Условие распространения трещины силовое

Заметим, что так как Kj пропорционален напряжениям (и внешним силам), то в отличие от энергетического условия (12.30) равенство (12.33) называют силовым условием распространения трещины. Из (12.33) следует а р Ллг р = откуда [c.385]

Силовым критерием условий распространения трещины, т. е. разрушения детали, является, в соответствии с указанным ранее, достижение величинами К, Ки> критических значений К с, Кцс, К с и величины соответствующих критических размеров трещины и напряжений определяются по зависимостям, вытекающим из равенств (5.3) [c.229]

Нашли распространение два подхода к оценке, сопротивления разрушению сплавов 1) энергетический подход, базирующийся на оценке работы разрушения 2) силовой подход, связанный с оценкой напряженного состояния и его экстремальных компонент в условиях разрушения. Более старым и распространенным является энергетический подход, который часто не требует уточнения конкретной ситуации (напряжений и деформаций) в очаге разрушения. Энергетический подход используется для оценки как общей работы разрушения, так и ее составляющих, связанных с зарождением и распространением трещины. В использовании силового подхода для оценки процессов образования (зарождения) трещины имеются большие трудности. [c.235]

Вследствие разнообразия видов и условий приложения внешних нагрузок разрушение конструкционных материалов связано с реализацией различных механизмов зарождения и распространения трещин, однако независимо от силового воздействия способность материала сопротивляться разрушению в первую очередь будет определяться механическими свойствами материала и напряженным состоянием в зоне распространения трещины, ограничивающим пластическую деформацию. [c.144]

Принцип подчинения означает, что применительно к силовому воздействию на элемент конструкции, например, по нескольким направлениям, их роль в развитии разрушения может быть рассмотрена через раскрытие у вершины трешины. Широкий спектр многофакторных воздействий на элементы авиационных конструкций приводит к реализации нормального раскрытия берегов усталостных трещин. При этом тот или иной фактор воздействия увеличивает или уменьшает раскрытие берегов трещины, не меняя вида или типа самого раскрытия. Следовательно, через величину нормального раскрытия вершины трещины, как параметр порядка, можно охарактеризовать широкий спектр условий внешнего воздействия на элемент конструкций при распространении в нем усталостной трещины, например, в соответствии с соотношением (2.20). [c.121]

Напряженное состояние материала в средней части фронта трещины всегда остается объемным, что обеспечивает сохранение подобия по напряженному состоянию материала для конкретного элемента конструкции в широком спектре варьируемых условий внешнего воздействия. Последовательность реакций материала на последовательность внешних нагрузок будем в дальнейшем характеризовать величинами (о ),, являющимися последовательностью эквивалентных напряжений каждого цикла внешнего силового нагружения в процессе роста усталостной трещины. Последовательное развитие трещины от начального размера до критической длины а , отвечающей достижению точки бифуркации в связи с началом нестабильного процесса разрушения, когда происходит разрушение твердого тела без подвода энергии извне, характеризует конечное число Пр приращений 8,. Величина Пр представляет собой число циклов нагружения элемента конструкции или образца в процессе распространения усталостной трещины. Это позволяет охарактеризовать длину стабильно развивающейся трещины как [c.202]

Для описания условий разрушения на стадии развития трещин при циклическом нагружении получили широкое распространение критерии линейной и нелинейной механики разрушения. В упругой области или при наличии малых пластических зон в вершине трещины наиболее широко используются силовые (коэффициент интенсивности напряжений п, щ) и энергетические (энергия образования единицы свободной поверхности у или энергия продвижения трещины на единицу длины б), а в случае развитых пластических деформаций (размер пластической зоны в вершине трещины соизмерим с ее длиной) применяются деформационные (критическое раскрытие трещины, предельная деформация в вершине трещины, коэффициент интенсивности деформаций, размер пластической зоны) и энергетические (/-интеграл) критерии. [c.26]

Условия распространения трещины определяются кинетикой напряженного и деформированного состояний в вершине трещины при заданных условиях нагружения. Напряженное и деформированное состояния в вершине трещины могут быть охарактеризованы коэффициентами интенсивности напряжений К и деформаций К1е., определяемыми соответственно зависимостями (6.1) и (1.88). При этом скорость развития трещин может быть описана, как было показано ранее (см. 1.3), либо через силовые (коэффициент интенсивности напряжений ЛГ1), либо через деформационные (критическое раскрытие трещины б,., размер пластической зоны номинальная деформация е , максимальная деформация в вершине трещины ётах, Коэффициент интенсивности деформаций Ки)г либо через энергетические критерии (энергия образования единицы свободной поверхности у, энергия продвижения трещины на единицу длины С и /-интеграл). Кроме того, для описания скорости развития трещины, особенно если речь идет о циклическом нагружении, могут быть привлечены представления о предельно накопленном повреждении в вершине трещины, которое рассчитывается по соответствующим критериям, например по критериям в деформационных терминах, учитывающих накопление усталостных, квазистатических повреждений и повреждений, определяемых работой остаточных микронапряжевий (см. зависимости (6.8) и (6.10)). [c.238]

Силовым критерием условий быстрого распространения трещины при разрущении, как указывалось выше, является достижение величинами Ki, Кп, Кт критических значений Ki , Kii , Kiii - По критическим значениям коэффициентов интенсивности напряжений устанавливаются критические размеры дефектов при известных номинальных напряжениях или критические напряжения при известных размерах дефектов. Напряжения Сткопре- [c.27]

Процесс разрушения складывается из двух стадий — зарождения трещины и ее распространения, причем каждая из этих стадий подчиняется своим законам. Естественно, что среди критериев прочности одни описывают условия зарождения трещины, а другие — ус.човия их распространения. Первые из них фактически есть критерии наступления опасного состояния в точке в рассматриваемый момент. Вторые же исходят из наличия в теле трещины, то есть в них используется модель тела с трещиной, о которой шла речь в 10. Критерий начала распространения трещины (иногда называемый критерием разрушения), составляющий основу механики разрушения, является дополнительным ) краевым условием при решении вопроса о предельном равновесии тела с трещиной. Предельное состояние равновесия считается достигнутым, если трещиноподобный разрез получил возможность распространяться, и тогда разрез становится трещиной. Критерии начала распространения трещины могут быть получены как на основе энергетических соображений (см. 12), так и силовых. Исторически сложилось так, что, как мы говорили, сначала А. А. Гриффитсом в 1920 г. был предложен энергетический критерий разрушения, а силовой критерий был сформулирован лишь в 1957 г. Дж. Р. Ирвином, доказавшим к тому же их эквивалентность. [c.88]

За последнее время вклад в теорию хрупкого разрушения внесли советские ученые. Баренблатт и Кристианович развили силовые критерии хрупкого разрушения в упругой трактовке в качестве критерия разрущения при этом используется модуль сцепления, характеризующий силовое взаимодействие краев трещины. Соответствующие выражения для простейших случаев сходные с зависимостями Гриффитса. В последующих работах Баренблатта, Ентова, Салганика этот подход был распространен на кинетические и реологические условия роста трещин до возникновения нестабильных состояний. [c.460]

Микрообъемы металла, расположенного у концов трещин, находятся в особых силовых условиях. Здесь, как правило, наблюдается высокая концентрация напряжений, приводящая к развитию трещин даже при низких средних напряжениях. Пластическая де-фэрмация распределяет эти напряжения в большом объеме, снижая коэффициент их концентрации и приостанавливая распространение трещины до тех пор, пока не исчерпаются пластические свойства металла. [c.47]

Силовая схема осевого растяжения цилиндрического образца с кольцевой трещиной, рассмотренная в предыдущей главе, достаточно полно реализует условия автомодельности зоны пред-разрушения в окрестности контура макротрещины, т. е. при установленных размерах образца и трещины область предразрушения вдоль всего ее контура находится в состоянии плоской деформации и напрян ения в ней описываются коэффициентом интенсивности напряжений К . Однако при определении трещиностойкости достаточно пластичных материалов необходимо испытывать образцы больших сечений, для разрушения которых но этой силовой схеме необходимы испытательные машины большой мощности и жесткости. Другие силовые схемы, например рекомендованные в британском стандарте [9, 145], более доступны для осуществле-ния эксперимента на пластичных материалах. Вместе с тем эти силовые схемы неточно реализуют условия автомодельности распространения макротрещины (состояние плоской деформации в области предразрушения) вдоль всего ее контура. Причиной этого является выход трещины на поверхность тела, что приводит к видоизменению области предразрушения. Правда, для ликвидации такого явления иногда на свободной поверхности делают боковой надрез, который жестко локализирует пластические деформации вдоль контура трещины. Однако для такой силовой схемы отсутствуют теоретические решения какой-либо определенной точности, что создает дополнительное затруднение. [c.59]

При испытаниях материалов на усталостное распростраиение трещины используются такие силовые схемы циклического нагружения специальных образцов, которые реализуют геометрически устойчивую кинетику усталостного разрушения, просты в экспериментальном осуществлении и для которых имеются соответствующие аналитические формулы по определению коэффициентов интенсивности напряжений. Вместе с тем, как отмечалось выше, важно, чтобы при распространении усталостной трещины соблюдались условия автомодельности зоны предразру-шения, т. е. реализовался в чистом виде один механизм усталостного разрушения (при состоянии плоской деформации или плоском напряженном состоянии). [c.190]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...