Условие однократного разрушения

Эксперименты показали [8], что при жестком нагружении кривая усталости может быть описана в виде (1.11), где С определяется из условий однократного разрушения и для большого [c.9]

Кроме условий нагружения форма ямок в значительной степени определяется также характером инициатора зарождения пор. Так, вытянутое включение может вызвать формирование вытянутой но форме ямки. Разрушение, возникшее на субгранице, границе раздела фаз или блоков, может затем развиваться с формированием ямок неопределенной формы. При однократном разрушении ряда высокопрочных сталей ямки также часто имеют неопределенные очертания. [c.26]

Характер разрушения — пластичное или хрупкое при однократном нагружении, усталостное, от длительного действия статической нагрузки и т. д. В некоторых случаях только анализ излома не дает однозначного ответа на вопрос о характере разрушения, например, не всегда удается отличить изломы замедленного разрушения от хрупких однократных или изломов коррозионного растрескивания. В таких случаях другие данные (об условиях службы, условиях обнаружения разрушения (трещины), металлографическое исследование и т. д.) позволяют с большей определенностью отнести излом к тому или другому виду. Однако и в этих случаях на долю анализа излома остается задача выявления и уточнения различных обстоятельств разрушения и способствующих разрушению факторов. [c.173]

С развитием представлений и методов теории приспособляемости стало еще более очевидным, что эта теория является обобщением анализа предельного равновесия упруго-пластических тел на произвольные программы нагружения. Соответственно теория предельного равновесия может рассматриваться как частный случай, характеризующийся однократным и пропорциональным нагружением. Связь и аналогия обеих теорий хорошо видна при общей статической формулировке задач, а также при сопоставлении преобразованного применительно к условиям прогрессирующего разрушения уравнения кинематической теоремы Койтера с аналогичным уравнением теоремы о разрушении. [c.244]

Как и в условиях однородного напряженного состояния [66, 80], при малоцикловом нагружении образцов с надрезом количество поглощенной материалом энергии является функцией долговечности образца (рис. 4.19) чем выше долговечность, тем большее количество энергии поглощается образцом к моменту разрушения. При этом, как видно из рис. 4.22, общее количество энергии может во много раз превышать энергию однократного разрушения, определяемую площадью под кривой статического растяжения. Для образцов с надрезом осредненная деформация измеряется на некоторой базе, включающей надрез, и измерение при статическом и циклическом нагружении осуществляется на одной и той же базе. [c.123]

В процессе исследования разрушения этих колец были испытаны аналогичные кольца путем их нагружения гидравлическим давлением. В условиях однократного нагружения до окружного напряжения 56—64 кгс/мм образовывались крупные трещины или происходило полное разрушение. Однако в случае циклического нагружения при окружном напряжении 43 кгс/мм одно кольцо разорвалось после 76 циклов, а другое — после 464 циклов. Обе трещины прошли через вентиляционные отверстия. В кольцах, подвергнутых испытанию циклическим нагружением, мелкие трещины были обнаружены также в других отверстиях. [c.82]

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ПО УСЛОВИЯМ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОДНОКРАТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ [c.67]

Расчет по условиям сопротивления однократному разрушению [c.69]

Если при малоцикловом жестком нагружении прочность коррелируется в основном с характеристиками пластичности материала при однократном разрушении, то в условиях мягкого нагружения основное влияние оказывают [4, 161 статические прочностные свойства (рис. 20). На рисунке приведены кривые усталости некоторых конструкционных материалов, в том числе стали ЗОХГС, после различной термообработки. [c.97]

Несущая способность при скоростном нагружении определяется теми нагрузками, которые необходимы для хрупкого или вязкого разрушения детали (см. [5]), в условиях однократной быстро нарастающей (ударной) нагрузки. Хрупкому характеру разрушения способствуют снижение температуры, концентрация напряжений, увеличение абсолютных размеров и скорости деформирования. Наряду с разрушающими нагрузками оказываются характерными величины энергии, необходимой для разрушения, которая характеризует вязкость детали, а также критические температуры перехода от вязкого к хрупкому разрушению. Предельные нагрузки при скоростном нагружении определяются обычно экспериментально. [c.334]

В. Серенсен, Н. А. Махутов и Р. М. Шнейдерович (1964—1966) предложили описание условий малоциклового разрушения на основе силовых и деформационных критериев разрушения. Анализ условий малоциклового разрушения получен ими на основе деформационных критериев. В качестве критерия квазистатического разрушения предложена величина предельной односторонне накопленной пластической деформации равной деформации при разрушении от однократной нагрузки для однородных и неоднородных напряженных состояний. Использование обобщенных кривых циклического деформирования и деформационных критериев позволило этим авторам (1966 и сл.) определить предельные состояния при усталостных малоцикловых процессах. Для случаев малоциклового нагружения, при которых интенсивности накопления квазистатических и усталостных повреждений сопоставимы, предельное число циклов устанавливается на основе гипотезы суммирования этих повреждений. [c.412]

Следует, однако, отметить, что при статическом нагружении условия разрушения Яз + Я4 = 1 обеспечиваются с точностью, заметно меньшей, чем в случае циклических режимов (табл. 2.26). Причины повышенного разброса данных, по-видимому, заключаются в том, что в условиях однократного деформирования распределение деформаций вдоль длины образца при ползучести и мгновенном растяжении различно, а в условиях циклического деформирования влияние этих различий, наблюдающихся в каждом цикле, нивелируется. [c.216]

Удовлетворительные результаты моделирования роста трещин получены в случае переходов от положительного к отрицательному соотношению главных напряжений, а также при переходе к величине > 1,0. Некоторое завышение результатов моделирования по длительности процесса разрушения получено и в случае однократного перехода от 150 к 120 МПа при прочих равных условиях [c.418]

Реальные слоистые пластики имеют многонаправленное армирование, и можно не сомневаться, что основная причина начала разрушения — расслаивание по границе раздела волокно — матрица от растяжения. В разд. II было показано, что растяги-ваюш,ие напряжения на поверхности раздела могут возникать как от растягивающей, так и от сжимающей нагрузки в направлении, как параллельном, так й перпендикулярном к группам волокон. Изменение температуры в любую сторону относительно равновесного состояния также вызывает растягивающие напряжения на поверхности раздела. Большинство отмеченных выше исследований поврежденности касается приложения однократных или повторяющихся растягивающих нагрузок перпендикулярно одной из групп волокон в композите. При таких условиях продольные волокна могут считаться обеспечивающими упрочняющий эффект, а поперечные волокна — ответственными за возникновение разрушения. [c.359]

Форма ямок, как правило, определяется напряженным состоянием и направлением разрушающих усилий. В условиях объемного растяжения возникают равноосные ямки, от действия касательных напряжений, например на конечных скосах разрывных образцов,—вытянутые параболические (см. рис. 5, d), направленные в противоположные стороны (на ответных половинах образца). При однократном внецентренном приложении растягивающей нагрузки, как правило, образуются параболические вытянутые ямки, направленные в одну сторону на обеих половинках образца. При однократном кручении на участках излома, соответствующих разрушению от нормальных напряжений, наблюдаются равноосные ямки, в остальной части излома— параболические. Часто параболические ямки перемежаются с равноосными. Кроме того, на поверхности излома нередко наблюдаются участки, сглаженные при вытягивании. [c.26]

Резким нарушением нормальных условий работы, а именно забросом температуры на 300—400°С выше регламентированной, повышением вибраций было вызвано образование смешанных по строению изломов, на которых без определенной последовательности располагались отдельные участки усталостного, длительного статического и однократного статического разрушения (рис. 128). [c.157]

Критерием правильности расшифровки эксплуатационного излома является воспроизведение такого излома в лабораторных условиях. Например, эксплуатационный излом прессованной детали из сплава Д16 был воспроизведен однократным растяжением при температуре 550°С (см. рис. 29). Это позволило определить условия возникновения эксплуатационного разрушения. [c.173]

При этом в определенных условиях возможно накопление перед разрушением в процессе циклического неизотермического нагружения деформаций, близких величинам статического однократного разрыва (квазистатический или длительный статический характер циклического разрушения), а в ряде случаев наблюдается разрушение термоусталостного характера без выраженной со- [c.48]

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Если (в нервом приближении) принять значения и Оо равными объемным значениям при однократном растяжении, то для определения числа циклов до разрушения необходимо найти действующие напряжения или деформации и показатели степени в уравнениях (1.4) и (1.5). Связь между напряжениями и деформациями, действующими на контакте, и условиями нагружения вытекает из решения задачи теории упругости [22] или соответственно пластичности [20] о движении с трением жесткого тела по деформируемому полупространству. Решения, полученные для индентора, моделирующего единичный фрикционный контакт, затем обобщаются на случай множественного контакта. [c.19]

Особую остроту приобретает вопрос о критериях оценки поведения чугуна с шаровидным графитом в условиях ударной нагрузки. Можно считать очевидным, что ударная вязкость — сила сопротивлению разрушению при однократно приложенной ударной нагрузке — не выявляет особенностей чугуна и не дает количественной характеристики, которую можно было бы использовать при расчетах на прочность. Между тем повышенная циклическая вязкость дает основание считать, что циклическая нагрузка воспринимается большим объемом металла, в результате чего повышается надежность работы чугуна но сравнению со сталью. Эти положения проверены и подтверждены ЦНИИТМАШем на установке для испытаний ударно-циклической прочности материалов [261]. [c.208]

В определенных условиях при большой жесткости нагружения и значительной выдержке значения деформаций, накопленных к моменту разрушения могут приближаться к значениям деформаций при статическом однократном нагружении (0,5 - 0,7) е . Такие деформации зафиксированы при ...3-10 циклов. [c.42]

Вязкие разрушения в условиях однородного линейного напряженного состояния возникают, как правило, при однократных статических испытаниях на растяжение лабораторных цилиндрических или плоских образцов. В соответствии с действующими стандартами при этом определяют характеристики механических свойств От (или < 0,2). э также относительное [c.19]

Начальная зона изломов однократного разрушения образцов с надрезом или с заранее созданной усталостной трещиной (для определения К с, ту) [И7, 121] имеет строение, отличное от остальной поверхности излома. На ее поверхности часто наблюдаются волнообразный рельеф или вытянутые ямки, напоминающие ямки при внецентрениом растяжении. Наиболее четко волнообразный рельеф в переходной зоне выражен у алюминиевых сплавов (рис. 3). Эта зона образуется под действием касательных напряжений при расщеплении по плоскостям скольжения, подготовленным предшествующей деформацией [134], а размер зоны соответствует области локальной деформации в вершине трещины, образующейся при нагружении перед страгиванием трещины [119]. Размер зоны увеличивается с увеличением вязкости разрушения и хорошо коррелирует с величиной раскрытия трещины [89, 119]. В связи с последним наблюдением было бы правильнее называть эту зону зоной пластического прироста трещины. Размер этой зоны зависит от условий образования предварительной усталостной трещины увеличение числа циклов с 1 400 до 463 000 для образования трещины определенной длины в сплаве Д1 при определении Ки привело к уменьшению ширины зоны с 12 до 8 мкм, [c.13]

Если при малоцикловом жестком нагружении прочность кор-релируется с характеристиками пластичности материала при однократном разрушении [217], то в условиях мягкого нагружения основными оказываются статические прочностные свойства (рис. [c.10]

При испытаниях на консистометре Гепплера в нестационарных условиях однократного кратковременного вдавливания индентора в смесь под постоянной нагрузкой [4] практически не происходит тиксотропных разрушений структуры смеси ни в кау гуковой, ни в сажевой фазе. Как т)ср, так и Х2, т. е. /, имеют иные значения, чем в стационарном режиме испытаний при гармоническом сжатии на приборе Корнфельда [4]. Если сопоставить нестационарные и стационарные значения вязкости по Муни, приведенные в работе [117] в 1956 г. и иллюстрируемые рис. 2.2.4 и 2.2.8, то можно заметить резкое изменение (перепад) вязкости, которое тем больше, чем выше содержание наполнителя и чем он активнее в смеси (чем больше повышает ее вязкость). [c.66]

Установлено, что помимо материала образца и радиуса надреза предел выносливости и чув ствительность к надрезу зависят также от числа циклов до разрушения, при котором производится сравнение. Это видно на рис. 4.8, где приведены данные испытаний надрезанных и ненадрезанных образцов. При очень малом числе циклов N нагружения до разрушения, приближающемся к условиям однократного нагружения, сопротивление усталости выше для образца с надрезом благодаря наличию в зоне надреза объемного напряженного состояния. При большом числе циклов предел выносливости образца без надреза значительно выше предела выносливости образца с надрезом. [c.61]

Эффективность использования банков данных при априорной незаполненности их всеми характеристиками будет определяться совершенством создаваемых одновременно банков знаний по закономерностям сопротивления дес рмированию и разрушению, включающих закономерности длительного статического разрушения, высокочастотной и малоцикловой усталости, распространения трещин, циклического де рмирования, а также влияния химического состава и уровня механических свойств в условиях однократного растяжения на закономерности деформирования и разрушения. [c.538]

Экспериментально определенные значенпя Ка относятся к квазихрункому разрушению, и, следовательно, эти значения отражают зависимость от пластических свойств материала. Это нельзя упускать из виду при расчете детали с трещиной, и поэтому длину трещины (иногда полудлину) в аналитическом выражении для К следует увеличивать на Гу. Указанная поправка более важна при однократном статическом нагружении в условиях плоского напряженного состояния и менее важна при усталости, так как в последнем случае размер пластической зоны сравнительно невелик. Поправкой можно пренебречь и при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации. [c.130]

Межзеренное разрушение деформируемых жаропрочных ни-кельхромовых сплавов при однократном нагружении в условиях комнатной и повышенной температур, как правило, не является браковочным признаком материала. Но преимущественно межзеренное разрушение в сочетании с крупнозернистой структурой следует считать признаком дефектности материала, поскольку с увеличением размера зерна при нормальном состоянии границ зерен увеличивается тенденция к внутризеренному разрушению. Рост зерна и охрупчивание его границ часто бывает следствием перегрева при штамповке или термической обработке. [c.49]

Для алюминиевых дисперсионно-упрочняемых сплавов наибольшая склонность к КПН обычно проявляется в стадии фазового старения [46, 107]. Для сплавов системы А1—Zn—Mg это объясняется наличием зоны, свободной от выделений [139]. В ряде случаев склонность к КПН можно связать с интенсивным распадом по границам субзерен, что мол<ет быть причиной возникновения на них высокой концентрации напряжений и субзерен-ного разрушения не только при КПН, но и при однократном приложении нагрузки в нормальных условиях. Это наблюдалось, например, в сплаве АК6. В связи с тем, что структурная неоднородность увеличивает склонность материала к КПН [46, 88], равномерность распада твердого раствора имеет большое значение. Так в сплаве АК6 в фазовой стадии старения при однократном приложении нагрузки наблюдалось преимущественно субзеренное разрушение. На участках с внутризеренным разрушением наблюдался мелкоямочный рельеф или участки с [c.71]

Несоответствие механических свойств при кратковременных и длительных нагружениях наблюдается часто. Вместе с тем особо хрупкое состояние тела зерна, проявляющееся при кратковременном нагружении, может привести к преждевременному разрушению при длительном нагружении. Это наблюдалось, например, в высоколегированном никелевом сплаве ЖС6У в состоянии непосредственно после закалки при нагружении при температуре 800°С. При этой температуре в сплаве после закалки происходит интенсивный распад твердого раствора, большое количество частиц основной упрочняющей -фазы является препятствием для движения дислокаций, кроме того, на границах и в теле зерен имеются выделения игольчатой формы [68]. В не-термообработанном сплаве при этой же температуре испытания интенсивного распада не наблюдается. В Условиях нагружения (7=0,55 ГH/м , t=800° время жизни образцов с трещиной в термообработанных образцах составляло 20—30% общей долговечности, в литых 55—60%, при этом полная долговечность увеличивалась примерно в 10 раз. Фрактографическое исследование показало, что разрушение литых образцов от разрушения термообработанных образцов отличается в основном степенью пластичности процессов деформирования и разрушения в теле зерна, что выявилось при исследовании изломов в зоне долома и при однократном нагружении (рис. 61). [c.89]

В испытаниях на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [4,5, 10] это связано прежде всего с режимом неизотермического малоциклового нагружения (жесткость нагружения, уровень максимальной температуры цикла, скорость нагрева и охлаждения, длительность выдержки) и определяется различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в разной степени из-за продольного градиента температур, и протеканием реологических процессов на этапе выдержки при высокой температуре [4, 10]. На рис. 4, б показано, что зффект одностороннего накопления деформаций существенно проявляется в характерной для малоцикловой усталости области чисел циклов (до 10 ) и в определенных условиях (большая жесткость нагруяшния — до 240 Т/см и длительная выдержка — до 60 мин), возможно накопление перед разрушением деформаций, близких к величинам статического однократного разрыва (кривые 7,5, 5) при соответствующем времени деформирования в условиях неизотермического нагружения. При этом реализуется смешанный или квазистатический (длительный статический) характер малоциклового разрушения. [c.40]

В современных конструкциях сосудов высокого давления, энергетических установках и аппаратах широко применяются резьбовые соединения больших диаметров, работающие в условиях переменного теплового и механического воздействия. Такие условия внешнего нагружения приводят к упругопластическому циклическому деформированию с возможным выходом из строя при малом числе циклов нагружения. Из-за ограничений по компоновке увеличить размеры этих соединений не представляется возмонсным. Для изготовления элементов крепежа в энергетике и других отраслях техники применяются теплоустойчивые стали, обладающие высокими характеристиками сопротивления однократному нагружению и пониженными свойствами пластичности. Дальнейшее повышение механических свойств применяемых металлов не приводит к увеличению сопротивления циклическому разрушению резьбовых соединений из-за смены механизма разрушения усталостного на хрупкий). Повышения работоспособности резьбовых соединений можно достигнуть лишь совершенствованием конструкций и применением материалов, обладающих повышенной сопротивляемостью циклическому нагружению при наличии трещин [c.387]

Если на протяжении первых трех десятилетий развития советской промышленности качество стали определялось значением предела прочности при +20° С и определенным уровнем пластичности или ударной вязкости, то в последние два десятилетия прочность испытывается еще и в зависимости от типа напряженного состояния скорости деформации, и при наличии различных концентраторов. Однократное доведение напряжений до разрушающей величины дополняется испытаниями при длительном нагружении циклической нагрузкой одного (статическая выносливость) или обоих знаков (усталость), в последнем случае — при самых различных частотах, вплоть до акустических. Диапазон температур при испытании конструкционных сталей расширяется от прежних пределов ( + 60°) — (—60°) до (—253°) — (+1200°). Разрушающее напряжение, зависящее от материала нагруженного тела, определяется не только величиной нагружения в момент, непосредственно предшествующий разрушению этого тела. При выборе его значений учитывается необходимость обеспечения величин деформаций в пределах, допустимых для безотказной работы конструкций при заданных температуре и продолжительности рабочего периода. Возникает необходимость в характеристике прочности для условий сложных программированных режимов нагрузки и нагрева, действия контактных напряжений, трения и износа, поражения метеорными частицами, действия космического и ядер-ного облучения и т. д. [c.192]

В связи с тем, что значительная часть изделий гидрогазовых систем работает в условиях повторного приложения нагрузок, при которых эксплуатация выявляет зоны пониженного сопротивления разрушению, отличные от фиксируемых при контрольных испытаниях однократным статическим давлением, а также в связи с необходимостью подтверждения ресурса (долговечно- [c.78]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...