Плотность работы разрушения

Плотность работы разрушения по формуле (27.6) будет [c.228]

Плотность работы разрушения равна [c.232]

Наконец, следует сделать заключение о раскрытии в конце трещины. Ясно, что для реальных материалов в результате пластического течения раскрытие больше нуля и может считаться как постоянной материала, так и величиной, зависящей от внешней нагрузки. Причем рассчитанные примеры показали, что и в том, и в другом случае расхождение между критическими состояниями невелико (линии 2 ж 3 иа. рис. 18.1, 18.3, 18.4). Более того, начиная с некоторого значения размера трещины, предположение о нулевом раскрытии практически также не изменяет критическое состояние. Отсюда можно сделать вывод, что принятие той или иной гипотезы о степени постоянства раскрытия в конце трещины можно скорее обосновать удобством расчета, нежели соображениями его точности. К этому можно добавить, что детали деформации, отражающиеся на раскрытии в малой окрестности конца трещины, сильно зависят от размера зерна, его анизотропии и неоднородности (а также и от других причин), что вносит в экспериментальное измерение раскрытия некоторую долю неопределенности, позволяющую относиться к результатам непосредственного измерения малых значений раскрытия в конце трещины с известной осторожностью [51]. Поэтому при хрупком разрушении достаточно знать плотность работы разрушения 2 , измеренную на образцах с достаточно большой трещиной, и техническую прочность Оо гладкого образца (в отсутствие трещины). Этих параметров достаточно для построения области предельного состояния тела с трещиной и с ограниченной прочностью при [c.149]

Предполагая поверхностную плотность работы разрушения "у постоянной, а длину трещины, на которой определен функционал, заданной, запишем вариационное условие для плоской задачи в виде (см. (4.10)) [c.203]

Взаимное сопоставление значений плотности работы разрушения 2y в задачах о растяжении тела с трещиной и о давлении в полости трещины показывает, что в последнем случае значение 2"f меньше (при фиксированной длине ). Поэтому уменьшение [c.239]

Выражение для плотности работы разрушения [c.245]

Гриффитса с постоянной плотностью работы разрушения (эффективной). В этом случае h — 1о = 1о- Действительно, рассматривая докритическое состояние, в котором каждому значению р = р(1) соответствует устойчивое сос- [c.254]

Плотность работы разрушения в данной задаче определяется работой пластической деформации на единицу вновь образующейся площади. При вычислении 7 принимаем, что перемещение vq x) точек границы пластической зоны удовлетворяет условию 2v l) = 5k где 5k — разрушающее смещение v l) — перемещение в корне пласти- [c.205]

Рассмотрим плотность энергии разрушения материала при перемещении фронта усталостной трещины в горизонтальной плоскости, описываемой соотношением (5.61). При извилистой траектории трещины работа разрушения будет тем меньше, чем выше фрактальная размерность формируемой поверхности излома. Этой ситуации при одноосном растяжении отвечает меньшая величина эквивалентного напряжения, чем определяемая величина tq, т. е. Ое < Oq. [c.269]

Выполним оценку этого отличия путем отнесения плотности энергии разрушения к меньшему объему материала. Работу единичного перемещения фронта трещины в горизонтальном направлении на длину dap характеризуемую соотношением (5.85), будет определять фиктивная сила dF по соотношению [c.269]

Опасность заключается в том, что сплав перестает сопротивляться распространению трещин. Когда трещина встречается со скоплениями дислокаций, плотность которых меньше критической, распространение ее затрудняется, так как упругая энергия у вершины трещины переходит не в работу разрушения, а в работу пластической деформации. Происходит релаксация напряжений у вершины трещины. [c.52]

Бели же движущаяся трещина проходит вблизи скоплений дислокаций с критической плотностью, ее распространение облегчается вследствие того, что упругая энергия в области, прилегающей к вершине распространяющейся трещины, переходит непосредственно в работу разрушения. [c.52]

Количественные характеристики трещиностойкости конструкционных материалов следующие плотность энергии разрушения или эффективная поверхностная энергия (у). В количественном выражении эта характеристика представляет собой работу, которую необходимо затратить на образование единицы свободной поверхности в данном материале при заданных условиях (температуре, окружающей среде, скорости деформирования) [c.126]

Когда движущаяся трещина проходит вблизи скоплений с критической (или близкой к критической) плотностью дислокаций, ее распространение облегчается вследствие того, что упругая энергия, запасенная в области, прилегающей к вершине распространяющейся трещины, переходит непосредственно в работу разрушения. Если же трещина встречается со скоплениями дислокаций, плотность которых меньше критической, то распространение трещины затрудняется, так как упругая [c.32]

Дробление жидкости давлением. При дроблении давлением жидкость принудительно пропускается через отверстие. Распыление жидких топлив подробно описано в книге [259]. Различные факторы, влияющие на процесс распыления, рассмотрены в работе [156] перепад давлений в отверстии, вязкость жидкости, плотность воздуха. Тайлер [833] подтвердил результаты Релея [767], приложимые к тем жидким струям, которые испытывают малое сопротивление трения со стороны окружающей среды [523]. При наличии большого поверхностного трения струя жидкости не распыляется немедленно, как это следует из теории Релея, а разбивается на ряд тонких струек [98], которые затем дробятся согласно теории Релея. В работах [494, 578] исследовалось вторичное дробление жидкости путем разрушения образующихся ранее капель. [c.145]

Схемы I—IV характеризуют деформацию и разрушение при пониженных температурах и высоких напряжениях, при которых, согласно работе [5], плотность и скорость дислокаций, испускаемых поверхностными источниками дислокаций, значительно больше, чем испускаемых объемными. Поэтому деформация опре- [c.105]

В рассматриваемом случае затрата энергии на создание новых поверхностей разрыва, т. е. работа разрушения, фактически определяется работой пластической деформации бИ р, т. е. 6Г = = bWp. Эта работа разрушения отличается от работы разрушения упругого тела тем, что здесь бГ целиком определяется затратой энергии на работу пластической деформации, в то время как для хрупкого тела по определению d = 0. Поэтому, в отличие от идельио упругого тела, плотность работы разрушения для рассматриваемой модели нельзя, вообще говоря, считать постоянной материала в этом случае величина y = AVFp/A.5 (работа пластической деформации на единицу площади вновь образующейся поверхности) зависит от способа приложения внешних нагрузок, от формы н размеров тела, в частности, от размеров трещины. [c.38]

Отсюда видно, что работа разрушения не является постоянной материала. Это результат неавтомодельности задачи, так как при распространении трещины контур ее головной части дефорзлиру-ется и не остается неизменным. Плотность работы разрушения становится постоянной и равной 2 у = Ооб<, при достаточно малых внешних нагрузках и длинных трещинах, т. е. при g о°. Укажем, что если ввести величину 7, то условие (4.6) можно записать [c.233]

На рис. 12.14 изображен кончик трещины, где для наглядности связь на отрыв между продолжениями берегов трещины осуществлена с помощью условных связей, моделирующих межатомные силы взаимодействия реального тела. Для того чтобы трещина смогла продвинуться на dZ, эти связи на длине dZ должны быть разрушены, для чего надо затратить определенную работу d . Гриффитс представил эту работу в виде произведения d = 27dZ-l, где у— плотность энергии образования свободной поверхности тела 2dM —площадь добавочной свободной поверхности у двух берегов подросшей трещины (размер, перпендикулярный чертежу, принят равным единице). Таким образом, по Гриффитсу, 7 — это константа материала, характеризующая удельную работу разрушения межатомных связей при отрыве. В общем случае напишем для приращения работы разрушения выражение [c.384]

Подтверждением физического смысла точки пересечения кинетических кривых служит продемонстрированная зависимость показателя степени в уравнении Париса от удельной работы разрушения образцов при монотонном растяжении [57]. В интервале изменения i,5асимметрии цикла О < < 0,5 по 200 экспериментальным данным было получено уравнение типа (4.8) для мартенсито стареющих сталей, нержавеющей стали Х18Н9Т, жаропрочных, строительных и рельсовых сталей. Связь между показателем степени и плотностью (удельная) энергии в интервале 1,5 < < 5,11 имела вид [c.191]

Установлено, что явления на катодах в период зажигания и развития разряда, а также в период горения ламп вызывают разрушение их и нарушают нормальную работу ламп и в значительной степени оказывают решающее влияние на продолжительность горения ламп. К числу этих процессов относятся распыление и разбрызгивание материала катода под дейсгвием бомбардировки положительными ионами (явление наблюдается главным образом при тлеющем разряде) тепловое испарение материала электрода вследствие их перегрева (наблюдается в лампах дугового разряда при высоких плотностях тока) разрушение поверхности электродов (наблюдается в дуговых лампах с высокой плотностью тока) перенос материала анода на катод (наблюдается в дуговых разрядах с высокими плотностями тока при малых расстояниях между электродами) и др. [c.292]

Критерий старта трещины находится из сопоставления упругой энер-ии разгрузки материала вблизи трещины и работы разрушения G (зада-[а Гриффитса, 1919 г.). Когда большой объем материала однородно ра- тягивается напряжением а, плотность упругой энергии в нем и = g /2E. )коло трещины длиной 2L напряжения перераспределяются силовые ли-1ИИ ее обтекают, оставляя зону без напряжений площадью примерно 3 нее высвобождена упругая энергия А2 = unL =nL а /2Е. Но на обра-ювание берегов трещины затрачена работа = 2GL, пропорциональная е длине. Высвобождаемая энергия А2 растет с длиной трещины квадра-ично, а - линейно. Критическое состояние - когда прирост затрат [c.333]

Я- М. Потак [123] определил влияние водорода на работу разрушения стали при быстром и медленном нагружении. Наводорожива-ние производилось в 20%-ном растворе серной кислоты при плотности тока 2. Как наводороженные, так и ненаводороженные образцы подвергались испытанию на изгиб со скоростью деформации 360 000 мм мин и 1,5 мм мин. Результаты исследования приведены в табл. 8. [c.89]

Впоследствии Е. О. Орован [178] и Дж. Р. Ирвин [160] выдвинули концепцию квазихрупкого разрушения, которая позволила применить теорию Гриффитса для объяснения разрушения металлических материалов. Суть этой концепции состоит в том, что для описания квазихрупкого разрушения металлических материалов достаточно заменить в критерии (5.1) величину 2-уо на 2у — интенсивность энергии, затрачиваемой, на разрушение, включающую плотность работы, необходимой для пластического деформирования материала вблизи концов трещины. [c.50]

Для оценки склонности к водородному охрупчиванию стали 05Х1М с различным содержанием фосфора проводили испытания на машине 1231-У-10 катодно-наводороживаемых в процессе растяжения образцов при двух скоростях деформирования 10 и 10 с [7]. Коррозионной средой являлся 0,1 N раствор НгЗОд, содержащий в качестве стимулятора наводороживания 1,5 г/л тиомочевины, поляризацию проводили при плотности катодного тока 0,05 мЛ/см. Склонность к водородному охрупчиванию определяли по величине отношения работы разрушения катодно-наводороживаемого образца к рабо- [c.56]

Рассмотрим результаты фрактографических исследований. Предпринятый в работе [212] анализ поверхности разрушения указанных сталей показал, что в условиях одноосного растяжения смена механизмов разрушения при изменении температуры испытания подчиняется общим для простых моно- и поликрг.с-таллов с ОЦК решеткой закономерностям и в изломе можно наблюдать следующие фрактуры скол, расслоение, чашечную. При Т = —196 °С разрушение происходит по механизму микро-скола. В качестве примера на рис. 2.4, а и б показана поверхность разрушения стали 15Х2НМФА в исходном состоянии и после термообработки. Характерный размер фасеток скола составляет 10—20 мкм. С повышением температуры деформирования в изломе появляются вязкие составляющие расслоения и ямки. В температурном интервале от —160 до О °С фрактура становится смешанной присутствуют трещины расслоения, фасетки скола и ямки (рис. 2.4,в) с ростом температуры постепенно уменьшается доля хрупкой составляющей и увеличивается вклад вязких компонент. При Г >—100 °С фасеток скола в изломе нет, в температурном диапазоне от —100 до —50 °С количество расслоений максимально (средняя их плотность по- [c.53]

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкрнсталлитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен- [c.23]

Другой метод регенерации основан на восстановлении палладия до металла. После осаждения из электролита соляной кислотой диами1Юхлорнда палладия и промывания его до отсутствия кислой реакции осадок переносят в фарфоровый тигель и нагревают до разрушения комплекса. Образовавшуюся окись палладия прокаливают при 1000 °С в течение 20—30 мин полученный металлический палладий переводят в хлористый. Такая регенерация обеспечивает более эффективную очистку от примесей, особенно органических, так как рни способствуют получению напряженных покрытий. От органических примесей можно освободиться обработкой электролита активированным углем, если же такая обработка це дает хороших результатов, то тогда надо провести полную регенерацию электролита, Неполадки в работе амннохлоридного электролита бывают в виде отслаивания покрытия (это может быть вызвано накоплением в электролите примесей Си, Zn, Sn и органических соединений), тогда электролит подвергают регенерации. Если же на аноде выделяется желтая соль, то это свидетельствует о недостатке свободного аммиака или высокой плотности тока. Интенсивное выделение на катоде водорода происходит из-за высокой концентрации NH3. Темные полосы на покрытии могут быть вызваны избытком хлоридов и это устраняется корректированием электролита. Аминохлорндный электролит дает возможность получать более толстые покрытия за меньшее время, чем фосфатный электролит, в этом электролите целесообразно покрывать контактные детали. [c.58]

Абсолютные значения Д ст при возникновении кризиса первого рода не всегда оказываются настолько большими, чтобы вызвать значительный перегрев и разрушение стенки канала. Тем более это. относится к кризису теплообмена второго рода, особенно если он возникает в условиях орошаемой пленки. И все же следует иметь в виду, что даже при относительно небольшом скачке температуры стенки в момент кризиса и установления в закризисной области стационарной температуры по длине парогенерирующей трубы в районе кризиса всегда есть переходная зона, характеризующаяся колебаниями температуры стенки. При длительной эксплуатации это явление может привести к усталостному разрушению трубы, поэтому знание плотности критического теплового потока и граничного паросодержания является необходимым условием правильной оценки надежности работы парогенератора. [c.285]

Защита поверхности первой стенки разрядной камеры, дивертора, коллекторных пластин от эрозионного разрушения потоками частиц из плазмы. Условия работы первой стенки в ТЯР первого поколения нейтронные (с энергией до 14 МэВ) и ионные (ионы водорода, дейтерия, трития с энергией до 20 КэВ, гелия с энергией до 3.5 МэВ) потоки плотностью 10 см -с , значительные тепловые нагрузки (20—50 Вт-см ), повышенная (300—600° С) температура с амплитудой термоцикли-рования до 150° С и скоростью 10° С-с , знакопеременные механические нагрузки. Приемлемыми материалами первой стенки ТЯР считают специальные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля, молибдена, ванадия, ниобия. [c.195]

В некоторых исследованиях [40] было показано, что облучение приборных окон из щелочных стекол интегральным потоком тепловых нейтронов до 10 нейтронIсм не приводит к заметному потемнению. Однако при потоках до 10 нейтрон см наблюдается слабое потемнение. Поскольку поглощение света при этом меньше 10%, слабое потемнение не рассматривали как повреждение. Для стекол, содержащих бор, поглощение света после облучения увеличивалось на 40%, и наблюдалось значительное потемнение. Уменьшение прозрачности стекол, по-видимому, не влияет на работу или точность прибора, но влияние излучения на уплотнение между стеклом и металлом может быть вредным из-за изменения плотности стекла. Результаты экспериментов по облучению стекол, особенно содержащих бор, показывают, что большое выделение энергии атомами отдачи является причиной того, что стекло становится более плотным и поэтому возникают напряжения, достаточные для разрушения связи между стеклом и металлом. [c.415]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...