Температура остановки трещины Зависимость от напряжений

Результаты этих испытаний представлены зависимостями номинального растягивающего напряжения от температуры в той точке пластины, в которой произошла остановка трещины. На рис. 40 показаны некоторые зависимости для конструкционных сталей низкой прочности. Судя по этим зависимостям, напряжение не чувствительно к температуре в широком температурном интервале, но затем оно резко возрастает по достижении критической температуры, выше которой напряжение должно быть намного больше, чтобы продолжить распространение трещины. Эта критическая температура названа верхней температурой остановки трещины. [c.55]

Р и с. 5. Зависимость напряжения от температуры остановки трещины в листе из низкоуглеродистой стали толщиной 25,4 мм (Ходсон и Бойд, 1958 г.) [c.222]

Эти критерии температуры испытаний пластины на выпучивание под действием давления взрывной волны были использованы при построении диаграммы анализа разрушения (рис. 15). Она представляет собой кривую зависимости допустимого номинального напряжения от температуры. Доказано, что температура FTE соответствует температуре остановки трещины при низких напряжениях, и кривая остановки трещины, проходящая через точку с температурой FTE, должна устремляться к участкам диаграммы с более высокими температурами и напряжением, окончательно достигая точки FTP. Используя испытания по Робертсону, можно определить эту кривую экспериментально. [c.231]

Методические рекомендации МР 71-82 [7] регламентируют способы определения параметров, характеризующих стадию остановки нестабильно распространяющейся хрупкой трещины, и включают два вида испытаний. Первое из них, проводимое на двухконсольном балочном образце в изотермических условиях, позволяет оценить стадию остановки трещины, обусловленную уменьшением жесткости напряженного состояния в вершине движущейся трещины. Условия остановки в этом случае описываются с помощью как функции температуры испытаний. Второй вид испытаний с предварительным инициированием хрупкого разрушения проводится на плоских образцах при растяжении с градиентом температур рабочей части, что дает возможность оценить условия остановки, происходящей за счет повышения трещиностойкости материала на пути трещины. В качестве критерия используется температура материала в вершине остановившейся трещины t°, а результаты испытаний записываются в виде зависимости ( /сгод) для данной толщины листа, где а — исходное номинальное напряжение. [c.18]

Температурная зависимость Урс используется в методе Робертсона для определения значений урс и других характеристик сопротивления хрупкому разрушению по критерию остановки распространяющейся трещины [57]. По этому методу в статически растянутой пластине напряжением сг трещина инициируется односторонним надрезом, который расклинивается ударом (рис. 14). Пластина по ширине неравномерно нагрета (в области надреза она охлаждена), возникшая от надреза трещина, встречая в более теплой части повышенное сопротивление своему развитию, останавливается в месте, где температура напряжение и длина тре- [c.241]

Испытание Робертсона основывалось на предположении, что важной характеристикой стали, особенно в конструкции судна, является ее способность к остановке развивающейся трещины. Исследование проводили в диапазоне напряжений и температур, зависимость которых представлена на рис. 19. Характерным для [c.387]

Акита и Икеда (1962 г.) определяли температуру остановки трещины на аналогичном образце (показанном на рис. 41, в), по как и при испытаниях Робертсона, с перепадом температуры. Такой образец отличается от образца Робертсона геометрией зоны инициирования трещины, а также габаритными размерами. При испытаниях, проводившихся Акитой и Икедой, не наблюдалась резко выраженная температура остановки трещины, которая нечувствительна к широкому интервалу начальных растягивающих напряжений. Действительно, соответствующий анализ дает кривые температура — напряжение, которые подтверждают эту функциональную зависимость. На рис. 43 показаны некоторые результаты экспериментальных и теоретических исследований этой зависимости. [c.57]

Рис. 43. Теоретические кривые зависимости температуры остановки трещины от приложенного напряжения для низкоуглеродистых сталей А, В, С, раскисленных алюминием толпщна листа 20 мм (Акида и Икеда, 1962 г.)

Дан краткий обзор основных определений и концепций, применяемых при анализе динамического разрушения в рамках линейной теории упругости. Отмечено, что определения силы, движущей трещину G, могут потребовать коррекции на потери энергии в областях, не расположенных у конца трещины. Прямые наблюдения полей напряжений, возникающих вокруг движущейся трещины, показали, что скорость трещины быстро увеличивается с ростом К и достигает предельной величины, сохраняющейся до тех пор, пока К не станет настолько большим, что это приведет к ветвлению трещины. Минимальное значение К для скоростной зависимости коэффициента интенсивности напряжений обозначается через Кш- Практическую ценность для оценки Kim имеют методы испытаний на Kid, тре-щиностойкость по отношению к страгиванию трещины при быстром нагружении, и Кы, трещиностойкость по моменту остановки, трещины. Неопределенности, свойственные таким оценкам, и трудности испытаний возникают в основном в области температур выше температуры нулевой пластичности, где наблюдается быстрое увеличение вязкости. Применение глубоких поверхностных надрезов для преодоления затруднений при испытаниях в области большой вязкости материалов ставит серьезные проблемы, касающиеся применимости результатов испытаний к трещинам, существующим в толстостенных конструкциях. [c.9]

Отметим здесь еще методику В. Д. Робертсона, по которой трещина иницируется ударом из локально охлажденной области вблизи конца надреза, а затем оцениваются температура и напряжение остановки трещины. Некоторое видоизменение этой методики (применение статических контролируемых нагрузок) было осуществлено В. Г. Черкашкиным и И. М. Розенштейном (1964). А. П. Гуляев (1967) исследовал на ударный изгиб образцы с надрезами различной остроты и экстраполировал зависимость ударная работа — радиус надреза прямой линией вплоть до нулевого значения радиуса. [c.397]

Определение хрупкого разрушения по признаку внешнего вида поверхности разрушения может быть необъективным. Получение объективных результатов в этом случае было бы возмож1ю только на основании детального фрактографического анализа поверхности- излома. Нижняя огибающая рассматривае1М0Г0 семейства кривых характеризует зависимость температуры, при которой имеет место остановка развития трещины, при соответствующем напряжении. Наличие такой температуры отражает тот факт, что даже острая и длинная трещина, образовавшаяся, например, при ударе в области низких температур, приостанавливает свое развитие при переходе температуры образца в область высоких температур. Значение этой температуры Т, необходимой для приостановки развития быстрой хрупкой трещины, зависит главным образом [c.283]

Наиболее надежные данные по минимальной допустимой рабочей температуре конструкции получаются во время испытаний с остановкой развития трещины при различных уровнях нодш-нального напряжения. Если рабочая температура конструкции с достаточным запасо м превышает температуру, прн которой происходит остановка развития трещины, то можно не принимать во внимание условия возникновения трещины у дефектов материала или у надреза. Если известна зависимость этой температуры от напряжения, то люжно определить лшнимально допустимую температуру материала при изготовлении и эксплуатации конструкции. [c.327]

Возможность остановки развития трещины определяется точкой минимума изменения энергии Ш. Воспользовавщись зависимостью Ш от отношения можно получить для более сложного распределения напряжений диаграмму типа показанной на рис. 261. При относительно больших размерах зоны остаточных напряжений растяжения на кривой будут иметься критические точки, определяющие точки начала и приостановки самопроизвольного развития трещины. Если размер зоны растяжения мал по сравнению с критической длиной трещины для данного материала при данной температуре, то на кривой будут иметься точки перегиба, но не будет критических точек. [c.401]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...