Трещина Инициирование

В настоящее время нет еще данных, на основании которых можно было бы обоснованно установить протяженность разбега вязкой трещины, обеспечивающую получение требуемого режима ее дальнейшего развития. В этой связи было решено многослойные вставки приблизить к центру надреза на длину одной трубы, т. е. создать наихудшие условия для остановки развивающейся вязкой трещины. Инициирование с помощью взрыва магистральной трещины и ее разгон осуществлялся в трубах 7, 8 с монолитными стенками, изготовленными из листов, полученных контролируемой прокаткой (сталь содержала дефицитные легирующие добавки). [c.32]

Кроме того в рассматриваемой модели учитывается один геометрический параметр (длина или глубина) микроструктурно короткой трещины, инициированной с поверхности, и не учитываются ориентация плоскости трещины и ее кинетика в связи с анизотропией свойств материала. В этой связи представляются перспективными исследования, связанные с моделированием как микроструктуры металлов, так и кинетики роста трещин, а также использование нейронных сетей для статистического моделирования роста коротких усталостных трещин. [c.42]

Были исследованы процессы распространения трещин, инициированных при значениях K q в диапазоне от 0,74 до 2,56 МН/м 2 и распространявшихся со скоростями, изменявшимися от 15 до 320 м/с. Напряжения сжатия, действующие в продольном направлении образца в результате нагружения образца клином с углом раствора 20°, были достаточно велики для того, чтобы обеспечить прямолинейное распространение трещины более чем в 75% испытанных образцов. [c.29]

Оценка температуры остановки трещины, инициированной из хрупкого слоя [c.124]

В условиях, благоприятных для инициирования КРН, скорость роста трещины зависит от напряжения чем оно больше, тем быстрее идет разрушение. Найдена эмпирическая линейная зависимость между приложенным напряжением и логарифмом времени до разрушения для гладких образцов аустенитной и мартен-ситной нержавеющих сталей, углеродистой стали, латуни и сплавов алюминия. Эта зависимость для латуни показана на рис. 7.8. При небольших напряжениях наклон прямой для некоторых металлов уменьшается, поскольку расширяется диапазон времени до разрушения при данном напряжении. Однако ни эмпирическая [c.145]

При распространении реальных трещин возможно та -гже отклонение ее траектории от прямолинейной вплоть до захвата трещины отверстием. В ряде работ удалось выявить характерные этапы процесса задержания трещины [419]. В одном из экспериментов инициирование трещины из первоначального надреза [c.173]

Отсюда видно, что увеличение нагрузки инициирования 1 , приводит к уменьшению докритического подрастания длины трещины. [c.248]

Величина р зависит от предела текучести и условий инициирования хрупкого разрушения (рис. 3.3). Величины Pft по условию остановки трещин получаются выше, чем по условию их возникновения и в том и в другом случае меньшим значениям Ото соответствуют более высокие значения 3ft. [c.41]

Величина для малоуглеродистых низколегированных сталей находится в пределах от 70 до 140. В соответствии с этой зависимостью энергия уки, а следовательно, и величина напряжений, необходимых для развития трещины, уменьшаются с увеличением скорости ее распространения. Скорость развития трещины v для конструкционных сталей достигает значений 1000— 1500 м)сек, и yk уменьшается на порядок и более. При такой скорости развития трещины напряжение, необходимое для динамического развития трещины, уменьшается до 0,2 от значения напряжений при статическом инициировании хрупкого разрушения. С этим связано пониженное сопротивление хрупкому разрушению элементов конструкций при динамическом нагружении. [c.50]

Температурная зависимость к используется в методе Робертсона для определения значений Vk и других характеристик сопротивления хрупкому разрушению по критерию остановки распространяющейся трещины. По этому методу в статически растянутой напряжением Ок пластине трещина инициируется односторонним надрезом, который расклинивается ударом (рис. 3.9,а). Другим способом инициирования трещины в предварительно [c.51]

Таким образом, определение характеристик кт, Gi и Ki осуществляется на стадии статического или динамического инициирования, стадии распространения и стадии остановки трещины. [c.52]

Для определения Ki по стадии инициирования трещины используют образцы на внецентренное растяжение (см. рис. 3.11,е) при относительных размерах В =2Н В = 2,6Н] 11 = 2,4Я Коэффициент интенсивности [c.54]

В связи с этим для мягких малоуглеродистых сталей имеет значение оценка их сопротивления распространению трещин при номинальных напряжениях, достигающих и превышающих предел текучести, т. е. при достижении предельных состояний на стадии общей пластичности. При хрупких состояниях этих сталей, для которых ак<0,8 Стт, используют приближенные выражения (2.16) и (2.19), связывающие критические напряжения и критическое раскрытие трещины для стадии инициирования быстро протекающего разрушения. Для квазихрупкого состояния, для которого критические значения номинальных напряжений приближаются к пределу текучести От, используют более полные выражения (2.20) и (2.21) с учетом ограниченной ширины пластины типа б (см. рис. 3.11), испытываемой на растяжение. Выражения (2.19) и (2.23) позволяют по раскрытию тре- [c.57]

Доля числа циклов на стадии инициирования трещины jVk при однородном напряженном состоянии по отношению к общему числу циклов Л/р тем меньше, чем больше уровень нагруженности и меньше абсолютное значение Np. Данные, полученные на конструкционных [c.89]

Возникновение (инициирование) трещины 41, 48, 5, 54, 56, 57, 93, 104, 113, 115 Время (длительность) [c.186]

По-видимому, остаточные внутренние напряжения, возникающие при формировании покрытия, играют двоякую роль при возникновении и распространении усталостных трещин. Если в покрытии и приповерхностных слоях основного металла имеются сжимающие остаточные напряжения, то они увеличивают долговечность, задерживая зарождение и распространение усталостных трещин. При образовании напряжений растяжения (что происходит чаще), неблагоприятных с точки зрения конструктивной прочности, разрушение образца ускоряется вследствие усиления напряженности состояния и инициирования трещинообразования. [c.31]

В зависимости от причин инициирования и механизмов распространения усталостных трещин наработка дисков до отказа, исчисляемая [c.464]

В работе [48] эти механизмы разрушения изучены для плоского напряженного состояния вокруг короткой трещины, параллельной волокнам, в одном или нескольких слоях композита (см. рис. 2.28). Установлено, что в исследуемой области существуют межслойные касательные и нормальные напряжения, а также концентрация напряжений в неповрежденных слоях, прилегающих к слою, содержащему трещину, и в самом этом слое рядом с трещиной. Рассмотрены следующие механизмы разрушения нарушение сцепления между слоями, разрушение вследствие перенапряжения в слоях, прилегающих к слою с трещиной, и линейное распространение инициированных трещин в слоях. [c.80]

Особенностями инициирования и распространения трещин малоцикловой усталости в резьбовых соединениях являются образование местных пластических деформаций в связи с высокой концентрацией напряжений, пониженная долговечность на стадии образования трещин и хрупкое окончательное разрушение в силу высокой прочности и пониженной пластичности металлов соединения. [c.387]

В ЧССР на заводе им. В. И. Ленина сконструирована и изготовлена РХ на 80 МН в горизонтальном исполнении. Машина выполнена в виде двух П-образных устоев, помещенных на рельсовых тележках и стянутых между собой подпружиненными тягами. Между устоями помещены четыре нагружающих приспособления, действующие в распор . Образец приваривают к устоям. В верхней части мащины помещен пневматический копер для инициирования образования трещины. [c.89]

Инициирование усталостных трещин в образцах третьей серии наблюдалось в зонах перехода угловых швов к многослойному металлу. Сопротивление усталостным разрушениям исследованных образцов оказалось практически одинаковым (рис. 5). Результаты их испытаний, также как и в предыдущем случае, можно отнести к одной области рассеяния, свойственной серийным усталостным испытаниям однотипных сварных образцов. Полученные данные свидетельствуют о том, что при проверке на выносливость несущей стенки многослойных конструкций значения расчетных сопротивлений для стыковых соединений, узлов вварки монолитных патрубков угловыми швами и сечений, ослабленных перфорационными отверстиями, могут приниматься одинаковыми. [c.261]

Итак, хрупкое разрущение связано с возникновением в материала трещин, инициированных дефектами в структуре материала, состоянием поверхности в результате обработки или коррозии, действием повторнопеременных нагрузок (усталостные трещины) и т. п. Возникщие трещины сначала развиваются во времени медленно, а потом — быстро. Рост трещин со временем может происходить и при постоянной нагрузке. [c.729]

Отсюда видно, что увеличение нагрузки инициирования Я приводит к умепьшершю докритического подрастания длпны трещины. [c.242]

Образцы стекла разрушаются при сжатии и растяжении с большим шумом. Образуется большое количество обломков самой разнообразной формы. Чрезвычайная скоротечность процесса указывает на возможность волновых явлений. Инициирование волн на возникающих трещинах носит случайный характер, что создает хаотическую картивсу прямых и отраженных волновых фронтов и причудливую картину зон интерференции, в которых возникают новые очаги разрушения. Последние, в свою очередь, являются дополнительными источниками волн. Энергетическая подпитка этих волновых процессов осуществляется за счет той потенциальной энергии упругой деформации, которая накапливается по всему объему образца к моменту разрушения. [c.56]

Ное напряжение о на стадии инициирования движущейся трещины, так же как и Стк, зависит от длины начальной трещины, образуя кривую квазистатичесАго инициирования. Эта кривая нанесена на рис. 2.7 штрих-пунктирной линией и определяется экспериментально. [c.37]

Число циклов Мк, необходимое для инициирования трещины, определяется при стационарном деформировании по зависимостям типа (5.9) и (5.10), т. е. по уравнениям кривых усталости, а при учете неотационар-88 [c.88]

Четыреххлористый углерод. Сравнительные опыты по коррозионному растрескиванию нескольких титановых сплавов в четыреххлористом углероде СС1 показали близость критических значений коэффициента интенсивности напряжений к таковому при развитии трещин в водных растворах Nз I. Скорость распространения трещин под воздействием СС1, выше, чем в парах метилового спирта. Наиболее агрессивно СС1д действует на первой стадии коррозионного растрескивания—инициирования трещины он нарушает пассивную пленку даже при отсутствии напряжений растяжения. [c.55]

Результаты анализа излома по всем этапам развития разрушения позволяют ответить лишь на некоторую часть вопросов о причине разрушения детали, даже если в ней выявлены дефекты материала или однозначно показано, что инициирование усталостной трещины обусловлено повреждениями поверхности, например, в результате фреттинг-процесса [14-16]. Сказанное может быть проиллюстрировано примером разрушений картеров поршневого двигателя АШ62-ИР, которые были результатом возникновения фреттинг-про-цесса во фланцевом стыке [17]. В процессе эксплуатации происходило падение момента затяжки, что способствовало микроперемещениям в стыке и последующему развитию фреттинг-процесса. Условия жесткости стыка в рассматриваемом соединении не были полностью учтены конструктором. Оказалось, что в переменном по толщине стыке усилия затяжки болтов также должны быть переменными. После введения в эксплуатацию дифференцированного момента затяжки по отверг стиям с учетом толщины стыка условия для возникновения фреттинг-процесса были устранены, и возникновения усталостных трещин в стыке более не наблюдалось. [c.80]

Выполненная оценка убеждает в том, что зарождение трещины в картере имело место при уровне напряжения в области сверхмногоцикло-вой усталости, что соответствует представлениям о его нагружении в обычных условиях эксплуатации. Даже если увеличить коэффициент пропорциональности в 2 раза, то это не изменит принципиально низкого уровня напряжения, действовавшего в картере. В эксплуатации картер не испытывал повышенных вибрационных нагрузок и зарождение в нем трещины произошло от дефекта материала, величина которого оказалась достаточной для инициирования трещины при нормальном уровне эксплуатационных нагрузок, которые в несколько раз ниже предела усталости гладкого образца из магниевого сплава, оцениваемого на базе 107 циклов нафужения. [c.671]

Большинство исследований прочностных свойств композитов при двухосном напряженном состоянии осуществлялось для статического (или квазистатического) нагружения и при отсутствии надрезов или инициированных трещин. За исключением, быть может, критерия Чамиса, слой представлялся аналитически как однородная среда. Поэтому заслуживает большого внимания двухосное нагружение композитов циклическими и ударными нагрузками в условиях высоких или низких температур или в связи с концепциями механики разрушения. Следует предпринять исследования в условиях двухосного нагружения гибридных композитов. Результаты исследования таких композитов с металлическими или керамическими компонентами уже приводятся в литературе. Некоторые из предложенных тем разрабатываются другими авторами, участвующими в симпозиуме, и их комментарии можно найти на страницах сборника. [c.177]

В приведенных ранее расчетах времени до разрушения не учитывалось время инициирования разрушения ti. Это есть время до начала процесса распространения уже существующей трещины. Как показано в [25, ч. 11], если энергия разру- [c.205]

Не снижает до нуля стадию зарождения и большинство дефектов сварных соединений. Только при наличии в швах трещин, образовавшихся при сварке, или при наличии весьма острых непроваров можно ожидать сведения к минимуму С1адии инициирования усталостного разрушения. Однако здесь существенную роль играют остаточные напряжения. В частности, испытания крупномасштабных образцов со значительными острыми непроварами в средине шва (рис. 2, а, б) показали, что, когда дефект располагается в зоне высоких растягивающих остаточных напряжений (они создавались дополнительными наплавами), усталостные трещины зарождались и начинали развиваться практически после первых циклов нагружения образцов. Однако если такие непровары размещались в зоне сжимающих остаточных напряжений, началу зарождения трещины предшествовал значительный инкубационный период, соизмеримый с периодом ее развития [61. [c.186]

Развитие представлений об условиях образования хрупких состояшгй привело к понятиям о температурном запасе вязкости, о первой и второй критической температурах как характеризующих соответственно квази-хрункое и хрупкое состояние. Энергетическая трактовка в упруго-нласти-ческой постановке условий распространения инициированной трещины дала возможность охарактеризовать критический размер трещин или дефектов, способствующих возникновению хрупких разрушений, а путем применения статических представлений о вероятности существования опасных дефектов в напрягаемых объемах — оценить роль абсолютных размеров на прочность при хрупких состояниях. Результаты исследований критерием хрупкого разрушения обосновали методы испытания, позволяющие определять критические температуры и размеры трещин, а также разрушающие напряжения при квазихрупком и хрупком состоянии, необходимые для выбора материалов, производственных и эксплуатационных условий, исключающих воз-мон ность хрупких разрушений. [c.41]

Исследования ноказалп, что условие Гриффитса соответствует только конечной предельно быстрой стадии разрушения и что для инициирования начала роста трещин требуется либо более высокое напряжение, чем это следует из условия Гриффитса, либо дополнительная причина, которой является флуктуацион-ный разрыв перенапряженных связей в вершине трещины. [c.32]

Генеральная картина разрушения твердого диэлектрика под действием инициированного в его толще электровзрыва содержит в качестве основного элемента звезду радиальных трещин с убывающим по мере удаления от канала пробоя их числом, зона объемного разрушения слабо выражена, кольцевые трещины, наблюдаемые при взрыве химической природы, как правило, отсутствуют. Зона объемного разрушения и зарождение звезды трещин формируются под действием волновых возмущений в заключительной стадии, в том числе в фазе финишной остановки (равновесия) радиальных трещин определяющим механизмом передачи энергии в устье трещин является силовое воздействие канала пробоя (зоны пластических деформаций), энергия, необходимая для роста трещин, доставляется в устья волнами Рэлея. [c.65]

Постепенное увеличение предела текучести, т. е. увеличение сопротивления металла пластической - деформации, приводит к тому, что при температуре хрупкого перехода релаксация внешнего напряжения вследствие инициирования пластической деформации становится менее вероятной, чем вследствие зарождения и развития трещин. В результате металл начинает разрушаться хрупко без заметной предшествующей макропла-стической деформации. [c.37]

Результаты исследований [II показали, что в многослойных трубах из тонколистовой рулонной стали 09Г2СФ t 4,1 мм) полностью исключается распространение хрупких разрушений и выше их сопротивление развитию вязких разрывов по сравнению с трубами с монолитной стенкой, что обуславливается конструктивными особенностями многослойных труб. При этом важны экспериментальные оценки сопротивления основного материала и сварных соединений многослойных труб инициированию трещин. Рассмотрению данного вопроса посвящена настоящая работа. [c.281]

В связи с чувствительностью низколегированных трубных сталей к скорости деформирования наблюдается существенное различие между температурами перехода от вязкого разрушения к хрупкому, определяемыми на стадиях инициирования и распространения разрушения. При распространении трещины переходная температура устанавливается по результатам испытаний образцов падающим грузом согласно методике DWTT, а на стадии ее инициирования — в условиях статического нагружения стандартных образцов, используемых для оценки трещиностойкости материалов по критериям механики разрушения [21. В зависимости от марки трубной стали сдвиг между температурами перехода —T l может составлять 60 С и более. [c.281]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...