Разрушение в зависимости от хрупкое

Процесс хрупкого разрушения может включать три этапа возникновение трещины, медленное (стабильное) ее развитие и лавинообразное (нестабильное) распространение разрушения. В зависимости от материала, геометрии изделия и условий нагружения продолжительность стадии медленного развития может быть различной либо совсем отсутствовать, либо быть весьма длительной. В последнем случае отдельные конструкции допускают к эксплуатации с трещиной или трещиноподобным дефектом при условии контроля за их медленным развитием и своевременного предупреждения лавинообразного разрушения. Для этого необходимо знание скорости медленного развития и критического размера трещины, свыше которого начинается ее нестабильное распространение. [c.545]

Разрушение материалов при длительном действии нагрузки происходит по режимам вязкого (пластического) или хрупкого разрушения в зависимости от уровней приложенных нагрузок и температур. Обычно процесс разрушения, развивающийся во времени, связывают с явлением ползучести, в результате которого происходит накопление повреждений как внутризеренное, так и межзеренное. [c.176]

Рис. 1.7. Критические напряжения хрупкого разрушения в зависимости от напрягаемых объемов и показателя однородности В. Вейбулл.

Для количественного сопоставления склонности материалов к хрупкому разрушению в зависимости от температурных условий эксплуатации широко используется способ серийных испытаний на ударную вязкость стандартных образцов с надрезом. По результатам этих испытаний обычно строят температурные зависимости ударной вязкости Ои и доли вязкой составляющей в изломе Fb- Для хладноломких металлов эти зависимости имеют резкий спад, по которому определяют критическую температуру хрупкости Гкр. При более пологих переходах в область хрупкого состояния используют условные приемы определения Гкр по допуску на снижение Дн или Fs- Полученная из испытаний критическая температура хрупкости Гкр(°К) сопоставляется с минимальной температурой металла в условиях эксплуатации Та. [c.20]

В большинстве армированных волокнами материалов, изучаемых в настоящее время, по крайней мере один из компонентов хрупкий. Несмотря на то что волокна всегда прочнее матрицы, их удлинение при разрушении может быть и больше, и меньше предельного удлинения матрицы. Поэтому можно выделить различные типы процесса разрушения в зависимости от относительной пластичности компонентов. [c.442]

Возникающие в местах концентрации напряжений трещины, как правило, распространяются под действием циклических эксплуатационных нагрузок в пластически деформированных зонах. В зависимости от конструктивных форм и абсолютных размеров сечений, температуры, скорости и характера нагружения, механических свойств, уровня начальной дефектности и остаточной напряженности в конструкциях могут возникать хрупкие состояния, характеризуемые весьма низкими (до 0,1 сгт) разрушающими напряжениями. Условия образования и развития хрупких трещин при этом оказываются связанными со стадией развития трещин циклического нагружения. В вершине трещин длительного статического, циклического и хрупкого разрушения в зависимости от номинальной напряженности и размеров трещин возникают местные упругопластические деформации соответствующего уровня. Таким образом, оценка несущей способности и обоснование надежности элементов машин и конструкций должны осуществляться на основе анализа кинетики местных упругих и упругопластических деформаций, статистики эксплуатационной нагруженности, энергетических и силовых деформационных критериев разрушения. [c.78]

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]

Длительно действующая статическая нагрузка может вызвать два вида разрушения в зависимости от свойств стали — при одном будет наблюдаться непрерывная, малая медленно возрастающая деформация при постоянном напряжении, приводящая в конечном итоге к относительно хрупкому разрушению. В другом — деформация практически не наблюдается, однако с течением времени постоянно действующее напряжение может вызвать хрупкое разрушение. Разрушение в обоих случаях происходит при напряжениях, меньших предела прочности, найденного при кратковременно действующем статическом нагружении. [c.43]

Основу механики тел, содержащих трещины, обычно образуют два допущения трещину представляют в виде математического разреза в однородной сплошной среде среду полагают линейно упругой вплоть до разрушения. Это направление теории называют также линейной механикой разрушения (в отличие от нелинейной механики разрушения, где учитывают нелинейные свойства материала, в частности, пластические деформации у фронта трещин). Название линейная механика разрушения не вполне точно передает содержание ее предмета, поскольку все задачи механики разрушения, по существу, нелинейные (нахождение полей упругих напряжений вблизи трещин —предмет теории упругости, а не механики разрушения). В связи с этим употребляем, как правило, термины механика хрупкого разрушения и механика квазихрупкого разрушения в зависимости от того, считаем материал линейно упругим вплоть до разрушения или нет. [c.105]

Структурная неоднородность стеклопластиков позволяет применять статистические методы к описанию временной зависимости прочности с учетом накопления и развития повреждений, возникающих вследствие хрупкого разрушения. Такой подход применяется для стеклопластиков [80, 82] либо с использованием меры повреждаемости, предложенной в [84], либо с заранее предполагаемым видом функции разрушения в зависимости от уровня и длительности нагружения. [c.47]

В современной теории разрушения различают три вида (моды) хрупкого разрушения в зависимости от локального дефор- [c.113]

Фиг. 11. Сопоставление областей щелочных хрупких разрушений в зависимости от характера напряженного состояния

Рис. V. 26. Прочность при пластическом или хрупком разрушении в зависимости от температуры.

Практика инженерных расчетов показывает, что основным параметром, на который до сих пор часто ориентируются при выборе теории прочности, является остаточная деформация при разрушении. В зависимости от величины этой деформации материалы подразделяются на пластичные и хрупкие. [c.88]

Поскольку ударная вязкость выражает интегральную работу разрушения образца, то может оказаться, что менее пластичный, но более прочный металл при данном надрезе будет обладать большей ударной вязкостью по сравнению с пластичным, но менее прочным металлом. В связи с этим для оценки чувствительности металла шва к хрупкому разрушению в зависимости от эквивалента вредных примесей проводили исследования для определения сопротивления отрыву склонности к хладноломкости при ударном изгибе относительной площади вязкого излома и оценки свойств материала при наличии трещины. [c.249]

Процесс хрупкого разрушения в зависимости от характера нагружения (статическое, циклическое) может включать три этапа возникновение трещин, медленное (стабильное) их развитие и лавинообразное (нестабильное) распространение разрушения. Отдельные конструкции допускают к эксплуатации с трещиной или трещиноподобным дефектом при условии, что рабочие нагрузки относительно малы и не приводят к страгиванию трещин, или в случае непрерывного контроля за их медленным развитием и своевременного предупреждения лавинообразного разрушения. [c.76]

Рис. 2.18. Схема А.Ф. Иоффе хрупкого (I) и вязкого (II) разрушения в зависимости от температуры

Таким образом, в соответствии со схемой вязкого и хрупкого разрушения можно выделить следующие четыре области, характеризующие различные виды разрушения в зависимости от скорости деформирования [c.28]

Наиболее вероятным является развитие процессов коррозионного растрескивания по следующей схеме. Вследствие локализованной электрохимической коррозии образуются небольшие узкие трещины в виде отдельных углублений. По мере развития трещины у ее вершины создается концентрация напряжений и, следовательно, местная пластическая деформация, которая может вызвать развитие процесса хрупкого разрушения. В зависимости от формы образца, способа приложения нагрузки, условий испытания и определенного энергетического состояния металла, свойственного процессу хрупкого разрушения, трещина может либо распространиться через весь образец, приведя к мгновенному его разрушению, либо, распространившись на определенное расстояние, остановиться. Интенсивность коррозии в результате засасывания в трещину коррозионной среды под действием капиллярных сил повышается. В этих условиях возможно и разветвление трещин. Процесс коррозии постепенно замедляется вследствие поляризации и образования защитной пленки, [c.277]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

Т аким образом, в зависимости от металла, условий и характера нагружения разрушение происходит по механизму вязкого или хрупкого разрушений. Вязкое разрушение реализуется в результате макроскопической или локальной потери [c.121]

Испытания на ударную вязкость позволяют выявить склонность к хладноломкости раньше, чем обычные методы испытания. Если при испытании гладких образцов на растяжение переход от вязкого разрушения к хрупкому наблюдается при очень низких температурах от —100 до —200°С, то в испытаниях на ударную вязкость этот переход наблюдается при более высоких температурах. Для малоуглеродистой стали в зависимости от обработки стали переход происходит в интервале от —20 до +40°С. [c.72]

НИ одним из известных физических методов контроля. Уста лостный излом всегда имеет две зоны разрушения усталостную с мелкозернистым, фарфоровидным, часто ступенчато-слоистым строением, иногда с отдельными участками блестящей, как бы шлифованной, поверхности и зону вязкого или хрупкого разрушения в зависимости от строения и свойств металла. [c.308]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Р1зносостойкость стали в граничной области хрупкого и вязкого разрушений в зависимости от изменения характеристик вязкости наиболее суш,ественно меняется при высоких значениях энергии удара. Таким образом, в хрупкой области повышение запаса пластичности стали благоприятно влияет на ее износостойкость. [c.161]

Анализ интенсивностей напряжений (по Ирвину Ki = = EGIn) показывает, что разрушение наступит в момент достижения критического распределения напряжений, которое устанавливается уравнениями линейной теории упругости. Введенное Ирвином понятие критического коэффициента интенсивности напряжений (Kid Кпс Km ) является в настоящее время одним из критериев сопротивления металлических материалов хрупкому разрушению. В зависимости от формы и размеров тела и трещины, а также от способа нагружения тела этот коэффициент имеет различные значения. При этом рещение целого ряда краевых задач, которые представляют собой самостоятельную область теории упругости, сводится к определению коэффициента интенсивности напряжений. [c.25]

В указангшх условиях эксплуатации штампы для горячего деформирования разрушаются по следуюш,им причинам 1) в результате пластической деформации (смятия) или хрупкого разрушения в зависимости от величины, знака и характера действующих напряжений и температуры деформирования 2) вследствие образования сетки разгарных трещин на рабочей поверхности штампов, 3) в результате усиленного износа из-за химического взаимодействия при жидкой (полужидкой) штамповке и прессовании цветных металлов и сплавов или окисления при дэформированни менее активных конструкционных материале . [c.718]

Для дальнейшего анализа наиболее важными являются следующие факты. Разрушения в зависимости от длительности опыта и температуры могут быть вязкими (т. е. развивающимися при больших деформациях), Jg i хрупкими (малодеформационными) или принадлежать к промежуточному типу. В логарифмических координатах кривая зависимости времени разрушения U от начального напряжения сгю имеет обычно перелом, соответствующий переходу от одного типа разрушения к другому (см. рисунок). [c.3]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению связана с тем, что в условиях работы элементы конструкций могут находиться в хрупких или квазихрупких состояниях (17, 28, 29). Основным фактором возникновения таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущими им свойствами хладноломкости является температура. На схеме (рис. 6) показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. В области температур, превышающих первую критическую Ткр1 для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов, не обладающих хладноломкостью в диапазоне температур работы конструкций (сплавы на основе магния, алюминия, титана), имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают после возникновения значительных пластических деформаций и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность при таких состояниях рассмотрены в гл. 2. [c.246]

Прочность композита находится методами механики хрупкого разрушения в зависимости от размеров и формы дефекта (и от внешних нагрузок) прй помощи условия К = K Q. Напртмер, в случае сквозной изолированной прямолинейной трещины длины 2 / в ортотропной пластине (листовой композит) имеем Ki = ay/iiT, Отсюда прочность композита равйа [c.84]

КОЙ скоростью может быть уменьшена. Есть надежда оптимизк-ровать положение этого минимума и последующий рост сопротивления хрупкому разрушению в зависимости от скорости распространения трещины за счет металлургических факторов и посредством конструктивных решений с целью гарантированной остановки трещин. На рис. 17, а—в показано влияние эффекта скорости на длину остановленной трещины. Уравнение Берри — Хоугланда (16) дает количественную картину для осуществления такого механизма остановки трещины. Если контролировать чувствительность К к скорости по закону [c.39]

Исследование упрощается, если принять, согласно Леону и Торре ), огибающую Мора в виде обычной параболы. Этим определяется первый подход крассмотрению общего случая пластической деформации (куда включается образование ослабленных поверхностей, например, в геологии—сбросов и трещин в крупных массивах горных пород), а также к решению технических задач, относящихся к хрупким материалам, обладающим значительно большей прочностью на сжатие, чем на растяжение. Этот подход дает возможность предсказать прочность таких материалов в самом общем с.пучае напряженного состояния в хорошем согласии с экспериментальными данными, а также указать изменение направления поверхностей разрушения в зависимости от вида напряженного состояния. [c.629]

Вязкое разрушение характеризуется наличием заметных дшкро-деформаций детали. Другим предельным случаем является хрупкое разрушение. В зависимости от характера нагружения, состава и структуры стали могут встречаться разрушения смешанного типа. Так называемые хрупкие разрушения без видимых невооруженным глазом пластических деформаций могут иметь место как при статических, так и при динамических нагрузках. [c.269]

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]

Указанное следствие вытекает из второго важного момента предложенной схематизации процесса хрупкого разрушения условия зарождения, страгивания и распространения трещин скола являются независимыми. Разрушение в макрообъеме в зависимости от температурно-деформационных условий нагружения может контролироваться одним из перечисленных процессов. Для случая одноосного растяжения условия зарождения, страгивания и распространения микротрещин скола можно изобразить в виде схемы (рис. 2.7), использовав параметрическое представление в координатах а — Т. Кривая 1 соответствует условию зарождения микротрещин скола, причем это условие не совпадает с условием достижения макроскопического предела текучести. Прямая 2, отвечающая напряжению а=5о, есть условие страгивания. Линия 3 определяет условия распространения микротрещин скола в изменяющейся в процессе деформирования структуре материала. Очевидно, что при условии о От параметр ap = onst, поскольку в этом случае rie сформированы [c.65]

Зона долома имеет структуру, характерную для хрупкого или вязкого (в зависимости от природы материала) разрушения при одно-крятиых )1агрузках (статических или ударных). [c.72]

Можно отметить следующие особенности разрушений при статическом нагружении при одновременном действии механических нагрузок и рабочих сред. В условиях общей коррозии характер разрушений мало отличается от такового при статическом нагружении в нейтральной среде. В зависимости от качества металла и свойств коррозионной среда разрывы происходят по механизму вязкого или хрупкого разрушения. Важно подчеркнуть, что только лишь в условиях общей коррозии может реализоваться вязкое разрушение бездефектного металла оборудования при нормальных режимах эксплуатации. Это можно объяснить тем, что, несмотря на постоянство действующей на объект нагрузки, из-за уменьшения рабочего сечения при коррозии напряжения и деформации возрастают, и в определенный момент времени возможно наступление текучести металла, а затем потеря устойчивости пластических деформаций (шейкообразование) по аналогичному механизму при растяжении образца монотонно возрастающей нагрузкой. В условиях локализованной (язвенной, точечной) коррозии коррозионные поражения инициируются в областях с выраженной механохимической неоднородностью свойств. При этом окончательное разрушение происходит в результате сдвига или отрыва. Часто имеет ме- [c.119]

В зависимости от сочетания различного рода неблагоприятных факторов при эксплуатации сварных конструкций имеют место вязкие, квазивязкие, хрупкие и квазихрупкие разрушения. Вязкие разрушения происходят в условиях общей текучести ослабленного дефектом сечения шва. Квазивязкие — когда большая часть ослабленного сечения сварного шва охвачена пластической деформацией, а остальная часть работает упруго. Хрупкие разрушения протекают при низком уровне приложенных напряжений на стадии упругой работы конструкций, а квазихрупкие — когда незначительная часть ослабленного сечения вблизи дефекта охвачена пластической деформацией. Термин квази в данном случае означает приближение к хрупкому либо вязкому разрушению, [c.40]

Эта длина неустойчивой трещины при заданном напряжении а. Таким образом, по Гриффитсу прочность материала при хрупком разрушении определяется наличием уже существующих микротрещин. При известном распределении трещин в материале прочность его тем выше, чем выше его поверхностная энергия П. Проводилась экспериментальная проверка этой теории применительно к стеклу, которая состояла в определении прочности стекла в зависимости от длины искусственно создаваемых трещин. Было получено вполне удовлетворительное соответствие для такого хрупкого материала, как стекло. [c.74]

Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава со скоростью Ю —10 К/с. АС можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочнением. В зависимости от температуры в АС наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже Гр = 0,70,8 Гк имеет место высокая локальная пластичность при макроскопически хрупком характере разрушения. Скольжение происходит в локализованных полосах деформации (гетерогенная деформация). При температурах выше Гр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...