Коэффициент интенсивности напряжений критический

Сопоставьте основные положения методологии предсказания разрушения вследствие текучести и вследствие быстрого распространения трещины. В ходе пояснений дайте четкие и полные определения терминов коэффициент интенсивности напряжений, критическая интенсивность напряжений и вязкость разрушения. [c.83]

I sg Н. Коэффициент интенсивности напряжений (критический) [c.243]

Величина коэффициента интенсивности напряжений (критического в этом случае [c.243]

Понятие трещиностойкости стоит в одном ряду с такими понятиями механики материалов, как пластичность, прочность, ползучесть и т. п. Эти понятия отражают явления, происходящие с материалом, и реакцию материала на внешнее воздействие. Мера количественной оценки этой реакции может быть измерена разными величинами. Например, для тела с трещиной характеристики трещиностойкости можно оценивать критическим коэффициентом интенсивности напряжений, критическим раскрытием вершины трещины, удельной работой разрушения, критическим значением джей -интеграла, процентом волокна в изломе, критической температурой хрупкости, ударной вязкостью образца с трещиной и др. [c.91]

Таким образом, практически применяемыми характеристиками критического состояния можно считать разрушающее напряжение, критическую длину трещины, критический коэффициент интенсивности напряжений, критическую интенсивность освобождения упругой энергии при разрушении, называемую вязкостью разрушения [30, 42, 46], а закритическими — скорость разрушения и строение заключительных зон излома. [c.184]

Основными характеристиками материала, используемыми в расчете, являются критический коэффициент интенсивности напряжений критическая температура хрупкости и предел текучести Rpo,i- [c.93]

J, Т К, J, Т — соответственно коэффициент интенсивности напряжений, /-интеграл, 7 -интеграл), посредством которых однозначно может быть определено НДС у вершины трещиноподобных дефектов как при маломасштабной текучести (размер пластической зоны мал по сравнению с линейными размерами трещины и элемента конструкции), так и при развитом пластическом течении элемента конструкции с трещиной (пластическая деформация охватывает большие объемы материала). Иными словами, при одном и том же значении параметра механики разрушения независимо от длины трещины, геометрии тела и системы приложения нагрузки НДС у вершины трещины будет одно и то же. В данном случае критическое аначение параметров, полученных при разрушении образцов с трещинами при том или ином виде нагружения, можно использовать при анализе развития разрушения в конструкции. Для этого в общем случае условие развития разрушения в конструкции (см, рис. В.1) может быть сформулировано в виде K = Kf или 1 = = Jf или т = Т, где Kf, Jf, Т — критические значения параметров механики разрушения при нагружении образца с трещиной, идентичном нагружению конструкции (статическое нагружение, циклическое, динамическое и т. д.). [c.8]

Использование критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) во многих случаях позволяет прогнозировать несущую способность различных конструкционных элементов в частности, результаты расчета по условию (2.1) весьма удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным при испытании образцов с концентраторами [101] в случае реализации довольно больших пластических деформаций по достижении условия oi = = S (ef), где ef — интенсивность пластической деформации. Однако применение критерия хрупкого разрушения в виде (2.1) для прогнозирования условий разрушения образцов с острыми концентраторами или трещинами связано со значительными трудностями. В частности, моделирование температурной зависимости критического коэффициента интенсивности напряжений Ki T) на основе условия (2.1), как будет показано в подразделе 4.2, не позволяет адекватно описать экспериментальную кривую. Указанные обстоятельства приводят к необходимости дополнительного анализа условий хрупкого разрушения. Такой анализ на основе физических процессов, контролирующих хрупкое разрушение материала, представленный ниже, позволил дать новую формулировку необходимого условия хрупкого разрушения— условия зарождения микротрещин скола — и предложить физическую интерпретацию зависимости критического напряжения хрупкого разрушения S от пластической деформации [75, 81, 82, 127, 131]. [c.60]

При одной и той же температуре проводятся испытания на разрыв цилиндрического образца с круговым надрезом и образца с трещиной, в результате которых соответственно определяются разрушающая нагрузка Pf и критический коэффициент интенсивности напряжений Ki - [c.97]

Таким образом, модели, базирующиеся на зависимости (4.56), не могут даже качественно описать наблюдаемое в опытах уменьшение критического коэффициента интенсивности напряжений для предварительно деформированного металла в области низких температур. [c.238]

Рис. 4.23. Зависимость критического коэффициента интенсивности напряжений при динамическом нагружении Kid от скорости роста трещины о.-

Для оценки сопротивления металла нестабильному распространению хрупкой трещины применяют один из двух взаимосвязанных критериев критический коэффициент интенсивности напряжений /( t(H/M ) или вязкость раз-рушения С7с(Дж/м ). Коэффициент интенсивности напряжений [c.545]

Критерий S(. в условиях плоской деформации связан с критическим коэффициентом интенсивности напряжений К, соотношением [c.342]

Критический коэффициент интенсивности напряжений Ki - силовая характеристика трещиностойкости для модели трещины типа I при предельном стеснении пластических деформаций у вершины трещины. [c.132]

Заметим, что соотношения (3.6), (3.7) справедливы также и для критического состояния (G и KJ, ще G — удельная (эффективная) работа разрушения, — критический коэффициент интенсивности напряжений. Часто обе эти величины называют вязкостью разрушения. [c.25]

Циклический критический коэффициент интенсивности напряжений - К [c.9]

Катастрофическое разрушение при усталости в конце этой стадии связано с достижением критического коэффициента интенсивности напряжений при циклическом нагружении (циклическая вязкость разрушения) для образ- [c.63]

Следует отметить, что ранее в механики разрушения /26/ также отмечалось влияние радиуса концентратора р на значение критического коэффициента интенсивности напряжений. На рис. 3.3 представлена зависимость вязкости разрушения от корня квадратного из радиуса в вершине концентратора для феррито-перлитных сталей. При р < рз вязкость разрушения определяется характеристикой материала, то есть Kj ,. В общем случае вели- [c.84]

Отсюда получим так называемый критический коэффициент интенсивности напряжений [c.385]

Таким образом, кривая Гриффитса (12.34) определяет момент возникновения неустойчивости в равновесии трещины, когда любая случайная вариация напряжений или длины трещины вызывает прогрессирующий рост трещины. Отсюда и название — критический коэффициент интенсивности напряжений, поскольку достижение значения Kj = знаменует потерю устойчивости равновесия системы (аналогично термину критическая сила для сжатого стержня, теряющего устойчивость). [c.386]

Из анализа уравнений (19.3.7) и (19.3.9) видно, что трещина, достигнув критической длины /к при напряжении о , становится неустойчивой. Вследствие этого возникает хрупкое разрушение, которое характеризуется коэффициентом интенсивности напряжений [c.330]

Формула (9.52) позволяет определить коэффициент интенсивности напряжений К и величину Ql, пропорциональную критической нагрузке [c.532]

Рис. 39. Схематическая (К-У)-диаграмма, полученная при испытаниях на коррозию под напряжением по методике лин Ьюй механики разрушения V— скорость распространения трещины, Ki - коэффициент интенсивности напряжений — критическое значение, при котором скорость распространения трещины очень высока Ко - пороговая величина, ниже которой распростраиение трещины лежит за пределами измерения

При математическом моделировании процесса ветвления возникают серьезные трудности, так как его описание должно содержать и статистические, и детерминированные характеристики. Представляется обоснованным такой подход к разработке критериев ветвления, при котором критерии объединяют условия отклонения трещины от первоначальной (прямолинейной) траектории (достаточное условие) с условием достижения коэффициентом интенсивности напряжений критического значешя (необходимое условие). Условия же, при которых трещина отклоняется от первоначального направления распространения (критерии отклонения), достаточно подробно описаны в работах [ 28, 311. [c.173]

Для стали 15Х2МФА после предварительной деформации величиной ео = 6 % аналогичным образом был вычислен критический коэффициент интенсивности напряжений К для Т = [c.237]

Если принять, что приложенное напряжение соизмеримо с пределом текучести металла Oj, то критическая глубина трещины а р достигается еще до того, как коэффициент интенсивности напряжения становится равным / is o- При этих условиях трещина растет с возрастающей скоростью, пока не произойдет разрушение. На основе предыдущего выражения для Ki получено следующее приближенное уравнение [c.148]

Поверхностные дефекты могут оказывать влияние на водородное или сульфидное растрескивание умеренно- или высокопрочных сталей в пластовых водах, содержащих сероводород. Заметная склонность к растрескиванию в этих средах вынуждает значительно понижать допустимый уровень напряжений, чтобы избежать опасности разрушения. Так как прочность стали связана с ее твердостью, эмпирически определенная максимально допустимая твердость по Роквеллу Нц = 22, что отвечает пределу текучести примерно 1,37 МПа [631. Критические значения коэффициента интенсивности напряжения для стали в водных растворах HjS свидетельствуют, что указанный уровень твердости соответствует критической глубине поверхностных дефектов около 0,5 мм [64]. При такой или большей глубине дефекты дают начало быстрому развитию трещин. Поскольку избежать дефектов такого размера практически очень трудно, в нефтяной промышленности, имеющей [c.153]

Степень напряженности в области вершины т] )ещины оценивается коэффициентом интенсивности напряжений Ki, зависящим от размеров трещины, формы конструктивного элемента, номинального напряжения и др. В предельном состоянии Ki = Кс, где Кс - критический коэффициент ин- [c.396]

Таким образом, в рамках подходов линейной механики разрушения локальные свойства торможения 1рещины (трещиностойкость) при отрыве определяются только критическим значением коэффициента интенсивности напряжений, т.е. значением коэффициента К. при сингулярной части компонентов К [c.294]

Получаем, что для учета пластической зоны достаточно в формуле коэффициента интенсивности напряжений заменить нолу-длину трещины Z на ZH- г . В этом и состоит так называемая поправка на пластичес1 ую деформацию при вычислении Кс по формуле для К. Эта поправка расширяет область справедливости линейной механики разрушения по разрушающим напряжениям в сторону их увеличения, но критическим длинам трещин — в сторону их уменынения. При плоской деформации пластическую поправку (в силу ее малости) можно не вводить. [c.75]

Вязкость разрушения (или Gi ) пропорциональна критическому коэффициенту интенсивности напряжений (или К ) (см. формулы (3.8) и (3.9)). Поэтому в дальнейшем G (или Gu) как самостоятельные характеристики пе обсуждаются, хотя и иадо признать, что полного соответствия между G и К . может п не быть. [c.123]

Уменьшение пластической деформации путем увеличения толщины образца ведет к снижению значения до некоторого предела, к которому она асимптотически приближается (рис. 17.1). Это есть именно то значенне для объемного напряженного состояния при нлоской деформации, для которого (благодаря достаточной для данного материала толщине) практически запрещается макропластическая деформация перед краем трещины и разрушение происходит по типу прямого излома без боковых скосов. Эта величина носит название критического коэффициента интенсивности напряжений при плоской деформации и обозна- [c.125]

В построенном решении постоянная величина m остается неопределенной. Однако можно считать, что максимальная скорость распространения трещины m зависит от критического напряжения р, соответствующего начальной длине L по Гриффитсу. Эта зависимость была получена в работе [5) приравниванием коэффициента интенсивности напряжений движущейся фещины (решение Броберга) постоянной величине. Оказалось. 4TS скорость трещины m возрастает с увеличением критическою напряжения р. [c.329]

На К)(УР выделяют две основные характеристики циюшческой трещи-ностойкости АК,к - пороговый размах коэффициента интенсивност и напряжений, ниже которого усталостная трещина не распространяется, и критический размах коэффициента интенсивности напряжений ДК , при котором происходит усталостное разрушение. [c.20]

Каждый из трех типов деформации характеризуется соответствующими критериями разрушения. Применимость того или иного критерия зависит от общей деформации, предшествующей разрушению. Области применимости критериев представлены заштрихованными зонами под ди аграммой деформирования (рис. 3.2). Для первой зоны (до точки А) характерно однопараметрическое описание поля напряжений в вершине трещины. При этом для каждого из трех видов деформации параметрами являются коэффициенты интенсивности напряжений К,, К , К, . Разрушение наступает в момент достижения одного из параметров (или их комбинации) некоторого критического уровня, например, Kj = Kjj,, где — критическое значение коэффициента интенсивности напряжений или вязкость разрушения для трещин нормального отрыва. При этом пластическая деформация в вершине трещины должна быть минимальной. [c.80]

Однако, при нагружении конструкций из малоуглеродистых, низко- и среднелегированных сталей, содержащих плоскостные дефекты, имеет место, как правило, развитое пластическое течение в вершине данных концентраторов (зона АВ на рис. 3.2). В общем случае это снижает опасность хрупких разрушений, так как часть энергии нагружения расходуется на образование пластических зон. В данных зонах напряжения и деформации уже не контролируются величиной коэффициентов интенсивности напряжений, а определяются из соотношений теории пластичности. Дпя некоторого упрощения описания процесса разрушения в механике разрушения вводят критерии, описывающие поведение материала за пределом упругости 5 — критическое раскрытие трещины и — критическое значение независящего от контура интегрирования некоторого интеграла. Деформационный критерий 5 основан на раскрытии берегов трещины до некоторых постоянных критических значений для рассматриваемого материала. На основе контурного Jj,-интеграла представляется возможность оценить момент разрушения конструкций с трещинами в упругопластической стадии нагружения посредством определения энергии, необходимой для начала процесса разрушения. При этом полагается, что критическое значение энергетического параметра, предшествующее разрушению, является характеристикой материала. Существуют также и другие характеристики разрушения, которые не получили широкого распространения на практике. Например, сопротивление микросколу [R ]. сопротивление отрыву, угол раскрытия вершины трещины, двухпараметрический критерий разрушения Морозова Е. М. и др. [c.81]

Эксперименты показывают, что при наличии достаточно развитых пластических зон критический рост трещины наблюдается не при постоянном значении коэффициента интенсивности напряжений Kj = Kj [см. (12.33)], т. е. значение Kj не может служить критерием начала разрушения. В качестве критерия в этом случае было предложено принимать так называемое раскрытие у вершины трещины б = 2и (рис. 12.16 и 12.17). Модель Ирвина при г = а дает б = = 2и (г = а) = AK il(nEa ). Соответственно из модели Дагдейла следует равенство S = [8о. г /(л )1 Ig se [яст/(2стт)]. [c.388]

Третью группу составляют характеристики разрушения. В инженерной практике эти характеристики используются сравнительно недавно. Характеристики разрушения определяются на образцах с заранее выращенными начальными трещинами и оцениваются следующими основными параметрами вязкость разрушения, критический коэффициент интенсивности напряжений при плоской деформации Ki , вязкость разрушения, условный критический коэффициент интенсивности напряжений при плосконапряженном состоянии Кс, удельная работа образца с трещиной КСТ и скорость роста трещины усталости СРТУ при заданном размахе интенсивности напряжений /S.K. [c.46]

Основными характеристиками разрушения являются вязкость разрушения или критический коэффициент интенсивности напряжений и скорость роста трещины усталости. Характеристики разрушения при однократном нагружении определяют на образцах с заранее выращенными усталостными трещинами. Коэффициент интенсивности напряжений К характеризует концентрацию наппя-жений в вершине трещины в общем виде где а — напряжение в сечении брутто / — половина длины трещины у — функция, зависящая от геометрии образца и трещины. Критический коэффициент интенсивности напряжений определяют по моменту, при котором наступает нестабильный рост трещины. [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...