Плотность энергии критическая

Если зафиксировать малое А и принять его равным структурному параметру материала До (такого рода параметры часто называют процессом зоны), то критерий (4.84) будет подобен критерию Си [412—414] критической плотности энергии деформирования на некотором расстоянии от вершины трещины. Учитывая, что при циклическом нагружении плотность энергии деформирования й щшл равна необратимой рассеянной энергии за цикл, критерий (4.84) сводится к условию разрушения элементарного объема у вершины трещины, которое можно представить в виде [c.258]

Рисунок 4.18 - К обоснованию определения предельной плотности энергии деформации W у края трещины (надреза) по данным стандартных испытаний образцов на растяжение При наличии надреза W зависит от коэффициента концентрации напряжений, но не зависит от размера образца. Как показали исследования, при наличии надреза (или трещины) плотность энергии предельной деформации может быть выражена через критическое значение J - интеграла (или раскрытие трещины) в виде

На рисунке 4.19 схематически показан метод определения параметра при испытании образцов с надрезом при различных радиусах надреза. Плотность энергии W , определяемая по соотношению (4.12) для гладкого образца, была принята за критическую энергию, необходимую для зарождения распространяющейся трещины. [c.277]

В цикле приложения нагрузки при любом внешнем многопараметрическом воздействии на материал перед вершиной усталостной трещины внутри зоны пластической деформации происходит квазихрупкое, скачкообразное ее подрастание на величину 5,, соответствующую размеру участка металла, в котором достигнута критическая плотность энергии деформации. [c.205]

Развитие усталостной трещины при двухосном растяжении может происходить с изменением ее начальной траектории, если расположение плоскости надреза, где стартует трещина, не соответствует направлению, в котором плотность энергии деформации будет минимальной [72]. При любой ориентировке трещины и сочетании компонентов внешних нагрузок ее рост определяется затратами энергии на деформирование материала и образование свободной поверхности в пределах области, где достигнута критическая плотность энергии деформации. Для ситуаций, когда этот критерий справедлив, независимо от ориентировки трещины ее рост описывается с единых позиций через размах коэффициента плотности энергии деформации Д5 из условия [72] [c.310]

С учетом этого соотношения рассмотрим два материала с одинаковыми максимально допустимыми напряжениями, но существенно отличающиеся по плотности. Критическое напряжение для более тяжелого материала наступит при пропорционально меньшем значении плотности энергии. Можно задаться вопросом сколько же в конечном счете будет запасено энергии Количество всей запасенной энергии зависит от плотности энергии и массы маховика. Из (10.5) можно видеть, что для одного и того же максимально допустимого напряжения отношение массы двух веществ, необходимое для накопления равного количества энергии, обратно пропорционально плотностям материала этих веществ. Отсюда для заданной массы материал с меньшей плотностью и более высокой прочностью намного превосходит по своим характеристикам стандартные материалы с высокой плотностью. [c.248]

Как показано в [И], переход от стабильного роста трещины к нестабильности контролируется тремя взаимосвязанными критериями пределом текучести аод, объемной плотностью энергии деформации критического уровня и критической энергией на единицу длины трещины или Они образуют инвариантный комплекс, связанный с фрактальной размерностью структуры зоны предразрушения [11]. Эта зависимость носит универсальный характер. Поэтому найденные ранее различными авторами корреляции между фрактальной размерностью поверхности разрушения и отдельными механическими свойствами (Ki , К,/, и др.) носят конкретный характер. [c.74]

При наличии надреза зависит от коэффициента концентрации напряжений, но не зависит от размера образца [284]. Как показали исследования, при наличии надреза (йли трещины) плотность энергии предельной деформации может быть выражена через критическое значение J-интег-рала (или раскрытие трещины) в виде [c.164]

Плотность энергии W , определяемая по соотношению (192) для гладких образцов, была принята за критическую энергию, необходимую для зарождения распространяющейся трещины [283, 284]. [c.164]

Критерием неустойчивости кластера на макроуровне является накопление в нем критической (относительной) плотности энергии W,. [c.196]

Связь параметров трещиностойкости с параметром п. Прерывистый характер роста усталостной трещины при dl/dN В затрудняет достоверное определение из-за отсутствия подобия локального напряженного состояния при переходах устойчивость—неустойчивость—устойчивость трещины. Используем в качестве критерия подобия в автомодельных условиях константу Д, связывающую критическую плотность энергии деформации с коэффициентом Пуассона (уравнение (189)). [c.197]

Заключение. Решена задача о периферийном взрыве в звезде с экспоненциальным начальным распределением плотности. Получены различные режимы колебаний звезды в зависимости от энергии взрыва и его расположения относительно центра. Для разных начальных распределений плотности найдены критические значения энергии, приводящие к сбросу сферической оболочки и уходу части массы звезды в межзвездное пространство. Исследована возможность неоднократного сброса оболочки, приводящего к быстрой переменности звезды. Показано, что критическое значение энергии существенно зависит не только от внутренней энергии звезды в положении равновесия, но и от места начального энерговыделения. [c.424]

Большое значение имеют механические характеристики, оценивающие сопротивление материала развитию в нем трещин. Это введенный Ирвиным параметр вязкости разрушения, т. е. критические коэффициенты интенсивности напряжений Кс — для плоского напряженного состояния, Ki — для плоской деформации и пропорциональные им соответствующие значения поверхностной плотности энергии разрушения и Gi , называемые также вязкостью разрушения критическое раскрытие трещины или разрушающее смещение ударная вязкость образца с трещиной <2ту, введенная Б. А. Дроздовским [15]. [c.10]

Гипотеза аккумулирования энергии при трении [26]. При расчете износа пар трения (в том числе металл — полимер) иногда используют понятие плотности энергии трения в поверхностном слое. Накопление импульсов энергии происходит в так называемом аккумулирующем объеме. Под аккумулированием энергии понимается накопление внутренней потенциальной энергии в близкой к поверхности зоне пары трения. Когда в каком-либо участке накопленная энергия достигает критического уровня, происходит отделение частиц. Эксперименты показали, что износ зависит от критического числа импульсов. [c.203]

Функция плотности энергии деформации позволяет определять следую-1цие критические параметры [c.284]

Tq - критический размер зародьшш трещины с предельной плотностью энергии W , характеризующей неравновесный фазовый переход от разрушения на микроуровне к макроуровню. Они взаимосвязаны соотношением [c.284]

Масштаб наблюдения является критическим размером аморфной структуры (зоны П переходного слоя) предразрушения, в пределах которой функция плотности энергии деформации сохраняет свое постоянное значение, равное В пределах га процессь[ диссипации энергии связаны с неравновесными фазовыми переходами кристаллштеской фазы в квазиаморф-ную (зону 1 переходного слоя) и аморфную (зона П) и далее - в деструктивную (достижение в пористой зоне максимального уровня растягивающих напряжений) - при одном и том же уровне плотности энергии деформации [c.133]

Параметром порядка служит плотность жидкости на кривой равновесного сосуществования жидкой и паровой фаз или, точнее, разность этой плотности и плотности в критической точке, т. е. р—Рк- Восприимчивость, равная X = l/((9 (p9)/dp )j-, в рассматриваемом случае, учитывая, что по свойству энергии Гиббса d (рср)/ф = ф, а (ф/<3ф)г = (dpld(f)/ др1др)г, характеризуется производной др1др)т. [c.260]

Пусть каждое скачкообразное увеличение длины усталостной трещины реализуется при достижении определенных значений напряжения на сдвиг Т и отрыв а а любое возможное напряженное состояние материала металла характеризуется безразмерным параметром О < р, < 1, контролирующим степень стеснения пластической деформации в вершине каждого микротуннеля. Тогда в зоне 8 с критической плотностью энергии деформации, которая характеризует условие исчерпания пластической деформации, параметр Р, может быть охарактеризован как [c.205]

В качестве одного из путей преодоления этого несоответствия теории и реального процесса Си и Чен [31] предложили использовать для анализа разрушения волокнистых композитов так называемую теорию плотности энергии [30]. В основу теории положено предположение о том, что решение механики сплошной среды работает вплоть до области, лежащей вблизи кончика трещины на расстоянии порядка радиуса кривизны вершины трещины. Коэффициент плотности энергии деформирования элемента, лежащего вне этой области, является функцией его положения относительно осей надреза. Развитие трещины происходит, когда величина этого коэффициента достигает критического значения. Предполагая, что трещина распространяется только параллельно волокнам, при помощи теории плотности энергии в работе [31] получены значения критических напряжений для различных углов распространения трещины и зависимости угла разрушения от угла трещины для однонаправленного стеклопластика на эпоксидном связующем. Хотя в [31] и сказано, что рассматриваемая теория пригодна для случая трещины с притупленной вершиной, остается неясным, каким образом осуществить анализ напряжений, если вне области, примыкающей к вершине трещины, существует зона нелинейности. [c.54]

Представлена краткая история и обаор модифицированной механики раз рушения Гриффитса — Ирвина. Подчеркнуто значение коэффициента интенсивности напряжений и скорости высвобождения энергии деформирования в механике разрушения изотропных и анизотропных материалов. Кратко изложена эмпирическая трактовка процесса усталостного роста трещины в изотропной среде. Затем перечислены противоречия между основными предпосылками классической теории разрушения и особенностями протекания процесса разрушения в многофазных слоистых материалах. Тем самым показана необходимость некоторого смягчения исходных предпосылок теории разрушения, которое позволило бы создать практически применимые подходы для решения задач разрушения композитов. Очень кратко, вследствие неприменимости непосредственно к решению инженерных задач, изложены основные результаты, полученные при помощи методов микромеханики, позволяющих исследовать процессы взаимодействия между трещиной, волокном и связующим в бесконечной среде. Далее огшсаны основные концепции современных макромеханических подходов для описания процесса разрушения композитов. Отмечено, что все подходы, расчеты по которым находятся в соответствии с экспериментальными данными, исключают из рассмотрения нелинейную зону или зону разрушения у кончика трещины. Более сложные теории (с учетом критического объема, плотности энергии деформирования) наилучшим образом согласуются с экспериментами на однонаправленно армированных композитах, когда трещины распространяются параллельно волокнам. Эти теории также хорошо описывают нагружение слоистых композитов под углом к направлению армирования, когда преобладающее влияние на процесс разрушения оказывает растрескивание полимерной матрицы. Расчеты по двум приближенным теориям (гипотетической трещины и критического расстояния) и комбинированному методу (модель тонкой пластической зоны) сравниваются с данными, полученными при испытании слоистых композитов с симметричной схемой армирования [ 6°]s. Приведены данные о хорошем соответствии степенной аппроксимации, применяемой для описания скорости роста трещины, результатам испытаний на усталость слоистых композитов с концентраторами напряжений. [c.221]

Сложные подходы (критического объема, плотности энергии деформации) аналитически представляются в наиболее общем виде. Они хорошо описывают результаты экспериментов на однонаправленных слоистых композитах с трещинами, ориентированными параллельно волокнам, и косоугольно армированных слоистых композитах, в которых процесс разрушения связан с образованием трещин в матрице. [c.245]

Реликтовое и з л у ч с и и о (микроаплип-впе фоновое излучение). В. заполнена ал.-маги, излучением с чернотельиым спектром и теми-рой 7 =2,7 К (см. Планка закон излучения). Его плотность энергии в долях критической АРсЮ " при Нц= [c.347]

Дж. Си [285—287] ввел представление о функции плотности энергии деформации dWIdV (W — энергия, V—объем) и о ее критическом значении dWtdV) - Условия деформированного состояния у вершины трещины таковы, что индивидуальные элементы (блоки) под действием приложенного напряжения подвергаются дилатации и дисторсии (рис. 100). Таким образом, плотность энергии деформации включает энергию, идущую на дилатацию и дисторсию. Основные соотношения для каждого элемента могут различаться, поэтому решение увязывается с историей нагружения. Суммарная запасенная энергия упругой деформации в каждый момент времени учитывается с помощью функции плотности энергии деформации, представленной в виде [c.165]

В соответствии с теорией Дж. Си при субкритическом росте трещины отношение коэффициента плотности энергии деформации Sj к расстоянию Го, от края трещины элемента с критической плотностью энергии деформации dWldV) остается постоянным [c.165]

При вязком отрыве критическая плотность энергии деформации в зоне предразрушения dWIdV = (dW/dV) = У/ = onst, а критический размер [c.165]

Масштаб наблюдения является критическим размером кластера, в пределах которого функция плотности энергии деформации (dW/dV) сохраняет постоянное значение, равное W . B пределах Гц процессы диссипации энергии связаны с неравновесными фазовыми переходами кристаллической фазы в квазиаморфную и квазиаморфной — в деструктивную при одном и том же уровне плотности энергии деформации W . Критерием [c.174]

В работе [323] предложен критерий, основанный на представлениях о критической плотности энергии деформации, который учитывает трехмерность напряженно-деформированного состояния у вершины трещины. Однако детальный анализ напряженно-деформированного состояния у вершины трещины, особенно при упругопластическом деформировании в настоящее время представляет труднорешаемую задачу. [c.23]

Влияние конечного раскисления, обеспечивающего различные типы неметаллических включений 1151], на склонность к хрупкому разрушению стали изучали на примере стали 45Л. Ниже иллюстрируется только влияние конечного раскисления на критическую температуру хладноломкости при статическом испытании образцов-плас-тин, ослабленных центральной трещиной и подвергнутых растяжению сосредоточенной нагрузкой [50] (см. приложение 3, рис. 117, б). Результаты этих исследований приведены на рис. 62 в виде температурных зависимостей плотности энергии разрушения у (Гиоп) для шести вариантов конечного раскисления [50]. Из приведенных данных видно (см. рис. 62), что конечное раскисление, обеспечивающее различные дефекты в структуре ли- [c.157]

A I, Кц, - коэффициенты интенсивности напряжений нормального отрыва, поперечного и продольного сдвига соответственно Kf., Kif. - вяэкость раэрушения (критический коэффициент интенсивности напряжений) в статическом приближении К ) - вязкость разрушения в динамическом приближении / -длина (полудлина) трещины V — скорость распространения трещины j = /i, Ji — J-интеграл G — скорость освобождения энергии G — критическая скорость освобождения энергии Т — кинетическая энергия и — полная энергия деформации W — плотность энергии деформации 27 — удельная поверхностная энергия раэрушеция Г - граница тела [c.9]

Реальные жидкости не обладают симметрией решеточного I asa, и это наиболее заметно выражается в том, что диаметр кривой фазового равновесия р =(рж+Рг)/2 не совпадает с кри-т ической изохорой и проявляет слабую сингулярность при подходе к критической точке. В решеточном газе флуктуации плот- ости и энергии на критической изохоре статистически независимы, в то время как для реальных жидкостей должны существовать поправки, связанные с отсутствием в них инвариантности энергии относительно изменения знака параметра порядка, следствие этого в жидкостях коррелятор плотность — энергия [c.113]

Важным физическим примером полумакроскопических равновесных флуктуаций является теория флуктуаций близи критической точки, где флуктуации могут сильно возрастать. В этом случае динамические неременные ai r) = ai q,p r) представляют собой величины, изменяющиеся в пространстве, например, плотность массы или плотность энергии [43]. Обобщенное распределение Гиббса g q p) описывающее состояние с заданными отклонениями Аа (г), теперь принимает вид [c.74]

Наиболее важной характеристикой процесса лазерного плазмо-образования служит пороговая интенсивность /п или пороговая плотность энергии Wn пробоя. Однако при систематизации и интерпретации имеющегося экспериментального материала возникают трудности, заключающиеся в отсутствии общепринятого критерия факта пробоя. В качестве критерия рассматривались различные проявления пробоя яркая световая вспышка, сопровождаемая звуковым импульсом излучения импульс отдачи на мишени, блокирование пропускания ионизованными областями и некоторые другие. При этом, как правило, не идентифицировались режимы развития фронтов ионизации. Большая погрешность измерений возникает вследствие неравномерности пространственно-временной структуры воздействующего мощного излучения и случайного (пу-ассоновского) характера попадания в область каустики сфокусированного пучка частиц аэрозоля критических размеров. [c.178]

Сопоставление данных средней объемной концентрации плазменных образований в канале пучка с результатами измерений характеристик аэрозольной компоненты атмосферных дымок позволило оценить зависимость минимального (критического) эффективного радиуса частиц дымки асг, инициируюш их оптический пробой, от плотности энергии излучения в пучке [3]. Для влажных дымок с метеорологической дальностью видимости 5м= = 12 15 м радиус изменяется в интервале 7—10 мкм. Причем для значений относительной влажности 85—95 % в условиях эксперимента преобладаюпдие твердые частицы были обводнены. Отношение внешнего радиуса к твердому ядру изменялось в преде-лах 1,2—1,4. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...