие поперечный размер валика шва внутри разделки увеличивают вероятность образования трещин [112]. При этом ухудшается (уменьшается) соотношение , / 1 [c.119]

Раскрытие несплошности также влияет на отражение УЗ-волн. Однако заполненные воздухом трещины раскрытием Аг=10" —10 мм отражают около 90 % падающей энергии УЗК. Можно считать, что пределом выяв- [c.26]

Очевидно, что на точность получаемых результатов будут влиять такие факторы, как схема интегрирования, величина шага интегрирования Ат,-, количество КЭ в проскоке, число подынтервалов времени k, на которые разбит интервал Атс. Из рис. 4.20 видно, что при использовании уравнения (1.47) при k = 4 11 18 (кривые 1, 2, 3, 4) отличие результатов расчета от приближенной аналитической зависимости (4.79) составляет соответственно 0,19 0,14 0,08 0,01G (0) (при v = r). Таким образом, использование условия < 10 приводит к существенной погрешности расчетной схемы, что, в свою очередь, в задаче об определении СРТ приводит к необоснованному завышению скорости трещины, особенно в области ее высоких значений (o r). Следует отметить, что значению k = при v = r соответствует шаг интегрирования Ат, равный времени прохождения волны расширения через наименьший КЭ в вершине трещины. Попытки более адекватного описания зависимости G (y) с помощью более точного моделирования раскрытия трещины путем увеличения количества КЭ в проскоке не дали существенного изменения зависимости G (o) (кривая 6). При использовании уравнения (1.41) зависимость G v) отличается от аналитической (4.79) менее чем на 1 % (кривая 5). В то же время следует отметить, что ограничение на шаг интегрирования, обусловленное устойчивостью решения уравнения (1.41), делает применение данной схемы при и < Сд неэффективным, поскольку резко возрастает количество шагов Ат (при v = r /г = 18 при v = rI2 fe = 36 и т. д.). [c.250]

Несколько иной результат был получен (совместно с А. А. Карасевым и К. В. Ваисовичем) в случае несквозных усталостных трещин в плоских крестообразных образцах из сплава АК6. Поля напряжений в образце определяли путем его расчета методом конечного элемента. Полученные результаты сопоставляли с данными тензометрирования образцов. Анализ этих данных показал, что в центре образца в пределах зоны 20X20 мм неравномерность напряженного состояния не превышала 10%. Помимо этого напряженное состояние материала в вершине трещины определяли расчетным путем методом конечных элементов. Решали трехмерную задачу, для которой был выбран трехмерный изопараметрический элемент в виде треугольной призмы с 15 узлами. Из проведенной оценки распределения напряжений в окрестности трещины следует, что приложение второй составляющей растяжения или сжатия в плоскости трещины не влияет на напряжение раскрытия трещины 0 . Вместе с тем напряжение Ог в плоскости трещины вдоль направления последующего приложения второй составляющей нагружения существенно изменяется. Так, при номинальном напряжении а=100 МПа максимальное значение Ог в окрестности вершины усталостной трещины при одноосном растяжении составило 24 МПа. Добавление второй составляющей растяжения при соотношении напряжений А,= 0,9 привело к увеличению Стг до 114 МПа. Применительно к указанной величине одноосного напряжения в табл. 29 приведены результаты расчета характеристик напряженного состояния материала в вершине усталостной трещины в [c.155]

Поскольку скол обычно связывают с меньшими локальными деформациями, чем деформации, соответствующие пластическому разрыву, то механизм разрушения неразрушенных связей важен с точки зрения явлений распространения и остановки трещины. А именно, при прочих одинаковых условиях продолжение распространения было бы легче и остановка более затруднена, если бы механизмом разрушения связей являлся скол. Следуя Коттреллу [5] и обозначая через а среднее разрушающее напряжение в зоне разрушения, содержащей разрушенные области, и через Фр предельное пластическое смещение в конце трещины, т. е. Фр — раскрытие трещины, связанное с разрушением неразрушенной связи, работу, затрачиваемую на образование единицы новой поверхности разрушения, можно записать в виде ур=ОуФр. РГзменение механизма разрушения связи, вероятно, в большей степени влияет на Фр, чем на Оу, и Фр будет значительно ниже в случае скола, чем при пластическом разрыве. [c.149]

В БЧШГ с низким содержанием марганца, легированных 0,5 % молибдена, увеличение содержания кремния практически не влияет на расчетное значение коэффициента интенсивности напряжений Кд и параметр раскрытия трещины бщах (табл. 3.3.44). [c.542]

М. Брокар [95] изучал влияние на скорость коррозии арматуры расхода цемента, толщины защитного слоя бетона и ширины раскрытия трещин. Критерием служило изменение величины электрического сопротивления стальной трубки, заделанной в бетон. Образцы испытывали в атмосфере, насыщенной Na l, в течение 5 суток и затем высушивали инфракрасными лучами при температуре 60°С в течение 2 суток. Автор отмечает, что трещины с раскрытием 0,1 мм практически не влияют яа коррозию арматуры. Только при ширине раскрытия трещин 0,6мм обнаруживается усиленная коррозия стальной арматуры. [c.51]

Двиоюение воды по сетям трещин. В реальных массивах всегда присутствует множество трещин, которые пересекаются и прерываются. Струи подземных вод, движущиеся по ним, то сливаются в крупном канале, то вновь растекаются по мелким. На процесс фильтрации существенно влияют вариации раскрытия трещин, ограниченность их по длине, частичное заполнение рыхлым фильтрующим материалом и другие особенности структуры сети трещин. [c.95]

В принципе, для точного определения раскрытия трещины необходимо дополнительно учесть изменение геометрии берегов трещины, искаженных остаточными перемещениями. Однако перенос граничных условий па деформированные берега трещины делает невозможным аналитический анализ проблемы. В дальнейшем нреднолагается, что граничные условия формулируются на неискаженных берегах трещины (что вносит погрешность порядка величины раскрытия трещины). Ясно, что приближенность формулировки краевых задач о разгрузке и повторном нагружении практически не влияет на расчет локализации пластических деформаций, поскольку на линии продолжения трещины на расстояниях от вершины трещины порядка величины раскрытия влияние погрешности формулировки граничных условий несущественно. [c.280]

Уравнение (4.5) при всей своей привлекательности имеет общий недостаток — в него введена предельная величина КИН (вязкость разрушения), что для его практического использования при анализе процесса усталостного разрушения элементов авиационных конструкций вносит существенную неопределенность. Как было показано в главе 2, предельное состояние элемента конструкции с усталостной трещиной определяется широким спектром величин вязкости разрушения, поскольку она существенно зависит от условий нагружения. Не менее сложным является вопрос об определении величины показателя степени в соотношении (4.4). Он не может быть рассмотрен как интегральная характеристика затупления трещины по некоторому отрезку ее фронта с переменной кривизной и ориентировкой направления локального подрастания трещины. Тем более что параметры зоны затупления (зоны вытягивания) — ее высота и ширина — тоже существенно зависят от условий нагружения, например от температуры (см. главы 2 и 3). Наконец, как было показано выше, пластическое затупление вершины трещины происходит в каждом мезотуннеле индивидуально . Оно существенно зависит от того, каким образом сформированы перемычки между мезотунне-лями. Перемычки не только определяют условия раскрытия вершины мезотуннеля, но и влияют на величину скорости роста трещины, при которой [c.189]

При увеличении уровня напряжения в каждом последующем цикле нагружения по сравнению с предыдущим циклом процесс формирования усталостных бороздок сопровождается образованием "зоны вытягивания" материала, чему подробное внимание было уделено в главе 3. На начальном этапе возрастания нагрузки в пределах интервала точка 1-точка 2 (см. рис. 3.35) происходит возрастание упругого раскрытия усталостной трещины. При дальнейшем росте нагрузки в цикле (точка 2-точка 3) вследствие пластической деформации происходит вытяжка материала у вершины трещины и ее затупление. При превышении критического коэффициента интенсивности напряжения произойдет статический надрыв материала у вершины трещины и увеличение ее длины осуществится за счет статического проскальзывания. Если величина критического коэффициента интенсивности напряжения не достигнута и напряжение цикла уменьшается (от точки 3 до точки 4), то происходит формирование усталостной бороздки по традиционному механизму ротационной неустойчивости материала. При этом трещина может продолжить дальнейшее продвижение от вершин каскада мезотуннелей затупленной вершины, что будет влиять на размер "зоны вытягивания", наблюдаемой на поверхности излома и на разброс результатов измерений ее размера. [c.442]

Фактически это наблюдение укрепило мнение о ыевозможности создания пригодных композиционных материалов на основе реакционноспособных систем, т. е. систем, у которых на поверхностях раздела образуются соединения. Исследования Клейна и др. [141 подтвердили отмеченную потерю прочности и позволили установить, что исходная прочность борного волокна 466 ООО фунт/кв. дюйм (327,6 кгс/мм ) понизилась после извлечения из композиционного материала с титановой матрицей (40А) до уровня несколько более низкого чем 150 ООО фунт/кв. дюйм (105,5 кгс/мм ). На поверхности этих волокон после извлечения сохранилась пленка борида титана толщиной примерно 500 А, поэтому неудивительно, что разрушающая деформация составила 2500 мкдюйм/дюйм (0,25%), что равнозначно прочности 150 ООО фунт/кв. дюйм (105,5 кгс/мм ) для волокна с модулем упругости 60-10 фунт/кв. дюйм (42 184 кгс/мм ). Следовательно, можно заключить, что в том случае, когда диборид титана не закреплен титановой матрицей, первая критическая толщина его составляет менее 500 А. Указанная толщина возрастает до 4000 А для матрицы Ti (40А) и до 5500 Л для более высокопрочной матрицы Ti (75А). На рис. 8 показана зависимость этих величин от предела пропорциональности указанных матриц и соответствующих ему значений деформации. Было сделано допущение, что нет матриц, соответствующих нулевому пределу пропорциональности. Результаты позволяют предположить, что закрепляющее действие матрицы существенно влияет па концентрацию напряжений, создаваемых трещинами в диборидном слое. Этот эффект имеет разумное объяснение, поскольку без закрепления трещина будет вести себя так, как если бы она была раскрытой на конце. При наличии же полностью упругого закрепления состояние трещины приближается к условиям, отвечающим закрытому концу. Это обстоятельство вызывает изменение постоянной В в уравнении (3). [c.288]

Прдграммные испытания при пульсирующем цикле нагружения [166] показали, что с ростом шага усталостных бороздок увеличивается U. Величина скачка трещины в цикле нагружения в большей степени определяется величиной Къ а не величиной U. Адамс [167] на сплаве алюминия 2024-ТЗ подтвердил эффект Элбера, хотя испытания проводили при значительно более низких напряжениях. При этом он указал на значительно меньший эффект закрытия трещины. Этот результат свидетельствует о влиянии уровня напряжений на величину U. Существенно, что данные Элбе-ра о закрытии трещины были подтверждены при случайном спектре нагружения алюминиевого сплава 2024 [168]. Ис следования алюминиевых сплавов в припороговой области скоростей роста трещины показали [169], что при скоростях около 10 м/цикл пластическая деформация в вершине трещины не влияет на ее раскрытие. Шмидт и Парис предположили, что при малых значениях R в спектре случайных нагрузок для роста усталостной трещины необходимо, чтобы имелся участок диапазона интенсивности напряжений А/Со, превышающих Л/С,. Они предложили учитывать влияние асимметрии цикла на Kth с помощью следующего соотношения [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...