Трещина Медленное развитие

Фотографирование и киносъемка трещин. Медленное развитие трещин можно фиксировать на пленку фотокамеры, например, Зенит-С , которую устанавливают на испытательную машину ИМС-1. [c.60]

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]

Заметим, что вершина трещины, начиная свое дви>кение, проходит расстояние, равное начальному размеру концевой зоны (ввиду малости которой, этим периодом пренебрегают). В дальнейшем неустойчивые трещины медленно подрастают до критического размера (когда начинается спонтанное развитие). В связи с этим выделим две последовательные фазы разрушения. Вначале элемент сплошной среды переходит в некоторое промежуточное состояние (концевая зона), а затем трещина, попадая в концевую зону, производит окончательное разрушение элемента. Детали этого процесса таковы, что па начальном этапе трещина двигается по уже сформированной концевой зоне (предполагается, что к моменту i = 0 в теле уже существует трещина h с концевой областью do), и поэтому берега разреза уже имеют дополнительное раскрытие за время инкубационного периода. На последующем основном этапе развития трещины такой ситуации уже нет. Трещина разрывает сплошной материал, формируя перед этим концевую область. Раскрытие берегов разреза в концевой области начинается с момента попадания вершины в соответствующую точку вязкоупругой среды (обозначим этот момент через t ). Тогда уравнение медленного роста трещины на этом этапе получим, полагая, что в любой момент выполняется условие (39.3) [c.317]

Для вскрытия поверхности образец после остановки трещины был доломан. На этом-изломе видны следы шевронного рельефа, который лучше проявляется при более медленном развитии трещины перед ее остановкой. [c.21]

В титановой стойке шасси самолета Ан-74, изготовленной из сплава ВТ-22, были выявлены следы неубранного газонасыщенного слоя материала (так называемый альфированный слой), также оставшегося после штамповки детали. Измерения микротвердости показали, что разная глубина залегания дефектного слоя материала повышенной твердости характеризовала разную наработку стоек в эксплуатации на момент их разрушения (рис. 1.11). Меньшему по глубине дефектному слою соответствовала большая наработка детали в эксплуатации. Рассматриваемые случаи не привели к тяжелым последствиям, поскольку после распространения усталостной трещины окончательное развитие разрушения происходило во время стоянки самолетов по механизму медленного подрастания статической трещины под действием нагрузки от самолета при низких температурах окружающей среды в условиях Дальнего Севера. [c.48]

Возникающие в эксплуатации аварийные изломы, как правило, не относятся к пластичным. Это объясняется относительно медленным развитием вязкой трещины, и поэтому если она возникает в работающей детали, то обычно заблаговременно обнаруживается, или же деталь выходит из строя вследствие чрезмерной пластической деформации еще до полного разрушения. [c.35]

I — медленное развитие трещин, когда процесс в основном определяется коррозионным фактором [c.74]

Режим охлаждения существенно влияет на качество готового проката и его расход. В зависимости от предъявляемых требований и химического состава применяют быстрое или медленное охлаждение после прокатки. Например, инструментальные стали У9—У12 охлаждают в воде. При медленном охлаждении в структуре сталей У9—У12 образуется карбидная сетка, что не допускается техническими условиями. Между чистовой клетью и роликовыми барабанными моталками широкополосных станов полоса интенсивно охлаждается водой. Быстрое охлаждение полосы с 850—950 до 600—650 °С обеспечивает равномерную структуру и исключает выпадание свободного цементита. Большинство легированных сталей не допускает быстрого охлаждения. В процессе быстрого охлаждения в стали образуются поверхностные и внутренние трещины (флокены). Поверхностные трещины обнаруживаются визуально флокены наблюдаются в продольном и поперечном сечениях после травления, где они обнаруживаются в виде радиальных и продольных трещин. Предотвратить развитие [c.269]

Первая зона соответствует начальной стадии сравнительного медленного развития начавшейся в фокусе трещины. Обычно эта зона более гладкая, чем остальная поверхность излома у неорганических и некоторых видов органических стекол она имеет зеркальный блеск и носит название зеркало излома. [c.119]

В работе [43] было детально изучено влияние различных уровней усложнения при моделировании области, окружающей вершину трещины, отраженных на рис. 4. Метод, основанный на подвижной сетке и использующий у вершины трещины стандартные изопараметрические элементы (модель А"), приводит к результатам, очень близким к тем, которые получены при использовании сингулярного элемента (модель А), в то же время результаты, полученные с помощью сингулярных элементов со -сдвинутым на четверть длины стороны центральным узлом (модель А ), оказались существенно ниже тех, которые получены с помощью сингулярного элемента в случае С = О.бС . Таким образом, модель А можно использовать только для случаев медленного развития трещины, т. е. когда О С О.ЗС . [c.299]

Таким образом, при больших нагрузках и низких температурах процесс разрушения твердых аморфных полимеров происходит по механизму, близкому к механизму хрупкого разрушения. При малых напряжениях и высоких температурах процесс разрушения усложняется и состоит из двух стадий медленного развития трещин серебра и образования обычных трещин разрушения. При этом первая стадия занимает основную часть времени и временная зависимость прочности определяется в основном этой стадией. [c.119]

В области В разрушение происходит довольно сложным путем. Образец не настолько тонок, чтобы разрушение осуществлялось по механизму соскальзывания , действующего в области Л, и не настолько толст, чтобы мог разрушиться в условиях плоской деформации. В этой области толщина образца такова, что центральная область и края сравнимы по размерам. Последовательность этапов разрушения может быть прослежена по кривой нагрузка— смещение (см. рис. 54, б). Нагрузка, прилагаемая к образцу с трещиной, достигает значения Рр (соответствующего напряжению Ор на рис. 54, б), при котором в центре образца трещина может распространиться на некоторую длину путем отрыва. В очень толстом сечении это явление приведет к катастрофическому разрушению всего образца, так как разрушение отрывом охватит довольно значительную часть сечения, но в промежуточной области толщин на долю боковых частей поперечного сечения приходится столь большая часть общей нагрузки, что при достижении приложенной силой значения Рр состояния нестабильности всего образца не возникает. Если разрушение отрывом развивается быстро, то на кривой нагрузка — смещение может возникнуть площадка при постоянной или даже снижающейся нагрузке. Это явление известно под названием скачок трещины . Если развитие разрушения отрывом происходит медленно, то оно может быть зафиксировано только по изменению податливости образца. Трещина становится длиннее, следовательно, наклон кривой нагрузка — смещение уменьшается (см. рис. 48). Оба явления отражены на рис. 54, б. [c.114]

Разрушение начинается с правого конца начальной трещины при х = Ь медленное развитие трещины неустойчиво, как в задаче Гриффитса. [c.143]

Отметим изящный экспериментальный метод (метод провокаций ) определения критических размеров трещин в металлических конструкциях при заданных стационарных рабочих нагрузках. Для этого надо подвергнуть знакопеременному циклическому нагружению часть конструкции, содержащую наиболее опасное место, в котором делается искусственный надрез или насечка максимальная амплитуда циклических напряжений вдали от надреза должна равняться рабочим напряжениям.-После разрушения (вследствие развития усталостной трещины из надреза) край критической трещины, соответствующей данным рабочим нагрузкам, легко визуально определить как границу, разделяющую блестящую поверхность медленного развития усталостной трещины и шероховатую поверхность быстрого роста трещины. [c.208]

Медленное развитие трещин в твердых вязкоупругих телах. Для медленно растущих трещин в твердых телах, когда условие [c.298]

Явление усталости металлов было обнаружено немецким ученым Велером более ста лет назад. Последующие исследования позволили найти причину преждевременного хрупкого разрушения конструкций при циклических нагрузках медленное развитие трещин в процессе эксплуатации конструкции. [c.307]

Два механизма могут воздействовать на незначительный дефект, приводя его к критическому состоянию, а именно 1) медленное развитие, увеличивающее его размер 2) постепенно возрастающий уровень напряжения. Последний является более подходящим для исследования размера критической трещины. [c.153]

Медленное развитие (подрастание) трещин...... [c.423]

Данный способ анализа прочности при наличии трещин не учитывает медленного развития трещин и, следовательно, является до некоторой степени приближенным. Поэтому с физической точки зрения медленное развитие трещин необходимо учитывать. Для этого требуется ввести два дополнения. [c.440]

Все приведенные выше проблемы представляют интерес для инженера, рассчитывающего конструкции самолетов. Значительно меньше изучена проблема медленного развития трещин, обсуждавшаяся в разделе IV3 данной главы. И, наконец, существует проблема согласования инженерного эмпирического метода анализа прочности при наличии трещин с более глубокими наблюдениями металлургов и физиков. Эта проблема требует длительных исследований. [c.447]

На изломах образцов с кольцевым концентратором напряжений (см. рис. 217, б) видны три участка развития трещины. Участок i, глубиной примерно 1,5 мм, имеет шероховатую поверхность, что свидетельствует о большой скорости развития трещины участок 2 имеет гладкую поверхность и рельеф, характерный для медленного развития усталостной трещины 3 участок долома образца. [c.315]

Будем далее условно разделять этот период на два этапа. Во время первого этапа (назовем его переходным) трещина начинает свое движение и проходит расстояние, равное начальному размеру концевой зоны. После этого начинается второй этап, во время которого неустойчивые трещины медленно подрастают до критического размера (когда начинается их спонтанный рост), а развитие устойчивых трещин носит затухающий характер, и, если внешняя нагрузка постоянна, их развитие со временем прекращается. [c.80]

В силу аналогии между соотнощениями (20.12) и (8.1), определяющими вязко-упругое раскрытие для изотропного и орто-тропного случаев, а также в силу единого подхода основные уравнения для инкубационного периода и периода медленного развития трещины будут иметь тот же вид, что и в изотропном случае И определятся соответственно уравнениями (8.7), (9.3), (10.1). Поэтому долговечность анизотропной вязко-упругой пластины с макроскопической трещиной (при dроста трещины. Если деформирование материала пластины описывается ограниченными интегральными операторами [112], то в рассматриваемом случае соотношение для определения безопасной нагрузки рб имеет вид [c.128]

Инкубационный период рассматривается как время, необходимое для создания критической локальной концентрации водорода в точке перед возникающей трещиной. Этим объясняется уменьшение инкубационного периода с ростом напряжений, содержанием водорода в стали, облегчением диффузии водорода в металле (за счет варьирования химического состава, структуры). Переход от стадии медленного развития трещины к стадии быстрого разрушения связывается с приближением напряжения а (от внешней нагрузки, например, давления в аппарате) к величине а вследствие уменьшения толщины неповрежденной стенки метала. Одним из важных практических проявлений инкубационного периода водородной хрупкости является то, что проведение испытаний металла, наводороженного в течение времени, не достигающего продолжительности инкубационного периода, не позволяет выявить падения пластичности и других характеристик, ухудшаемых в результате наводороживания. [c.32]

В некоторых случаях в зоне медленного развития трещины наблюдаются следы фронта распространяющейся трещины в виде тонких бороздок или заметных кольцевых линий. Кольцевые линии, возникшие вследствие периодического изменения скорости развития трещины, выделяются своей более темной окраской и большей величиной шероховатости по сравнению с соседними участками излома. Неровности в пределах кольцевых линий соизмеримы с неровностями в зоне кратковременного долома [18]. Это подтверждает предположение о том, что кольцевые линии на изломе соответствуют периодам ускоренного развития трещины. Таким образом, изменение степени шероховатости на поверхности излома свидетельствует об изменении скорости распространения трещины в процессе замедленного разрушения, хотя условия внешнего нагружения практически постоянны. [c.363]

На поверхности образцов с большой долговечностью, как правило, намного больше трещин, чем на поверхности образцов, показавших малую долговечность. Можно предположить, что большая долговечность является следствием не только более позднего возникновения трещин, но и более медленного развития их. [c.366]

Для процесса ЗР характерно скачкообразное продвижение трещин вплоть до перехода в лавиннообразную стадию разрушения (окончательный долом). Скачки трещин происходят по-механизму хрупкого, во многих случаях межзеренного разрушения. Каждый хрупкий скачок трещины при ЗР, по-видимому, должен подготовляться процессом накопления повреждений и поэтому отражает в общей сложности стадию медленного развития разрушения. [c.60]

Склонность К КПН в значительной степени зависит от чистоты материала, размера зерна [29], текстуры. Обычно в высотном направлении склонность к КПН максимальна. Анизотропия коррозионной стойкости может быть настолько значительна, что разрушение развивается по мало нагруженным поверхностям. Так, в стали Н17К12М5Т в состоянии после горячей прокатки и старения разрушение на стадии медленного развития трещины распространялось практически вдоль оси приложения растягивающей нагрузки, а однократный долом проходил перпендикулярно ей (рис. 47). В закаленных образцах из той же стали в обеих зонах излома разрушение происходило нормально. [c.73]

Жесткоцепные и сильно ориентированные полимеры в процессе разрушения подчиняются общим закономерностям разрушения твердых тел. Поверхность разрушения таких полимеров имеет, как правило, три четко выраженные зоны, соответствующие трем стадиям разрыва I зона — гладкая, зеркальная, отражает медленный этап разрушения возникновение зародышевых трещин и развитие их со скоростью 0,1 —1 см/с П1 зона — шероховатая соответствует быстрому развитию разрывной трещины с звуковой скоростью порядка 3-10 см/с. И зона (промежуточная) —отражает процесс слияния микротрещин и увеличение скорости развития трещин от 1 до 3-10 см/с. [c.102]

Известно (см. раздел IV. 1), что суммарное время разрушения напряженного образца твердого полимера в общем случае определяется суммой времен трех периодов образования (индукционный период) и медленного развития первичных субмикродефектов в достаточно большие разрушающие трещины и мгновенного разрушения со скоростью, близкой к скорости звука в данном материале. Очевидно, определяющим в долговечности образца являются первые два периода. Именно в периодах образования, развития и роста микротрещин влияние жидкой среды оказывается решающим. [c.151]

Мы ужо говорили о немецком ученом Л. Вёлере и об открытом нм явлении усталости. Кривая Велера связывает наирягкение с числом циклов до разрушения, что позволяет судить о долговечности элемента конструкции. Однако здесь не содержится информации о медленном развитии трещпн в этом процессе, а ведь именно подрастание усталостных трещин до критического размера и ведет к разрушению элементов циклически нагруженных конструкций. [c.135]

Критерий Леонова — Паиасюка пе эквивалентен критерию Гриффитса, ведь часть упругой энергии может уходить на изменение размера концевой зоны. Если рассмотреть вязкоупругое тело с трещиной в рамках модели Леонова — Паиасюка, то можно изучать кинетику медленного развития трещины дан е при отсутствии зависимости сил сцепления или поверхностной энергии от скорости трещины. Модель Леонова — Панасюка оказалась [c.156]

Конечноэлемептные расчеты ротора позволяют нам получпть зависимости жесткостных (илп электрических) характеристик и коэффициента интенсивности па-пря/кений от относительных размеров трещины, геометрии и схемы нагружения. Эти зависпмостн позволяют оценить допустимое число циклов нагружения до возникновения макротрещины и допустимое число циклов нагружения на стадгш ее медленного развития до момента хрупкого разрушения, с одной стороны, п организовать эксплуатационную диагностику ротора, с другой. Для диагностики очень удобен, например, так называемый метод вибродиагностики, позволяющий по измерениям собственных частот и форм колебаний контролировать рост скрытых трещин. [c.194]

По данным Ханна и сотр. [54] склонность к КР стали 4340 (ао2=150 кПммР-) сильно зависела от относительной влажности аргона, причем влажность оказывала лищь влияние на процесс медленного развития трещин. Примечательно, что рост трещин наблюдался и при весьма низких значениях точки росы. На основании этих данных было сделано заключение, что критическое значение точки росы для начала разрушения образцов с трещинами равно —20° С. Такое сильное влияние относительной влажности воздуха на склонность к КР сплавов характерно, очевидно, лишь для образцов с надрезом. Это можно показать на примере стали ЭП257. Этот вопрос изучался как на осиовном материале, так и на сварных соединениях (табл. 12). Как видно, с повышением относитель- [c.127]

Экспериментальные данные о распространении усталостной трещиг ны, полученные методом ступенчатых нагружений, использовали для построения зависимостей длина трещины — число циклов и скорость трещины число циклов. Таким образом, и в этом случае кривые показывают, характф медленного развития макроскопической трещины от начала ее движения до весьма быстрого окончательного разрушения. Скорость роста трещины определяли не путем проведения касательной к кривой, а путем деления измфенной ширины каждого кольца на число циклов нагружения на данной ступени нагружения. Это повыщает точность экспериментальных результатов, так как известно, что проведение касательных к кривым, имеющим небольшую кривизну, осуществляется с определенными трудностями. При этом скорость роста (мм/цикл) трещины определяли как отношение приращения длины трещины А 2 а) к данному числу циклов A/V, т.е. [c.231]

Аналогично, на рис. 93, б первая точка кривых соответствует длине трещины при первом приложении маркировочной нагрузки, а последняя окончательному долдму образца. Таким образом, и в этом случае кривые показывают характер медленного развития макроскопической трещины от начала ее движения до весьма быстрого окончательного разрушения. [c.255]

Выбор угла наклона плоскости излома в пучке электронов зависит от того, на какой угол наклонен столик для образцов камеры объекта используемого РЭМ. Необходимо, чтобы плоскость исследуемого излома (напрймер в зоне медленного развития трещины) была параллельна плоскости стола камеры объектов. В этом случае фиксируемая по микрометрическому винту длина трещины при перемещении излома соответствует истинному изменению его положения в камере объектов микроскопа. [c.302]

Характер сероводородного растрескивания зависит от марки стали, концентрации сероводорода в среде и величины напряжений в металле [137]. Возникновение трещин на ранних стадиях коррозии отмечается в сталях с повышенной склонностью к растрескиванию в газонефтепромысловых средах с высокой концентрацией H2S. Эти трещины имеют сравнительно простой характер. При высокой величине напряжений образуются крупные трещины, расположенные под прямым углом к направлению приложения нагрузки. Однако при низких напряжениях трещины располагаются не под прямым углом к оси нагрузки, а радиально. Считают [137], что эти радиальные трещины возникают вследствие водородного расслоения (пузырения). При медленном развитии процесса растрескивания (при небольших напряжениях в металле и малых концентрациях сероводорода в среде) образуются многочисленные мелкие трещины. Эти трещины не связаны с образованием пузырей. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...