Скорость Зависимость от скорости освобождения энергии

Зависимость от скорости освобождения энергии 31, 34, 35 [c.456]

Однако, факторы, определяющие, будет ли трещина расти медленно и равномерно или она будет развиваться быстро и неравномерно, лучше всего анализировать на основе энергетических концепций. Если, например, скорость (с учетом длины трещины), с которой освобождается энергия деформации в процессе роста трещины, выше потребной для этого, то ее избыток приведет к неравномерному развитию трещины, т. е. к ее самопроизвольному и быстрому распространению, характеризующемуся незначительной зависимостью от последующего изменения действующей внешней нагрузки. Но когда скорость освобождения энергии после возникновения трещины и некоторого развития не достаточна для продолжения ее роста, дальнейшее развитие не будет спонтанным, хотя оно может возобновиться в случае возрастания действующей нагрузки. При этом рост трещины будет происходить в условиях квазистатического равновесия. С конструктивной точки зрения неравномерное развитие трещины является более опасным. В этом случае трещина обычно быстро пересекает конструкцию, приводя к катастрофическому разрушению без его предупреждения и возможности сбросить нагрузку. Тем не менее возможны случаи, когда можно остановить быстрое распространение трещин до того, как возникнет серьезное повреждение. Предотвращение разрушения, как назван процесс остановки распространения трещины, не является явлением необычным. Остановленные трещины, т. е. трещины, которым не удалось достигнуть свободных границ конструкции, часто можно видеть даже в таких хрупких материалах, как стекло, бетон, керамика или чугун. [c.13]

Первое выражение в уравнении (6) представляет собой скорость освобождения упругой энергии и обычно обозначается через G, Эта скорость, очевидно, зависит от напряжения, свойств материала образца и его конфигурации. Второе выражение, представленное в виде сопротивления хрупкому разрушению G вместо поверхностного натяжения, определяет скорость расходования энергии, необходимой для развития трещины, и служит показателем сопротивления материала распространению трещины. Этот показатель сопротивления часто является функцией длины трещины и в общем случае обозначается через R. На рис. 1 представлены зависимости, описываемые уравнениями (6) и (8). На рис. 1, а показан характер изменения полной энергии, которая в уравнении (6) дана в скобках. На рис. 1, б дана зависимость скорости освобождения энергии от длины трещины. Как следует из графика, максимальная скорость освобождения энергии G и скорость освобождения энергии R, необходимая для распространения трещины, постоянны и независимы от длины и скорости распространения трещины. На рис. 1, б видно, что при началь- [c.22]

При изучении остановки трещин поучительно рассмотреть образец конечных размеров и некоторые примеры его поведения в зависимости от формы кривой сопротивления хрупкому разрушению и условий нагружения. Скорость освобождения энергии в образце конечной ширины с поперечной трещиной в центре при постоянном напряжении показана, например, па рис. 2 и представлена формулой [c.25]

Упрощенная модификация двухконсольного образца предложена Мостовым и др. (1966 г.). Они применили образцы в виде клина, показанного на рис. 37. Путем соответствующего задания геометрии клина за счет изменения поперечного сечения можно получить линейное изменение податливости образца в зависимости от длины трещины. Из соотношения, определяющего скорость освобождения энергии [c.52]

Инициирование трещины рассматривалось в зависимости от напряженного состояния и энергетического баланса, и его можно отнести к статической проблеме. Однако проблема остановки трещины связана с некоторой неопределенностью статического подхода к ее решению. Тем не менее предложено рассматривать остановку трещины как явление, обратное ее инициированию относительно шкалы времени. Эта концепция говорит о том, что все накопленные знания, касающиеся механизма инициирования трещины, основываются на решении проблемы остановки трещины, и фактически большая часть работ посвящена этому вопросу. Концепция, исходящая из представлений о коэффициенте интенсивности напряжений К или о скорости освобождения энергии G, утверждает, что остановка трещины наступает тогда, когда К или G, определенные для статических условий, становятся меньше критических значений Кс или G - Накопленный опыт подтверждает это, хотя неясно, идентичны ли значения К и G для остановки и инициирования трещины. [c.61]

Коэффициент интенсивности напряжений зависит от скорости освобождения энергии упругой деформации по мере распространения трещины. Такая зависимость между К ж G, т . е. скоростью освобождения энергии деформации, имеет вид [c.109]

Скорость освобождения упругой энергии — Зависимость от длины трещины 22 [c.456]

Рис. 12 Вычисленная интенсивность освобождения динамической энергии как функции скорости трещины в засыпанном трубопроводе. Вычисления основаны на полномасштабном эксперименте труба диаметром 0,66 й, толщина стенки 1,9 мм, давление в трубе 8,03 МПа, предел текучести материала 403 МПа [65]. / — скорость стационарного движения трещины. Сплошная кривая — скорость освобождения энергии G. Штрихпунктирная прямая — гипотетическая зависимость энергии разрушения до от скорости трещины, характерная для материала, нечувствительного к скорости нагружения. Отметим,. что трещина должна остановиться, когда < Go.

Таким образом, С представляет собой полную энергию космического аппарата на единицу массы (Vg — это кинетическая энергия, а —ц/л — потенциальная энергия на единицу массы). В результате орбиту можно классифицировать как эллипс, параболу или гиперболу в зависимости от значения С для космического аппарата. В астродинамике, где часто возникает задача определения энергии, необходимой для того, чтобы покинуть круговую орбиту вокруг планеты и достигнуть скорости освобождения, т. е. превратить планетоцентрическую орбиту в параболу или гиперболу, такая классификация является очень удобной. Ясно, что величина скорости V на данном расстоянии— это решающий фактор, от которого зависит форма орбиты. Имеем [c.117]

Сила, движущая трещину, может быть выражена или через интенсивность освобождения энергии Gj, или через коэффициент интенсивности напряжений Ki, минимальное сопротивление разрушению — через минимальную энергию разрушения Rim, определяемую по saBH HMO tH энергии разрушения Rw от скорости трещины для распространяющейся трещины, или через минимальную трещиностойкость Кт, получаемую при помощи зависимости трещиностойкости Кю от скорости трещины. Величины Gi и Кт, а также Rw и Кю связаны друг с другом (см. список обозначений) и могут взаимно заменяться для выражения силы, движущей трещину, и сопротивления разрушению. Для упрощения изложения в данной статье используются значения коэффициентов интенсивности напряжений во всех случаях, когда это возможно. [c.44]

Образцы для динамических и статических испытаний из стали 4340 были термообработаны следующим образом. Пос-сле нормализации в течение 1 ч при 870°С и аустенизации в течение 1 ч при 840°С их закаливали в масле и отпускали при 315°С в течение 1 ч. Достигаемая при этом твердость по Роквеллу была равна 48. Типичные кривые нагрузка — смещение для статических и динамических испытаний приведены на рис. 8. Значения /-интеграла и Кю для каждого испытания вычисляли описанным ранее способом. Все испытания удовлетворяли ограничениям, указанным в соотношении (3). На рис. 9 приведены значения /-интеграла для статических и динамических испытаний в зависимости от раскрытия трещины. Там же приведены кривые для скорости освобождения энергии G, вычисленные по кривым нагрузка— смещение для заданных значений смещения по формуле [c.165]

Интенсивность Р. л. определяется произведением концентраций и j рекомбинирующих партнеров. Поэтому для нее характерен быстрый начальный спад яркости после прекращения возбуждения, переходящий в медленно затухающее слабое послесвечение, продолжающееся иногда в течение многих часов. В простейшем случае, когда i = с , и все акты рекомбинации приводят к иснусканшо света, спад яркости описывается ф-лой I = / /(I + at) , где 1ц — яркость в момент прекращения возбуждения, i — время и я — постоянная, зависящая от природы спстемы и от интенсивности возбуждения (с ростом интенсивности а возрастает). Если же с , как, напр., при рекомбинации неосновных носителей заряда в полупроводнике, то затухание идет по закону I Iц ехр (—г/т), где т — время жизни неосновных носителей. Однако в реальных системах такие простые законы наблюдаются редко пз-за различных осложняющих обстоятельств, хотя общий характер затухания большей частью сохраняется. Так, в полупроводниках суш,е-ствуют разного рода ловушки, на к-рых электроны и дырки могут задерживаться весьма длительное время. Это приводит к задержке затухания и к зависимости скорости затухания от темп-ры, поскольку для освобо- кдения зарядов из ловушек требуется энергия активации. Кроме того, если, включив возбуждение, начать нагревать кристаллофосфор, то освобождение электронов из ловушек может настолько ускориться, что яркость Р. л. будет в течение нек-рого времени возрастать (т е р м о в ы с в е ч и в а н и е см. Высвечивание люмшюфоров). С другой стороны,. эти ловушки сами могут служить центрами рекомбинаций, причем нек-рые из них могут и но испускать при [c.405]

Тот факт, что после испытания на усталость 1/Гкр почти не изменяется в зависимости от размера зерна, свидетельствует, по мнению Холдена, о создании прочных дислокационных барьеров. При высоких скоростях деформации, которые применяются при испытании на ударную вязкость, дислокации не успевают освободиться и происходит хрупкое разрушение в соответствии со схемой Стро [35]. О высокой прочности препятствий движению дислокаций свидетельствуют увеличение напряжения трения решетки после испытания на усталость и более высокое значение энергии активации освобождения дислокаций в упрочненном циклической нагрузкой материале, по сравнению с энергией активации [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...