Границы трещин — Перемещения границ трещин (раскрытие)

Большое значение имеют перемещения границы трещины в направлении оси у при zr = х а, которые характеризуют раскрытие трещины. При этом справедливо соотношение [c.254]

С точки зрения практических приложений исследование поверхностной трещины, находящейся в конструкционном элементе, который можно представить пластиной или оболочкой, является одной из наиболее важных задач механики разрушения. В самом общем случае эта задача сводится к задаче о трехмерной трещине, развивающейся в теле конечных размеров, где поле напряжений, возмущенное трещиной, испытывает сильное влияние границ твердого тела [3]. В соответствующей двумерной задаче перемещения поверхности трещины представлены раскрытием трещины 5 и углом раскрытия трещины 6, отнесенными к нейтральной плоскости. Принято, что переменные N5 М, 5 и 0 являются функциями единственной переменной, а именно координаты X, расположенной вдоль оси трещины на нейтральной поверхности. Пара функций 5, 0 или Ы, М может быть определена из решения задачи со смешанными граничными условиями для пластины или оболочки со сквозной трещиной, при этом N и М рассматриваются как неизвестные нагрузки, действующие на поверхность трещины. После определения N и М коэффициенты интенсивности напряжений находят, пользуясь решением в рамках теории упругости для полосы, находящейся под воздействием мембранной силы N и изгибающего момента М. [c.134]

В упругом круговом ядре поле напряжений полностью перестроится появится также соответствующее поле упругих деформаций, малых по сравнению с начальными пластическими деформациями. (Возникающее перемещение на границе упругого ядра, очевидно, будет также весьма малым, так что его влиянием на поле пластических деформаций можно пренебречь.) Так как радиус упругого ядра гораздо больше раскрытия трещины, [c.378]

Определим соотношение между раскрытием трещины и напряжениями на ее продолжении для приближенной модели (1.30). Ввиду того что связь между перемещениями и напряжениями здесь постулирована лишь для границы полупространства, искомую зависимость найдем, используя другой метод. [c.191]

Природа перехода из вязкого состояния в хрупкое без каких-либо видимых структурных изменений в настоящий момент полностью не раскрыта. Пластическая деформация возникает в результате движения дислокаций. Атомы примесей, имеющихся в металле, блокируют дислокации, образуя облака Коттрелла . При приложении нагрузки движение дислокаций задерживается у границ зерен, точечных дефектов и других препятствий, пока напряжения от внешней нагрузки не становятся достаточными для возникновения пластической деформации или для зарождения трещины. В первом случае происходит пластическое течение, во втором, когда скорость распространения микротрещины превышает скорость пластической деформации, наступает хрупкое разрушение. При повышении температуры испытания возможность вырыва дислокации из ее облака и ее перемещения возрастают. По достижении определенной температуры скорость пластической деформации начинает превышать скорость распространения микротрещин, т. е. металл переходит из хрупкого состояния в вязкое. [c.141]

Мерами, повышающими стойкость аустенитных швов против обра- зования горячих трещин, являются измельчение и дезориентирование структуры металла снижение содержания вредных примесей и элементов (серы, фосфора, кремния, водорода) обеспечение двухфазной аустенитно-ферритной, аустенитно-карбидной или аустенитно-боридной структур (там, где это допустимо) дополнительное легирование металла шва элементами, нейтрализующими. вредное влияние серы, а также элементами, тормозящими перемещения дефектов кристаллической решетки металла шва под действием нарастающих напряжений в подсолидусной области. Полезным для стойкости наплавленного металла против трещин является, по-видимому, упрочнение тела дендритов и кристаллитов (благодаря чему уменьшается концентрация дефектов решетки на границах кристаллитов) и упрочнение до некоторого оптимального уровня границ кристаллитов. При этом для межкристаллитного высокотемпературного проскальзывания, необходимого по схеме Мак-Лина [40] для зарождения и раскрытия горячей трещины, требуются более высокие напряжения и большая скорость (темп) их нарастания при охлаждении затвердевшего металла шва. [c.293]

При легировании металла шва азотом химическая дендритная неоднородность в нем по кремнию (и меди) не уменьшается (см. табл.1У.2). Не замечено также влияния азота на количество и форму высококремнистой малопластичной второй фазы. Практически мало измельчается при этом и структура металла шва [15]. Поэтому положительное влияние азота на стойкость против образования горячих трещин объясняют [15, 16] образованием в твердом растворе группировок атомов, так называемых облаков Котрелла (или атмосфер Сузуки,[109, 12]), блокирующих дислокации и другие дефекты кристаллической решетки и затрудняющих их перемещение в твердом растворе [107, 50, 108] и концентрацию на вторичных границах в остывающем металле шва под действием возникающих и возрастающих сварочных и усадочных напряжений. С ростом количества и плотности указанных облаков уменьшается вероятность перемещения в твердом растворе и концентрации дефектов кристаллической решетки на вторичных границах, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на стойкости металла аустенитного шва против образования и раскрытия горячих трещин. Вместе с тем в металлах с гранецентрированной кубической решеткой атомы внедрения (в частности, азота) блокируют только линейные дислокации, оставляя свободными винтовые [79]. С увеличением темпа нарастания сварочных напряжений и деформаций (при увеличении погонной энергии сварки и толщины свариваемого металла) подвижность незакрепленных дислокаций и вакансий и, следовательно, концентрация их на вторичных границах возрастает. Кроме того, достаточно большие сварочные напряжения могут отрывать дислокации от тормозящих их облаков [87], что также способствует развитию физической неоднородности металла шва. [c.308]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...