Трещины Схемы

Распределение вероятностей для критических параметров 527, 528 Расчет на прочность графоаналитический с учетом трещин - Схема 167 [c.612]

При использовании метода с подвижной сеткой на каждом временном шаге, когда имеет место рост трещины, осуществляется сдвиг сингулярного элемента, как показано на рис. 4. В результате вершина трещины всегда остается в центре сингулярного элемента на протяжении всего расчета. Обычные элементы (элементы В на рис. 4), окружающие подвижный сингулярный элемент, подвергаются непрерывному деформированию. Для моделирования больших приростов трещины схема сетки, окружающей подвижный элемент, периодически обновляется, как показано на рис. 4. Заметим, что конечно-разностная схема решения конечно-элементных уравнений типа (4.13) использует векторы узловых перемещений, скоростей и т. п. в два момента времени, скажем в и 2 = 1 +А/. Хотя число конечно-элемент-ных узлов в момент /2 может оказаться таким же, как и в следует отметить, что пространственное положение узлов в момент 2 отличается от положения в момент (см. рис. 4). На основании известных данных о расположении узлов в момент U, пользуясь простой интерполяцией, определяют перемещения, скорости и т. п., соответствующие моменту h (подробности можно найти в [9, 10]). [c.288]

Была исследована пластина с наклонной трещиной, как показано на рис. 9. Для этого случая характерно, что трещина (йо = 0.4U7/ OS 0о), находящаяся в пластине, на края которой действуют не зависящие от времени растягивающие напряжения 0, стартует н развивается автомодельно. Для моделирования развития трещины ее вершину со всех сторон окружают 24 подвижными (заштрихованы) элементами, как видно из рис. 9. Для учета больших приростов длины трещины схема сетки подвергается периодической перестройке. [c.303]

Рис. 95. Зависимость шага бороздки от длины трещины при квазиупругом (I) и упругопластическом (И) поведении трещины (схема)

III, IV и V не рекомендуется по причине возникновения трещин (схемы Т, III и V) хрупкого разрушения (схема IV), [c.152]

Первоначально предполагалось, что коэффициенты Кс и С с являются константами материала. Если бы это было так то по известным значениям Кс или G можно было бы довольно просто из уравнения (56) найти допустимые размеры безопасных трещин для любого действующего напряжения. В действительности эти параметры зависят от многих факторов размеров образца, длины и формы исходной трещины, ее расположения в образце, пластически деформированного объема в вершине трещины, схемы нагружения при испытаниях. [c.246]

На данной схеме о — рабочее (реальное) среднее напряжение, / — длина дефекта, т — его характеристика (для дефектов типа трещин т = от 0,5 до 2). [c.76]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

С целью исследования основных закономерностей деформирования материала у вершины трещины при циклическом нагружении были решены МКЭ упругопластические задачи с использованием теории пластического течения в сочетании с моделью трансляционного упрочнения [72, 83]. Объектом численного исследования служила пластина высотой 60, длиной 480 мм с трещиной длиной L = 20 мм и притуплением б = 0,04 мм (рис. 4.2). Минимальный размер КЭ составлял 0,02 мм, что примерно соответствует размеру зерна конструкционных сталей. Нагружение осуществлялось по двум схемам, представленным на рис. 4.2, а. В первой схеме моделировалось деформирование материала у вершины трещины только по I моде нагружения (Pi =5 0, Рг = 0), во второй —по I и П модам одновременно. [c.204]

Рис. 4.2. Схема нагружения и геометрические размеры пластины (а) и фрагмент аппроксимации КЭ области у вершины трещины (б) (гр — размер пластической зоны)

Рис. 4.8. Схема деформирования и распределение параметра D в зоне пластической деформации у вершины трещины (Де — интенсивность размаха.

Следует отметить, что данный способ моделирования продвижения трещины, основанный на формуле (4.76), имеет ряд особенностей. Так, в случае, когда k = l (наиболее экономичный вариант с точки зрения времени расчета) силы сцепления уменьшаются до Е за время Атс = Ат. При этом положение вершины трещины изменяется скачком на величину AL, а СРТ V однозначно связана с шагом интегрирования Ат. Последнее обстоятельство накладывает существенное ограничение на выбор схемы интегрирования конечно-элементных уравнений движения приходится использовать безусловно устойчивые, но менее точные схемы интегрирования [см., например, уравнение [c.247]

Прогноз субкритического развития трещины при вязком разрушении во многих случаях, как известно, проводится на основании концепции /д-кривых. Данная концепция весьма формальна и не отражает физической сущности рассматриваемого явления. Так, увеличение сопротивления росту трещины по мере ее развития, выраженное зависимостью Jr AL), связано с неоднозначностью описания НДС у вершины движущейся трещины с помощью /-интеграла реально сопротивление разрушению материала у вершины растущей трещины (критическая деформация е/) остается постоянным. Кроме того, Уд-кривые не инвариантны к схеме нагружения и типу образца, что ставит под сомнение их использование для анализа предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.266]

На рис. 5.28 и 5.29 приведены расчетные кривые максимального значения /Стах, размаха Д/С коэффициента интенсивности напряжений и долговечности N от длины трещины L при различных уровнях максимальных напряжений для узлов, образованных стыковым, тавровым соединениями (схема и параметры [c.319]

Рис. 79. Схема развития трещины коррозионной усталости (по Г. В. Акимову)

Рис. 80. Схема коррозионной трещины

Рис. 160. Схема возникновения усталостных трещин

Рис. 7.9. Схема раскрытия трещины

На практике нашли применение и несколько жестких проб, в которых в качестве критерия оценки принят изменяющийся от образца к образцу режим сварки. В основу этих проб положено известное обстоятельство, что увеличение скорости сварки приводит к снижению сопротивляемости шва образованию горячих трещин, так как уменьшается пластичность в т.и.х., ввиду более неблагоприятной схемы кристаллизации. [c.486]

Рис, 13.29. Схема образования трещин Ьри проскальзывании по границам зерен [c.531]

Рис. 4.18. Схема проникновения жидкости вглубь полости трещины

Рис. 124. Влпяппе содержания углерода, серы II марганца и металле шва на склонность к образовашпо горячих трещин (схема)

Рис. 3.7. Схема (а) расположения зоны пластической деформации у поверхности образца относительно траектории трещины ( ) схема возникновения утяжки материала у кончика трещины на поверхности образца (в) форма зоны у кончика трещины (г) экспериментальные данные [25] по распределению ориентировок векторов смещения в процессе формирования в вершине усталостной трещины (/) зоны пластической деформации (2) по поверхности листового материала из алюминиевого сплава Д16чТ

Рис. 13.38. Макроплан (развертка) излома (а) шпангоута № 1 концевой балки вертолета, разрушенного в эксплуатации, с указанием длины участков и числа блоков мезолиний на них и б) схема направлений роста трещины (схема Г. М. Трофимова). Цифрами обозначены отверстия под стыковочные болты в соответствии с нумерацией, указанной на рис. 13.37

Для иллюстрации метода граничных элементов рассматривалась задача об ударном разрыве пластины с краевой трещиной. Схема дискретизации границы симметричной части пластины показана на рис. 3.11. Для определения зависимости коэффициента интенсивности напряжений от времени были вычислены обращения преобразования Лапласа вертикальных смещений на продолжении трещины, затем методом экстраполяции были получены результаты, представленные на рис. 3.12. Эти результать согласуются с известными аналитическими и численными результатами (см. гл. 2), а также [28]. При этом необходимо отметить следующее. Согласно аналитическому решению, пиковое значение динамического коэффициента интенсивности напряжений достигается в момент прихода в вершину трещины волн Рэлея, и производная по времени в этот момент терпит разрьш. Приведенные на рис. 3.12 к 1вые являются сглаженными вследствие дискретизации интегрального уравнения и численного обращения преобразования Лаш1аса. Тем не менее, зто не сказывается на самом пиковом значении 1, которое является наиболее важной величиной, определяемой в процессе расчета. [c.74]

Многократное повторение этого взаимодействия приводит к слиянию новых дислокаций а [001], что в конце концов вызывает образование зародышевой трещины. Схема Коттрелла не требует наличия барьеров для дислокаций в исходном состоянии. Барьеры, а затем дислокационные скопления и трещины-образуются в результате пластической деформации. [c.75]

Рис. 90. Скопление п параллельных краевых дислокаций одного знака перед препятствием (а) возникновени трещины в районе головы дислокационного скопления, сопровождающееся, вступлением дислокаций в трещину (схема Мотта — Стро) (б)

Во время очередного осмотра барабана была замечена тонкая внутренняя трещина, идущая от отверстия водомерной колонки к отверстию для непрерывной продувки. После удаления завальцованных труб была обнаружена кольцевая трещина в трубе водомерной колонки. В отверстиях барабана было обнаружено еще несколько трещин, не выходящих на поверхность наружная трещина была почти сквозной и не доходила до наружного края отверстия на 8—10 мм. Магнитографическим исследованием всех завальцованных труб обнаружили еще одну группу трещин, расположенных с противоположной стороны барабана вокруг отверстия для фосфатного питания. Металлографические исследования металла, взятого из места расположения трещин, показывают, что эти трещины имеют межкристал-литный характер с разрушением отдельных кристаллов. От основной трещины отходят в разных направлениях многочисленные ответвления в виде тонкой сетки трещин. Схема расположения трещин показана на рис. 54. [c.107]

Такие же результаты могут быть получены, если при температуре 100—120° С дать металлу в районе сварных соединений отдых (изотермическую выдержку) в течение Ю ч. Тогда изделие может быть охлаждено далее до комнатной температуры и вылеживаться до термообработки в течение достаточтЕО длительного времени. Трещин после такого отдыха не наблюдается, а структура и свойства после термообработки — отпуска получаются оптимальными. Схема термических режимов, обеспечивающих получение сварных соединений без трещин и с благоприятными конечными структурами и свойствами приведена на рис. 135. [c.269]

Как видно из схемы, приведенной на рис. 288, работа рас-иространення трещины при комнатной температуре (пунктирная линия /) ниже полного значения Up (сплошная линия /), что является результатом появления хрупкой составляющей в изломе. Легирующие элементы не понижают, а повышают [c.368]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Рис. 2.8. Распределение максимальных локальных напряжений Олок и суммарных напряжений Ji -f- в голове дислокационного скопления, представленного в виде трещины сдвига с притуплением бс под действием эффективных напряжений (схема)

Схема расчета траектории трещины при динамическом ее росте аналогична алгоритму определения траектории усталостной трещины (см. подраздел 4.1.3) при этом вместо анализа нормальных напряжений Оп при двух экстремальных нагрузках Pmin и Ртах вычисляется а при нагрузке Я(т), отвечающей началу очередного шага продвижения трещины на величину AL. [c.244]

Очевидно, что на точность получаемых результатов будут влиять такие факторы, как схема интегрирования, величина шага интегрирования Ат,-, количество КЭ в проскоке, число подынтервалов времени k, на которые разбит интервал Атс. Из рис. 4.20 видно, что при использовании уравнения (1.47) при k = 4 11 18 (кривые 1, 2, 3, 4) отличие результатов расчета от приближенной аналитической зависимости (4.79) составляет соответственно 0,19 0,14 0,08 0,01G (0) (при v = r). Таким образом, использование условия < 10 приводит к существенной погрешности расчетной схемы, что, в свою очередь, в задаче об определении СРТ приводит к необоснованному завышению скорости трещины, особенно в области ее высоких значений (o r). Следует отметить, что значению k = при v = r соответствует шаг интегрирования Ат, равный времени прохождения волны расширения через наименьший КЭ в вершине трещины. Попытки более адекватного описания зависимости G (y) с помощью более точного моделирования раскрытия трещины путем увеличения количества КЭ в проскоке не дали существенного изменения зависимости G (o) (кривая 6). При использовании уравнения (1.41) зависимость G v) отличается от аналитической (4.79) менее чем на 1 % (кривая 5). В то же время следует отметить, что ограничение на шаг интегрирования, обусловленное устойчивостью решения уравнения (1.41), делает применение данной схемы при и < Сд неэффективным, поскольку резко возрастает количество шагов Ат (при v = r /г = 18 при v = rI2 fe = 36 и т. д.). [c.250]

Тавровые и стыковые соединения (для всех образцов сечение рабочей части имеет размер 40 X 80 мм) испытывали при мягком нагружении (нагружение по напряжениям) с максимальными напряжениями, равными 125 и 250 МПа (0,125 и 0,25 ат ), при одном и том же размахе напряжений, равном 250 МПа (0,25 а ). Испытания проводили с частотой 5 Гц на испытательной машине фирмы S HEN K , имеющей гидравлические захваты, препятствующие повороту образца. Это обстоятельство было учтено соответствующей расчетной схемой при определении траектории трещины и КИН (см. рис. 5.26). [c.323]

Изучение процесса разрушения показало односторон-нос гь распространенного мнения о сопротивлении отрыву как о гюстоянной материала и привело к замене схемы одновре-ме11н<5го (по всему сечению) разрушения схемой постепенно распространяющейся трещины. Типичным считается развитие трещины из одного или немногих центров. Квазиодновременность разрушения (при определении сопротивления отрыву) рассматривается как частный случай. [c.117]

В ноябре 1987 г. при остановке технологической линии произошло лавинообразное разрушение корпуса теплообменника, находившегося под действием внутреннего давления. В момент, предшествовавший разрушению, поток среды в межтрубном пространстве аппарата отсутствовал, однако в корпусе сохранялось рабочее давление (вероятнее всего, жидкой фракции). Теплообменник представлял собой горизонтальный цилиндрический аппарат с двумя неподвижными трубными решетками, сферическими днищами и компенсатором на трубной части. Он был рассчитан на эксплуатацию в некоррозионной среде под давлением в корпусе 3 МПа, в трубной части — под давлением 3,8 МПа при температуре минус 18°С. Корпус, днища и трубные решетки аппарата изготовлены из стали 09Г2С. Размеры теплообменника длина (между трубными решетками) 5000 мм диаметр 1200 мм толщина стенки корпуса 20 мм. В соответствии с технологической схемой обвязки Т-231 теплообменник эксплуатировался при температуре минус 36 С. Исследования показали, что зарождение и докритический рост трещины, вызвавшей разрушение корпуса, произошли на оси кольцевого шва обечайки в зоне приварки штуцера входа этано-вой фракции. Трещина развивалась вдоль оси кольцевого шва, и по достижении критической длины (200 мм) произошел переход к лавинообразному разрушению с разветвлением трещины [c.50]

ГОСТ 8732-70 материал по исполнительной документации — сталь 20 по ГОСТ 8732-70. Байпасная линия разрушилась на отдельные фрагменты неправильной формы с линейными размерами от 180 до 1300 мм при пуске компрессора. Ультразвуковая толщинометрия восемнадцати фрагментов байпаса показала, что толщина стенки трубы составляла 8,8-11,1 мм. Твердость металла — 206-215 НВ. Для установления очага разрушения фрагменты были обмерены, промаркированы, и в соответствии с линиями разрыва была разработана схема разрушения. На всех представленных фрагментах изучен характер изломов и определены направления распространения трещин, анализ которых позволил предположить, что очаг разрушения находился в сварном шве приварки байпасной линии к крану. Из этого шва были отобраны темплеты для исследования причин зарождения и развития разрушения. Установлено, что очагом разрушения явился участок сварного шва длиной - 50 мм, от которого началось лавинообразное развитие магистральных трещин с многочисленными разветвлениями и изменениями направлений. При изучении рельефа излома сварного шва были выявлены три зоны 1 — первоначальная трещина длиной до 45 мм и глубиной до 7 мм с очагами разрушения в дефектах сварки (подрез, несплавления) 2 — трещины, развившиеся в процессе эксплуатации байпасной линии 3 — долом с гладким срезом. Микроструктурный анализ показал, что начальная трещина развивалась в корневом шве по линии сплавления. В ходе анализа химического состава металла было установлено, что материал байпасной линии соответствовал стали 75 по ГОСТ 14959-79, на основании чего было сделано предположение, что для монтажа байпаса был использован участок трубы из обсадной или технической колонны марки Л, применяемой при обустройстве скважин. Механические свойства и хими- [c.53]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...