Скорость Зависимость от скорости распространения трещины

Определение вязкости разрушения Gi в зависимости от скорости распространения трещины. [c.59]

Зависимость от скорости распространения трещины 34—35 [c.456]

Анализ экспериментальных данных, полученных при проведении этих испытаний, показывает, что только один коэффициент интенсивности напряжений имеет линейную зависимость от скорости распространения трещины. В случае проведения испытаний при постоянном значении коэффициента интенсивности напряжений скорость распространения трещины в процессе всего испытания практически оставалась постоянной. Эти результаты были получены при испытании плоских образцов из алюминиевого сплава с центральным надрезом. Таким образом, этот параметр наиболее полно и эффективно описывает скорость распространения трещины. [c.159]

Все внезапные разрушения деталей машин, в которых образовались трещины усталости, являются в основном хрупкими разрушениями, так как развившаяся трещина вызывает значительную концентрацию напряжений, и в ослабленном сечении действуют повышенные номинальные напряжения. В некоторых случаях поверхность излома обнаруживает отчетливые следы изменения скорости распространения трещины или временного прекращения развития трещины в связи с изменением площади поперечного сечения, характера нагружения и запаса энергии упругой деформации в детали. Встречаются также изломы сме-п]анного типа, на которых ясно обнаруживается переход от хрупкого излома к вязкому или, наоборот, от вязкого излома к хрупкому. В зависимости от скорости распространения трещины поверхность излома может быть непрерывной или расчлененной. [c.26]

Скорость деформации оказывает некоторое влияние на степень деформационного упрочнения, форму диаграммы растяжения и предельную пластическую деформацию стальных образцов. В зависимости от скорости деформации может также несколько изменяться вид излома и путь распространения трещины в сложной структуре металла. [c.203]

С целью проверки эффективности и определения границ применимости предложенных методов был проведен расчет нескольких модельных задач о распространении трещин, имеющих приближенные аналитические решения. На рис. 4.20 представлены графики зависимости скорости высвобождения упругой энергии от СРТ для задачи о движении с постоянной скоростью бесконечной трещины в однородном поле растягивающих напряжений [177, 178]. Поскольку в рассматриваемой задаче НДС в дви- [c.249]

Процесс хрупкого разрушения может включать три этапа возникновение трещины, медленное (стабильное) ее развитие и лавинообразное (нестабильное) распространение разрушения. В зависимости от материала, геометрии изделия и условий нагружения продолжительность стадии медленного развития может быть различной либо совсем отсутствовать, либо быть весьма длительной. В последнем случае отдельные конструкции допускают к эксплуатации с трещиной или трещиноподобным дефектом при условии контроля за их медленным развитием и своевременного предупреждения лавинообразного разрушения. Для этого необходимо знание скорости медленного развития и критического размера трещины, свыше которого начинается ее нестабильное распространение. [c.545]

II Онределение зависимости коэффициентов интенсивности напряжений от времени и скорости распространения трещины. [c.318]

Определим число циклов и время, необходимые для подрастания сквозной трещины от начального размера до критического, интегрируя полученную из эксперимента зависимость для скорости распространения трещины [c.278]

Равенство (51.8) является динамическим аналогом соотношения, связывающего силовые п энергетические характеристики процесса разрушения и оно может служить уравнением (если положить 2"( = G = G ) для определения зависимости скорости распространения трещины от времени. [c.408]

Рис. 2.9. Скорость распространения трещины при циклическом нагружении в зависимости от максимального значения коэффициента интенсивности напряжений

В процессе развития трещины энергия, необходимая для ее прорастания, зависит от скорости распространения трещины, которая связана со скоростью деформирования материала у края трещины. Рассмотрение этого влияния привело к следующей зависимости ук от отношения скорости распространения трещины v к скорости распространения упругой деформации с [c.50]

Рис. 3.2. Схема зависимости скорости распространения da/dN короткой и длинной трещин от (а) длины трещины а или коэффициента интенсивности напряжения Ki при постоянном напряжении и (6) области распространяющихся и нераспространяющихся трещин, в том числе в монокристаллах (МН) [11]

Существуют два различных подхода в описании малых трещин применительно к области малоцикловой усталости материалов применяется расчетная величина /-интеграла [88, 91, 92, 99, 102, 103] и размах деформации, использующийся в управляющем параметре в качестве основной характеристики [87, 90, 100, 101, 104-107]. Величина/-интеграла определяется коэффициентом интенсивности напряжения во второй степени. Поэтому в первом и во втором подходах имеется однозначная связь скорости роста трещины с ее длиной в соответствии с первым уравнением синергетики. Различие состоит лишь в управляющих параметрах. При использовании /-интеграла управляющий параметр может оказаться зависимым от глубины трещины, тогда как при использовании размаха деформации управляющий параметр остается постоянным на всем этапе стабильного роста трещины. Тем не менее, при обоих подходах описание процесса распространения малых трещин осуществляется [c.244]

В качестве предельного значения скорости роста усталостной трещины рассматривалась величина 2,14-10" м/цикл, соответствующая точке перехода на единой кинетической кривой от линейной к нелинейной зависимости СРТ от длины. Поэтому долговечность от момента зарождения трещины и до предельного состояния соответствовала суммарно этапам подготовки материала к зарождению трещины, и ее распространения до достижения скорости 2,14 -10 м/цикл. Период роста трещины исключал стадию подготовки материала к зарождению разрущения. Указанное ограничение по скорости было введено в связи с тем, что крестообразных моделей полей равномерного напряженного состояния материала может быть реализовано в ограниченной зоне в центральной части в пределах радиуса 20 мм. За пределами этой зоны рассмотрение процесса роста трещины является некорректным. Однако при изменении одновременно асимметрии цикла и соотношения Я.СТ граница зоны достигается трещиной с разной скоростью. В связи с этим, чтобы соблюсти единообразие в оценке относительной живучести, введена общая граница по скорости роста тре- [c.325]

Рис. 14.24. Общий вид а) излома гидрофильтра по крышке от впадин резьбы, схема (б) распространения трещины с указанием направления измерения шага бороздок, (в) блоки усталостных бороздок и (г) зависимость шага усталостных бороздок 8 и числа циклов роста трещины Np по глубине излома а в крышке гидрофильтра. Пунктирная линия указывает границу резкого снижения скорости роста трещины в эксплуатации

Для выявления областей потенциалов, которые можно было бы использовать при электрохимической защите, целесообразно определить в лабораторных условиях зависимость представляющих интерес показателей коррозии от потенциала. К числу этих показателей относятся не только скорости, определенные по потерям массы металла при равномерной коррозии, но и число и глубина образующихся язвин, скорость проникновения (разъедания) при селективной коррозии, срок службы или скорость распространения трещины в образцах под действием механической нагрузки и т. п. В разделе 2.4 дается обобщающий обзор областей защитных потенциалов для различных систем и видов коррозии. При этом можно различать четыре группы [c.62]

Для оценки несущей способности элементов конструкций при термоциклическом нагружении на стадии частичного разрушения от образования трещин длительного циклического разрушения необходим анализ закономерностей распространения этих трещин при повышенных температурах. Для температур, при которых еще не проявляются эффекты ползучести и длительного статического повреждения, скорость распространения трещины рассматривается [40] как и при нормальной температуре в степенной зависимости Пэриса от размаха интенсивности напряжений hK [c.31]

Зависимость скорости развития трещины dl/dx от коэффициента интенсивности напряжений при высоких температурах (в условиях ползучести) получается на основе деформированных критериев малоциклового разрушения [5, 62]. Полагая, что распространение трещины на длину dl за время dx происходит по мере достижения в различных зонах разрушения, имеющих размер гу, в пределах которого достигается величина предельной деформации ё , на 114 [c.114]

Концентрационная зависимость скорости роста трещины в сильнокислых растворах подобна такой же зависимости в нейтральных растворах так, в кислых растворах с концентрацией ог 5 до ЮМ скорость роста трещины уменьшается как С 1 что показано на рис. 13. В сильнокислых растворах (с пониженным pH) распространение трещины на стадии II полностью зависит от потенциала (рис. 25). [c.328]

Потенциал. Влияние потенциала на распространение трещины в солях II типа более сложное, что проиллюстрировано зависимостями о от К на рис. 57. Изменение скорости роста трещины в зависимости от потенциала при постоянном уровне К для двух различных солей показано на рис. 58. [c.352]

В работе [31] сделана попытка также учесть изменения распространения трещин в зависимости от состава и термообработки сплавов а и (а-рр). Предположили, что некоторое увеличение скорости связано с наложением на механическую составляющую скорости ьм электрохимической скорости Пв, т. е. Vт = vм+VE. Было принято, что минимальная электрохимическая скорость в области II контролируется средой, т. е. процессом массопереноса. Кроме того, было предположено, что дополнительное механическое разрушение наиболее вероятно в сплавах и при термообработках, после которых характерно разрушение сколом на воздухе. Такое поведение схематично представлено на рис. 95. Используя наиболее значимые эмпирические достижения, авторы работы [31] смогли оценить некоторые изменения в скорости, наблюдаемые при различных термообработках сплава Т1—8А1—I Мо—1 V. [c.393]

В период сжатия трещина, как правило, не растет, а при испытании в средах, исключающих образование продуктов коррозии, возможно даже сокращение длины трещины вследствие частичной сварки ее берегов. Поэтому в зависимости от свойств системы металл — среда и формы цикла будет иметь место различная средняя скорость распространения корро-зионно-усталостной трещины. [c.126]

КОЙ скоростью может быть уменьшена. Есть надежда оптимизк-ровать положение этого минимума и последующий рост сопротивления хрупкому разрушению в зависимости от скорости распространения трещины за счет металлургических факторов и посредством конструктивных решений с целью гарантированной остановки трещин. На рис. 17, а—в показано влияние эффекта скорости на длину остановленной трещины. Уравнение Берри — Хоугланда (16) дает количественную картину для осуществления такого механизма остановки трещины. Если контролировать чувствительность К к скорости по закону [c.39]

Изменение этих функций в зависимости от скорости распространения трещины и коэффициента Пуассона показано на рис. 1.7 (функции j(v), Ли(у) соответствуют шюскому напряженному состоянию). [c.23]

Влияние частоты нагружения на скорость распространения трещин усталости подробно изучалось Т. Екобори и К. Сато [436] методами механики разрушения. Испытывались образцы из алюминиевого сплава 2024-ТЗ и малоуглеродистой стали SM-50, представляющие собой полосу с центральным отвер- Стием и инициирующими прорезями. Частота нагружения изменялась в диапазоне от 1 до 8000 цикл./мин. Результаты эксперимента описываются зависимостью [c.199]

Для определения зависимости перемещения от скорости распространения трещины примем, на основании решения К,Б. Броберга [332], что ис- [c.327]

В построенном решении постоянная величина m остается неопределенной. Однако можно считать, что максимальная скорость распространения трещины m зависит от критического напряжения р, соответствующего начальной длине L по Гриффитсу. Эта зависимость была получена в работе [5) приравниванием коэффициента интенсивности напряжений движущейся фещины (решение Броберга) постоянной величине. Оказалось. 4TS скорость трещины m возрастает с увеличением критическою напряжения р. [c.329]

В случае оценки циклической трещиносгойкости изменение величины среднего напряжения цикла также существенно влияет на ход кинетических диа1рамм усталостного разрушения. Скорость распространения усталостной трещины растет с увеличением Я. В средней (линейной) части диаграммы влияние К в зависимости от структуры металлического материала может быть небольшим (рис. 58). [c.92]

С учетом этого было получено довольно много различных за-впсимостей для скорости роста трещин [45, 198, 247]. Все эти зависимости практически следуют из формулы П. Париса, которая основана на том, что все явления в кончике трещины, а также и скорость dl/dN ее распространения зависят от коэффициента интенсивности напряжений. Эта формула записывается [c.258]

Особенности кинетических диаграмм разрушения. В первых исследованиях, касающихся оценок кинетики докритического роста трещип при длительном статическом нагружении в водных средах, рассматривались преимущественно закаленные низкоот-пущенные стали с пределом текучести выше 1500 Н/мм . Было показано, что скорость распространения трещины прямо пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжении растущей коррозионной трещины. Дальнейшее распространение подходов линейной механики разрушения па более широкий круг высокопрочных материалов и коррозионных сред выявило более сложный характер зависимости viK). Типичная кинетическая диаграмл1а коррозионного растрескивания в координатах gv-K представлена на рис. 42.3. На участках I и III скорость роста трещины увеличивается с повышением X, а в пределах участка II, охватывающего значительный диапазон значений К, наблюдается стабилизация скорости. Существуют различные суждения о причинах четко выраженных участков диаграммы коррозионного растрескивания. Их связывают с влиянием в пределах каждого участка доминирующего механизма воздействия среды. Второй горизонтальный участок часто связывают с релаксацией напряжений в вершине трещины вследствии ее интенсивного ветвления. Характер зависимости v K) во многом зависит от структуры сплава и типа среды. Для высокопрочных сталей с мартенситной структурой с пределом текучести 1500 Н/мм и выше на кине- [c.341]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Один и тот же материал после фиксированного режима термообработкой в зависимости от условий нагружения (температура, скорость деформации, окружающая среда и пр.) может вести себя и как пластичный, и как хрупкий. Это означает, что одинаковой реакции материала в зоне распространения трещины можно добиться самыми различными сочетаниями условий внешнего воздействия. При различном сочетании растягивающих и сдвигающих напряжений плоскость трещины всегда ориентирована нормально к растягивающему напряжению [35]. Ведущий механизм разру- [c.89]

В случае доминирования упругой деформации при нагружении материала имеет место зависимость управляющего параметра в первом уравнении синергетики только от энергии упругой деформации. Эту ситуацию можно реализовать и при нагружении материала с постоянной нагрузкой. В том случае, если уровень напряжения низкий и зона пластической деформации имеет пренебрежимо малые размеры по сравнению с длиной трещины и размерами сечения в направлении распространения трещины, нагружение с постоянной нагрузкой и постоянной деформацией становятся эквивалентны друг другу. В обоих случаях имеет место зависимость скорости роста усталостной трещины от длины, описываемая первым уравнением синергетики. Различия в условиях нафужения (постоянная деформация и нагрузка) заключаются в том, что при постоянной деформации уравнение типа (5.43) описывает весь участок стабильного роста трещины, тогда как при постоянной нагрузке происходит самоорганизованный переход к нелинейному нарастанию СРТ по ее длине. [c.247]

Скорость роста усталостных трещин. Методика усталостных испытаний, с помощью которой регистрируют только число циклов до разрушения, не дает картины зарождения усталостных повреждений в металле, эозникновения и распространения усталостных трещин. Анализ результатов усталостных испытаний должен проводиться с позиции двухстадийности процесса усталостного разрушения. В зависимости от ряда частных условий распространение уже образовавшейся усталостной трещины может происходить за п иод от 10 до 90% от общей долговечности образца или детали. Скорость роста усталостных трещин является основным критерием оценки чувствительности материалов к развитию усталостного разрушения. [c.33]

Наконец, на основании квазигетерогенной модели композита для статического нагружения разработай метод, позволяющий определить распространение трещины в зависимости от числа циклов усталостного нагружения N. Сделано предположение о том, что такие основные свойства слоистого композита, как модуль упругости, прочность и пластичность, изменяются с числом циклов N. Эта гипотеза далее использована для прогнозирования скорости развития повреждений. Некоторое внимание было уделено исследованию изменений направления роста трещины в зависимости от числа циклов N и критически оценено значение этого явления в связи с концепцией предварительного неразрушающего нагружения. [c.33]

Рассмотрим более детально I область кинетической диаграммы разрушения, т. е. область низких скоростей и амплитуд коэффициент-та интенсивности напряжений. Начальный участок А-образной кривой логарифм скорости — логарифм IS.K в зависимости от расположения опытных точек аппроксимируется плавной кривой, асимптотически приближающейся к пороговому Aiif/, при достаточно низких значениях скорости распространения трещины (ниже Ю мм/цикл), либо аппроксимируется прямой, расположенной под небольшим наклоном к оси ординат (оси скоростей) или в виде вертикальной линии, параллельной этой оси. [c.251]

В работах [1, 2j приведены обычные кривые усталости а—N (при заданной амплитуре напряжения) нескольких сплавов при температурах 295, 76 и 4 К. В работе [3] имеются кривые усталости при низких температурах при заданной амплитуде перемехценпя. Эти результаты получены при испытании круглых гладких или надрезанных образцов, где время до появления трещины значительно. В зависимости от уровня напряжения оно составляет до 90 % долговечности образца. Однако во многих крупных конструкциях трещины имеются (или предполагается, что они есть) еще до начала эксплуатации. Они могут появиться в процессе изготовления полуфабрикатов или при сборке. В таких случаях долговечность конструкции определяется только скоростью распространения трещины da/dN). Знание этой характеристики необходимо для точной оценки ресурса. [c.37]

При температурах, для которых на накопление деформаций и возникновение разрушения влияет время, т. е. когда проявляется ползучесть и длительное статическое повреждение, скорость развития трещин чувствительна к скорости деформирования, а в связи с этим и к частоте. Для описания процесса развития трещины привлекается условие циклического разрушения (5), отранчаю-щее частотный эффект, при этом для малоцикловой усталости второй член может быть опущен. Скорость распространения трещины предлагается [41] выразить, во-первых, в форме, напоминающей зависимость от интенсивности деформации [c.33]

Таким образом, в этом случае имеет место существенное влияние окисления. Оно повышает частотную чувствительность и ослабляет эффект уровня деформаций для разрушающего числа циклов. Скорость распространения трещины уже не описывается упомянутой зависимостью от интенсивности деформаций. В то же время в вакууме эта зависимость имеет место при слабой чувствительности к длительности нагружения в области частот, превышающих 0,1 цикла/мин. Для весьма низких частот (менее 0,01 цикла/мин) и в условиях вакуума возникает чувствительность к длительности нагружения, возможно в связи с проявлением длительного статического повреждения и структурными превращениями. Эти закономерности для теплостойкого сплава А286 при температуре 590° С и размахе деформации Авр = 0,002 иллюстрируются частотными зависимостями выражения (29) по данным [44], представленным йа рис. 23. В левой части для низких частот критерием разрушения является длительность нагружения (область J), в правой части для высоких частот этим критерием является число циклов (3). В вакууме этот критерий достигается (для исследованных условий) при существенно более низких частотах, чем на воздухе (разница в частотах достигает 3—4 порядков). Соответственно меняется фрак-тография излома, в области критерия длительности разрушение межкристаллическое, в области критерия числа циклов разрушение внутрикристаллическое, в промежуточной области (2) смешанное. [c.34]

Результаты испытаний на скорость распространения трещин обычно представляют в виде кривых зависимости скорости роста трещины v от коэффициента интенсивности напряжений к (рис. 2). Существование трех областей (/—III) на кривой соответствует трем стадиям процесса. Впервые это было отмечено Видерхорном [4]. Критические значения К для быстрого разрушения (обозначаемые Kq, Kix или при определенных условиях Кп) могут быть таковы, что получить полную кривую с тремя характерными областями не удается, но отдельные части такой кривой наблюдаются для многих материалов. [c.50]

Как в водных, так и в метанольных растворах галоидные ноны и водород предположительно относятся к опасным компонентам. Высокотемпературное солевое коррозионное растрескивание происходит прерывисто и тем самым условия для растрескивания являются неустановивщимися отмечается торможение процесса распространения трещины. Результаты [189] указывают на то, что опасные компоненты получаются из твердых продуктов коррозии. Было показано, что скорость диффузии этих продуктов находится в сильной зависимости от количества присутствующей воды и происходит более быстро в среде с высокой влажностью. Было показано также, что некоторые характерные черты коррозионного растрескивания в газообразном НС1 [146] и во влажном хлоре [166] подобны высокотемпературному солевому коррозионному растрескиванию. В продуктах коррозии высокотемпературного голевого коррозионного раетрескивания были определены водород и НС1газ, но не СЬ [146]. [c.402]

Автором совместно с О.С.Калаханом [149, с. 3—10] рассмотрено влияние 3 %-ного раствора Na I на скорость распространения усталостной трещины различных титановых сплавов в зависимости от уровня интенсивности напряжения в вершине трещины. [c.95]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...