Разрушение пластическое (вязкое)

Если разрушению предшествовала значительная пластическая деформация, разрушение называют вязким, если же пластическая деформация составляла менее 1—2%, разрушение считают хрупким. [c.420]

Пластическое (вязкое) разрушение под действием растягивающего напряжения состоит из трех последовательных стадий. Сначала на образце образуется шейка, в области шейки возникают поры, которые соединяются друг с другом (рис. 228, а). На второй стадии [c.431]

В соответствии с величиной энергии, необходимой для разрушения, различают хрупкое разрушение и вязкое. Хрупкое разрушение происходит за счет накопленной материалом упругой энергии трещина не требует для своего распространения дополнительного подвода извне. Для развития вязкого разрушения необходим внешний подвод энергии, расходуемой на пластическое деформирование, растрескивание и другие виды поглощения энергии. [c.189]

Разрушение в области температур хрупко-пластичного перехода (Тх—Тх) происходит после некоторой, часто значительной, пластической деформации (рис. 5.13) и характеризуется тем, что оно начинается и развивается до некоторого предела по одному механизму, а завершается по другому — хрупко, сколом. Фрактографический анализ позволяет по речному узору скола выделить эти две стадии разрушения стадию вязкого докритического роста трещины и стадию [c.206]

По внешнему виду излома различают 1) хрупкий (светлый) излом (рис. 56, а, 1), поверхность разрушения которого характеризуется наличием блестящих плоских участков такой излом свойствен хрупкому разрушению 2) вязкий (матовый) излом (рис. 56, а, 4), поверхность разрушения которого содержит весьма мелкие уступы — волокна, образующиеся при пластической деформации зерен в процессе разрушения этот излом свидетельствует о вязком разрушении. Смешанный характер разрушения показан на рис. 56, а, 2, 3. [c.79]

Хрупкое и вязкое разрушение. В зависимости от наличия пластической деформации перед разрушением различают хрупкое и вязкое разрушение. Разрушение, перед которым металл испытывает значительную пластическую деформацию, называется вязким. Разрушение, пластическая деформация перед которым отсутствует или незначительна, называется хрупким. [c.26]

Здесь W — работа внутренних напряжений в единице объема Т — кинетическая энергия единицы объема Я — работа внешних объемных сил в единице объема ось xi направлена вдоль трещины о,-, — напряжения Ui — перемещения щ — внешняя единичная нормаль к контуру Se ( Se — малый замкнутый контур, охватывающий конец трещины... Без потери общности его можно рассматривать как малую окружность с центром в конце трещины -[1] или как... узкий симметричный прямоугольник с центром в конце трещины [4] ). Величина Г — инвариантный параметр механики разрушения — равна потоку энергии в конец трещины, приходящемуся на единицу площади. Он пригоден для общего нестационарного распространения трещины в условиях динамики, существенных пластических, вязких и других деформаций, любой истории нагружения, температуры и т. п. [c.353]

В нашей работе не ставится задача подробного рассмотрения процессов пластического вязкого течения, поскольку эксплуатация конструкционных полимерных материалов осуществляется, как правило, вне пределов температурной области вязкого течения, хотя в отдельных случаях при эксплуатации может иметь место наложение упругой, высокоэластической деформаций и вязкого течения, характеризуемого значительными остаточными деформациями. В зависимости от температуры и скорости приложения нагрузки механизм разрушения у одного и того же полимера может быть различным. Это в значительной степени усложняет количественную интерпретацию экспериментальных результатов по долговременной прочности, а также затрудняет прогнозирование прочностных свойств полимерных материалов. [c.120]

Для оценки работоспособности различных материалов в условиях, приближающихся к эксплуатационным, в последние годы стали широко привлекать механику разрушения. В этой книге рассмотрены методы оценки работоспособности материалов с точки зрения сопротивления их разрушению. Большое внимание уделено теоретическим аспектам разрушения, анализу поля напряжений у надрезов и трещин, а также применению механики разрушения к проблеме распространения трещин в условиях усталости и коррозии под напряжением. Приведены тщательно систематизированные данные о разрушении материалов в условиях линейно-упругой и упруго-пластической деформации. Описаны механизмы перехода от хрупкого разрушения к вязкому. [c.4]

Разрушение твердого тела, как известно, называют хрупким, если деформации тела упругие вплоть до его разрушения. В случае, когда разрушение сопровождается значительными пластическими деформациями во всем наиболее напряженном сечении тела (кинематическом сечении разрушения), разрушение называют вязким. Это два крайних вида разрушения твердых тел. В промежутке между ними есть другие виды разрушения, которые определим с позиций теории распространения трещин в деформируемом твердом теле. С этой целью рассмотрим напряженно-деформированное состояние твердого двумерного тела с трещиной и введем следующие обозначения (рис. 1,а) а — характерный линейный размер трещины агц — характерный линейный [c.12]

Замечание. Плотность энергии деформаций Э является функцией деформаций в данной точке тела только для упругих сред. В случае тел с необратимыми (пластическими, вязкими и т. д.) деформациями величина Э, согласно (5.2), представляет собой некоторый функционал, зависящий от скорости и от истории процесса нагружения и разрушения всего тела, а также от его теплового режима [Э = Uq — [c.228]

Результаты 14 экспериментов, проведенных на трубе диаметром 762 мм с толщиной стенки 9,5 мм, служат доказательством обоснованности уравнения (15). Эти результаты (табл. 1) используются для построения кривых (рис. 4). При испытаниях в стенках труб прорезали сквозные пазы, вид которых показан на рис. 1. В каждом случае инициирование разрушения было вязким, при тщательном осмотре участка около вершины пазов выявились существенное уменьшение толщины и пластическая деформация. [c.161]

Разрушение. Существует два вида разрушения материала — вязкое и хрупкое. Оба вида разрушения включают в себя образование малых по величине трещин внутри напряженного твердого тела с последующим распространением одной или нескольких трещин через все тело. Главное различие механизмов разрушений заключается в природе распространения трещин. В случае вязкого разрушения развитие трещины связано с явлением пластического течения, а хрупкое разрушение является процессом скалывания с очень незначительным объемом пластического течения. [c.18]

Соотношение (2а) позволяет ориентировочно провести грань между пластическим (вязким) и хрупким разрушениями. Эксперименты показывают, что хрупкое разрушение полиэтилена [c.133]

Если Ati превышает заданное допустимое значение (т. е. Д 1 > [Aif]i), то при эксплуатации элемент конструкции находится в вязком состоянии. В этом случае (при отсутствии макродефектов типа трещин) предельные нагрузки превышают расчетные, определяемые по пределам текучести и прочности, и оценку сопротивления разрушению проводят по предельным нагрузкам и деформациям в соответствии с уравнениями (259) и (260). Вязкие разрушения пластических металлов при низких уровнях номинальных напряжений (на уровне предела текучести и ниже) могут произойти при размерах дефектов, превышающих сотни миллиметров (что для большого числа сосудов давления соответствует потере плотности). При появлении в конструкциях таких дефектов их эксплуатация становится затруднительной или невозможной без проведения соответствующих мероприятий изменения режимов работы, проведения ремонтных работ, замены поврежденных элементов и т. д. Обеспечение температурного запаса [Л<] [c.73]

Наконец, не следует упускать из вида, что как первая, так и вторая теории заведомо не применимы в тех случаях, когда разрушение является вязким, т. е. разделению образца на части предшествует значительная пластическая деформация. [c.122]

Потеря устойчивости и переход в закритическое (иногда лавинное) состояние, которое ранее изучалось лишь в упругом состоянии, учитывается теперь также в состояниях пластическом, вязком и разрушения (при определенной степени развития трещин). [c.58]

Механические состояния деформируемых тел упругое, пластическое, вязкое, высокоэластическое и состояние разрушения. Механическое поведение реальных материалов невозможно описать какой-либо одной простой моделью, так как многие материалы в зависимости от условий нагружения могу г находиться как в упругом состоянии (например, при малых напряжениях, малой продолжительности нагружения, невысоких температурах), так и в вязкопластическом состоянии или в состоянии разрушения (например, при увеличении названных параметров). [c.63]

Испытания с заведомо созданной исходной неравномерностью (главным образом, путем изгиба), которые оценивают способность материала в данных условиях выравнивать неравномерность, например, уменьшать долю изгиба, путем упругой, пластической (вязкой или высокоэластической) деформации, а иногда даже путем локального разрушения. В последнем случае можно говорить о трещинной релаксации. Способность к уменьшению неравномерности (независимо от того, достигнуто ли это уменьшение путем деформации, как обычно, или за счет локального разрушения) является критерием возможного повышения (или же снижения) прочности при перегрузках. [c.102]

Четкое разграничение между упругим, вязким, пластическим и т. п. состояниями, проводимое для надрезанных образцов (влияние надрезов в упругой, в пластической области и т. п.), если и возможно для образцов с трещинами, то только для образцов с исходными, а не развивающимися трещинами. Например, можно различать действие исходных трещин в упругом, вязком и пластическом состояниях, но для развивающихся трещин речь может идти лишь о процессе разрушения в упругом и пластическом состояниях. Поэтому тело с трещинами нельзя считать находящимся в чисто упругом, пластическом, вязком или высокоэластическом состояниях, хотя эти состояния, конечно, продолжают существовать и развиваются при распространении трещины. При нагружении образца с надрезом, после некоторого упругого или вязкопластического изменения формы надреза дальнейшее развитие процесса также заключается в превращении интенсивно деформированной зоны вблизи вершины надреза в трещину. [c.104]

Вязкое разрушение происходит со значительной пластической деформацией при хрупком разрушении пластическая деформация мала. [c.56]

Для теории разрушения в переходной области, когда размер пластической зоны сравним с характерным линейным размером тела, представляют интерес решения задач для идеально упруго-пластических тел с разрезами нулевой толщины. Дополненные каким-либо условием локального разрушения в конце трещины, эти решения позволяют определить зависимость прочности от формы и конфигурации тела и, в частности, вычислить масштабный эффект в переходной области. Существенно подчеркнуть что при этом жестко-пластическое (вязкое) и хрупкое разрушения описываются всегда как некоторые предельные случаи. [c.398]

Переход от отрыва к срезу, а равно и от хрупкого разрушения к вязкому, может быть осуществлён как изменением вида напряжённого состояния, так и изменением свойств материала путём внешних (изменение температуры, скорости деформирования) и внутренних (изменение состава и структуры) факторов. При жёстких способах нагружения более вероятным является хрупкое разрушение путём отрыва, при мягких —разрушение путём среза после довольно значительной пластической деформации. Этим, в частности, объясняется склонность к хрупкому разрушению надрезанных образцов даже сравнительно пластичных материалов и, наоборот, склонность [c.789]

Для рассматриваемых материалов существует переход от высокотемпературного пластического (вязкого) разрушения к хрупкому при низких температурах. Как отмечалось ранее, область температур, в которой материал способен к холодной [c.258]

В основном различают два вида разрушения — хрупкое и пластическое (вязкое) первое характеризуется появлением разрывов, трещин, а второе начинается с возникновения и последующего развития остаточных (пластических) деформаций. [c.250]

Этап III отличается от этапа II большим диапазоном притупления исходной трещины до ее страгивания. При бд > 0,2 мм перед вершиной движущейся трещины оказывается зона, где НДС уже не соответствует условиям плоской деформации и не препятствует развитию пластических деформаций. Поэтому превращение поверхностной трещины в сквозную протекает стабильно, пластическая податливость зоны разрушения образца оказьшается значительной, сохраняет ее стабильность, и разрушение происходит вязко. [c.222]

На рис. 1.4,6 нанесена также в координатах тах—Ymax бдиная кривая деформирования. Пересечение лучей с предельными прямыми на диаграмме механического состояния характеризует разрушение для случаев / и II — от среза, для случаев III и IV — от отрыва. При соответствующих значениях напряжения fmax по кривой деформирования можно определить деформации, сопутствующие разрушению. Чем больше напряженное состояние приближается к всестороннему растяжению, тем меньше оказывается пластическая деформация при разрушении, и вязкое разрушение сменяется хрупким. Отсюда следует, что на образование хрупкого состояния влияет тип напряженного состояния материала так возрастание нормальных растягивающих напряжений по сравнению с касательными повышает склонность материала к хрупкому разрушению. [c.12]

На третьем участке зависимости, показанной на рис. И, меняется не только износ, но и качественная картина изнашивания. Уменьшение износа на этом участке связано с увеличением фактической площади контакта соударяемых поверхностей благодаря значительной пластической деформации поверхности изнашивания, что в конечном итоге вызывает увеличение диаметра образца в зоне контакта. В этом случае происходит изменение макро- и микрорельефа поверхности изнашивания глубина лунок уменьшается, торец образца принимает вид расклепанной поверхности. Необходимо отметить, что не все материалы можно испытывать на ударно-абразивное изнашивание при большой энергии удара материалы высокой твердости нельзя из-за их хрупкого разрушения, а вязкие — из-за интенсивной пластической деформации. [c.46]

R первом случае тепловой эффект ведет к появленик> охрупчивающихся фаз, упрочнению, увеличению прочностных характеристик и снижению пластичности сталей,, во втором — к повышению пластичности, вязкости и снижению прочностных характеристик — к разупрочнению. Все это меняет исходную структуру металла и характер его изнашивания при ударе. В одном случае изнашивание может происходить в результате выкрашивания охрупчивающихся фаз, в другом — в результате многократных пластических деформаций сдвига металла. При повторных ударах температура определяет характер разрушения хрупкое, вязкое или вязко-хрупкое. [c.147]

Известно, что с уменьшением толщины металла в области вер шины движущейся трещины снижается степень стеснения пластических деформаций. Вследствие этого обеспечивается переход от хрупкого разрушения к вязкому При этом существенно повышается сопротивление материала распространению разрушения. Об этом, в частности, можно судить по результатам испытаний одной и той же стали, отличающейся своей толщиной. Общая толщина испытываемого пакета была постоянной. На рис. 3, а показано изменение переходных температур (отвечающих 80 %-ной вязкой составляющей) в зависимости от толщин пластин, которые изготавливались из листа толщиной 24 мм путем его сострагивания, на рис. 3, б — аналогичная зависимость, полученная по результатам испытания одной и той же стали в прокате толщиной 24, 16, 12, 8 и 4 мм. Разница между кри- [c.27]

Типичные фотографии микроструктуры образцов в зоне разрушения представлены па рис. 5.17. Во всем исследуемом диапазоне температур характер откольного разрушения меди вязкий. Микро-разрушение начинается на структурных неоднородностях — включениях, границах зерен, двойниках и др. При температурах от 0 (см. рис. 5.17, а) до 600 °С (рис. 5.17. е) зарождепие откола начинается в чечевпцеподобных зонах интенсивной пластической дефор- [c.163]

Интересно отметить, что первая попытка определить время разрушения при вязко-пластическом течении стержня была сделана Хенки [2] еш е в 1925 г. Результат Хенки был обобщен в 1933 г. Одквистом [3] на случай стержня из вязко-пластического материала с упрочнением., [c.4]

Вместе с тем, упругое (хрупкое) и пластическое (вязкое) разрушения не исчерпывают возможные виды разрушения. Различия в условиях нагружения, напряженно-деформированного состояния и других причин обуславливают, вообш,е говоря, смешанное разрушение, с заранее непредсказуемой степенью хрупкости (кристалличности) и вязкости (волокнистости) в изломе. Это приводит к неопределенности результатов расчетов по критериям, описываюш,им только хрупкое или только вязкое разрушения. Поэтому в практике расчетов находят применение так называемые двухпараметрические критерии разрушения, обычный вид которых состоит из двух слагаемых, каждое из которых описывает свой вид разрушения, а поскольку они записаны в [c.75]

Ранее было отмечено, что на личие двух или трех участков зависимости da/dN — АК, харак- теризующихся различными углами наклона, некоторые ав-TOpi i объясняют изменением размеров пластической зоны впереди усталостной трещины. Мэддокс [317] отмечал наличие перегиба прямой da/dN — АК при достижении АК определенных значений, это ОН связал с изменением характера разрушения по мере увеличения длины трещины. Он установил, что изгибу зависимости da/dN - АК соответствует на поверхности Излома образца переход от хрупкого разрушения к вязкому. Однако [c.305]

Вместе с тем, упругое (хрупкое) и пластическое (вязкое) разрушения не исчерпывают возможные виды разрушения. Различия в условиях нагружения, напряженно-деформированного состояния и других причин обусловливают, вообще говоря, смешанное разрушение, с заранее непредсказуемой степенью хрупкости (кристал]шчности) [c.57]

В данном случае влияние структуры материала на скорость и время до разрушения учитывается структурным параметром, который можно с использованием соотношения (100) представить в виде y=aai/энергию активации, зависящую от условий нагружения и структуры материала. Начальную энергию активации U , отвечающую энергии активации разрыва межатомных связей, согласно [45, 46], можно определить по величине энергии сублимации. В развитие этой концепции С. Н. Журковым был предложен дилатонный механизм разрушения и сделан важный вывод о взаимосвязи элементарных механизмов разрушения и пластической деформации, действующих одновременно. К настоящему времени выделен спектр микромеханизмов разрушения, контролирующих вязкое, квазихрупкое и хруп- [c.59]

Во втором случае композит рассматривается как система взаимодействующих друг с другом элементов структуры, например, в рамках структурно-феноменологического подхода [7, 10, 25, 31, 33, 34], особенность которого в том, что однородные физико-механические свойства элементов структуры задаются с помощью общепринятых в механике феноменологических уравнений и критериев, а эффективные свойства композита вычисляются из решений краевых задач для уравнений механики с кусочно-постоянными быстро осциллирующими коэффициентами. Подход дает возможность не только прогнозировать эффективные физикомеханические свойства, например упругие, пьезомеханические, диэлектрические и магнитные проницаемости пьезокомпозита, но и рассчитывать в элементах структуры неоднородные поля напряжений и деформаций, поля электрической индукции и напряженности, моделировать деформирование и разрушение композита как многостадийный процесс, включающий в себя стадии упругого, упруго-пластического, вязко-упругого и закрити-ческого деформирования, а также процессы когезионного и адгезионного разрушений элементов структуры [1, 21]. Структурный подход позволяет исследовать влияние параметров структуры на эффективные физикомеханические свойства композитов с целью создания материалов с заранее заданным комплексом свойств. [c.7]

Кроме двух крайних механических состояний нагружаемых тел упругого, с которого почти всегда начинаются различные виды деформации, и разрушения, которым часто заканчивается процесс нагружения, существуют также промежуточные неупругие состояния. Все (или почти все) реальные материалы переходят из упругой стадии не непосредственно к разрушению, а предварительно претерпевают различные неупругие деформации. Отметим, что часто применяемый термин остаточная деформация не является синонимом пластической, так как остающаяся (после удаления нагрузки) деформация может, например, вызываться пластической, вязкой, задержанной высокоэластической, упругой деформацией (при наличии в теле внутренних остаточных напряжений), деформацией разрушения (при наличии трещин, развитие которых приводит к дополнительным остаточным деформациям тела, что особенно часто наблюдается, например, улитых материалов). [c.106]

Непосредственное перенесение расчетных методов механики си. юшиых сред (теории упругости и пластичности) на разрушение затруднено, хотя такие попытки п предпринимаются [27, 28, 42, 46, 76, 81]. Так же. как. тля упругого, пластического, вязкого и высокоэластического состояний, основное инженерное значение и для характеристик разрун1ения остается по-прежнему за средни П1 (интегральными) величинами напряжением, деформацией и вре. енем процесса, между тем как физические закономерности определяются в значительной мере микроскопическими и субмикроскопическими величинами и потому одна нз задач теории разрушения заключается в устаповленпп связи средних ве.шчин напряжения, деформации и т. п. с микроскопическими процесса.ми. Принято считать, что трещина передает только сжимающие и не передает растягивающие напряжения [()6], а при достаточном ее раскрытии не передает и касательные напряжения. Силовой поток, перерезанный трещиной, как бы обтекает ее и вызывает концентрацию напряжений и деформаций в зонах, расположенных вблизи концов трещины (рис. 4.2) [65]. [c.175]

Следует различать влияние скорости на механические характеристики в пластическом, вязком и высокоэластическом состояниях и влияние скорости на характеристики, определяемые в состоянии разрушения. Во многих случаях металлы и другие материалы удобно разделять на две группы малочувствительные к скорости ч-увствительные к скорости. [c.220]

При рассмотрении в оптический микроскоп поверхности пластического (вязкого) разрушения она представляется как имеющая грубоямочное строение, т. е. поверхность разрущения на обеих половинках образца состоит из углублений более или менее правильной округлой формы, отделенных одно от другого выступающими перемычками типа шейки (рис. 11.10,а). С увеличением микропластичности материала, как правило, увеличивается глубина ямок, а перемычки между ними становятся тоньше. [c.366]

Отметим прежде всего, что процесс усталости составляется из тех же частично накладывающихся одно на другое состояний (упругое, пластическо-вязкое, состояние разрушения), что и процесс при однократном нагружении. В этом заключается сходство между процессами усталостного и однократного нагружения. То, что это сходство не является только внешним или формальным, вытекает из следующих закономерностей [c.196]

В работе [206] показано, что на текстуру деформации, а значит, и на степень текстурного упрочнения существенно влияет технология прокатки листов. Для сплава Ti —6А1 —4V плоскость базиса в листах обычно составляет углы 30° по отношению к плоскости листа и текстурное упрочнение обычно выражено менее интенсивно, чем в сплавах Ti —4А1 —0,20г и Ti —5А1 —2,5Sn. Прокаткой при 700—760° С с пебольшими обжатиями за проход прн изменении направления прокатки иа 45° после каждого прохода прн общем обжатии 90% были получены листы сплава Ti —6А1 —4V с почти идеальной ориентировкой плоскости базиса вдоль плоскости листа. Эта текстура далее была стабилизирована отжигом при 760° С. Упрочняющая термическая обработка также ие приводила к рассеянию базисной текстуры. При гидроиспытаниях полусфер и сварных сферических сосудов, полученных из текстурованиого листа, была получена прочность на 41% выше прочности сфер из промышленного листа и на 50% выше ирочности сфер из кованых заготовок. Пластическая деформация при разрушеиии сфер из текстурованиого листа составляла всего 2%, но разрушение было вязким. [c.178]

Под разрушением в механике деформируемого твердого тела понимается макроскопическое нарушение сплошности тела в результате воздействия на него внешнего окружения. Разрушение обычно развивается параллельно с упругой или пластической деформацией твердого тела, или в условиях ползучести. Различают две формы разрушения скрытое разрушение — зарождение и развитие микродефектов, рассеянных но объему тела, и полное разрушение — разделение тела на части. Кроме того, различают несколько видов разрушения в зависимости от того, какие из свойств тела играют онределяюгцую роль в наблюдаемом процессе разрушения хрупкое (без заметных пластических деформаций), пластическое (вязкое), усталостное и длительное. [c.20]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...