Разрушении конических образцов

Разрушения конических образцов [c.175]

Разрушении конических образцов 175 [c.190]

Однородное напряженное состояние на поверхности конического образца при его кручении может быть достигнуто приложением крутящего момента, пропорционального кубу расстояния от вершины конуса. Тогда траектория разрушения должна совпадать с геодезической линией на поверхности конуса, описываемой уравнением Клеро. [c.15]

Этот эффект можно видеть на фотографии III, где сняты разрушения, образовавшиеся в коническом образце. Полусферическая область здесь окружает центр основания конуса. [c.173]

Когда заряд взрывается в центре основания конического образца, разрушения образуются вдоль оси конуса так же, как и в цилиндре эта область разрушения видна на фотографии III, где снят конический образец. [c.175]

Все разрушения, описанные выше, можно объяснить с точки зрения отражения расходящегося импульса давления от свободных поверхностей образца. Распространение импульса аналогично тому, которое описывается в геометрической оптике при изучении света. Однако, когда импульс распространяется вдоль оси конического образца, амплитуда его возрастает и форма изменяется при движении в направлении к вершине. Теория распространения продольного упругого импульса вдоль конуса, когда размер поперечного сечения мал по сравнению с длиной импульса, рассмотрена в гл. III. Там было показано, что если имеет место импульс сжатия, то постепенно развивается хвост растягивающих напряй ений длина области ежа- [c.175]

Мы рассмотрели пока, каким образом геометрическая форма образца влияет на положение областей разрушения, вызываемых в нем импульсами давления. Как упоминалось в начале этой главы, поверхности разрушения при этих условиях отличаются от тех, которые получаются, когда образец нагружен статически. Это объясняется тем, что напряжение прикладывается на такой короткий промежуток времени, что ни одна из образующихся трещин не успевает распространиться, и вместо непрерывных трещин возникает большое число отдельных трещин, причем иногда они соединяются и образуют более или менее непрерывную поверхность с беспорядочной текстурой. Образование таких поверхностей разрушения можно видеть внутри квадратного образца, показанного на фотографии П. Можно также видеть, что разрушения вдоль оси конического образца состоят из ряда пузырьков их образование более похоже на кавитацию в жидкости, чем на разрушение в твердом теле. [c.176]

При разрыве образцов из пластичного материала на образце образуется шейка и поверхность разрушения как бы разделяется на две зоны центральную, в которой поверхность перпендикулярна направлению растягиваюш его напряжения, и коническую поверхность, наклоненную к оси образца под углом примерно 45°. Этот тип разрушения называется разрушением путем сдвига или разрушением срезом. [c.64]

Процесс разрушения начинается в малой области, расположенной на оси образца в плоскости с наименьшей площадью поперечного сечения шейки, см. точку А на рис. 2.4. Отсюда во все стороны распространяется круговой фронт трещины. Сформировавшаяся трещина представляет собой дискообразную полость, отмеченную цифрой 1 на рис. 2.4. Процесс разрушения заканчивается характерным срезом по конической поверхности, помеченной цифрой 2 на рис, 2.4, Образующая конуса наклонена к продольной оси под углом, близким к л/4. [c.53]

Рис. 228. Образование пор в начале вязкого разрушения (а) и конический участок образца с порами (б)

Разрушение металлов делят на два вида — хрупкое и вязкое [1] при хрупком разрушении поверхность излома близка к плоскости, но обычно имеет микрорельеф из ступенек, наклоненных под углом, близким к 45° при вязком разрушении середина излома расположена перпендикулярно оси образца, а боковые грани имеют коническую поверхность дно чашечки имеет волокнистый излом, а боковые поверхности — поверхность среза. [c.16]

Поры растут в боковых направлениях под действием уменьшающейся нагрузки в поле трехосных напряжений, существующем в самом центре шейки. Приведет ли слияние пор в определенный момент к полному разрушению образца, зависит от скорости высвобождения упругой энергии испытательной системы. В весьма жесткой системе (при контроле по смещению), например, при растягивании параллельно с образцом сильной пружины можно достаточно хорошо контролировать рост центральной чаши в образце. При увеличении ее размеров образец становится похож на образец с внутренней трещиной, который разрушается путем сочетания растяжения и сдвига по коническим поверхностям. [c.199]

Для устранения или уменьшения трения предложены различные методы изготовление конических насадок с углом конуса, равным углу трения испытание на сжатие цилиндрических трубчатых образцов с осевыми отверстиями и вогнутыми торцами в виде входящих конических поверхностей с углом а, равным углу трения [21, 26]. Для испытания стали рекомендуется а = 4 6°, высота образца 1—-1,5 диаметра, диаметр отверстия — 0,3 диаметра образца (рис. 15.7). Чем меньше отношение /г/с(, тем ближе весь объем образца к сжимаемым торцам, тем больше влияние трения, тем меньше касательные напряжения, тем выше сопротивление пластической деформации, выраженное в сжимающих напряжениях (рис. 15.8). Именно влиянием трения объясняется очень высокое сопротивление пластической деформации тонких прокладок из свинца и алюминия, которые при большей толщине потекли бы при значительно меньших напряжениях. Этой же причиной объясняется высокое сопротивление пластической деформации мягких подшипниковых сплавов, залитых тонким слоем на стальную основу. Вследствие влияния трения условная диаграмма сжатия (зависимость нагрузки от высоты образца) дает при значительных пластических деформациях очень крутой подъем. Продольное разрушение путем отрыва при сжатии хрупких материалов обычно наблюдается лишь при тщательной смазке на торцах. [c.45]

Предлагалось оценивать по вдавливанию конуса также склонность к хладноломкости [21]. Изучение профиля наплыва вокруг конического отпечатка на различных металлах (рис. 16.11) показало, что отношение максимальной высоты наплыва h к диаметру конического отпечатка d, измеренному на уровне наплыва, является, по-видимому, устойчивой характеристикой металла, в частности, не зависит от диаметра отпечатка и изменяется пропорционально отношению предела текучести к временному сопротивлению. Так, например, отношение hjd растет с увеличением скорости удара (особенно в области малых скоростей и низких температур), растет с понижением температуры опыта и с понижением температуры отпуска стали. Поэтому предлагалось использовать это отношение для определения критической температуры хрупкости и для установления склонности стали к хрупкому разрушению. Однако при этом необходимо учитывать как изменение трения поверхности конуса по образцу, так и мягкость напряженного состояния, резко отличающую вдавливание, например, от растяжения и изгиба. [c.77]

Из этих испытаний на разрушение хрупкого материала (в данном случае плавленого фарфора) мы можем сделать следующие выводы 1) прочность его на разрыв, когда растягивающие напряжения в полых образцах производятся внутренним гидростатическим давлением, заметно возрастает с ростом кинематической вязкости среды, передающей давление 2) короткие цилиндры с закрытыми торцами разрушаются под более низкими давлениями, чем цилиндры с открытыми торцами, так как заделка концевых соединений вызывает повышение местных напряжений вблизи конических головок 3) глазированные поверхности (т. е. поверхности, которые при обжиге проходили через жидкое состояние), как правило, увеличивают сопротивление фарфора действию растягивающих напряжений в случае глазировки должного качества, сохраняющей поверхностный слой в сжатом состоянии 4) прочность хрупких материалов, как правило, падает при увеличении времени действия нагрузки. [c.233]

Высота образца получается стандартной, так как ход штока ограничивается упором 11. На позиции III на гильзу с образцом опускается зажимное устройство 8, снабженное резиновой прокладкой 7. Гильза зажимается штоком 9. При этом нижняя часть гильзы остается открытой, поэтому сжатый воздух может проходить через образец, выходя в атмос ру. Давление воздуха в полости над образцом фиксируется самопишущим манометром и соответствует газопроницаемости формовочной смеси. На позиции IV к гильзе при помощи штока 19 прижимается снизу зажимное устройство 18. Между торцом образца и зажимной плоскостью остается-небольшая полость, куда поступает МНз для измерения влажности смеси. Разность объемов ЫНз, характеризующая влажность смеси, записывается самопишущим прибором. На позиции V образец выталкивается из гильзы штоком 17 пневматического цилиндра 2, перемещение которого ограничивается упором 16. После остановки штока включается электродвигатель 13, который через коническую пару 12 передает вращение винту 14, который перемещает упор 15 к образцу 20. Моменту разрушения образца соответствует максимальная сила тока в цепи электродвигателя, которая фиксируется самопишущим прибором. После разрушения образца упор 15 возвращается в верхнее положение, а шток 17 опускается в нижнее положение. [c.61]

При испытаниях на растяжение при низких температурах разорванные образцы обычно имеют форму конуса-чашечки. При этом в центральной части чашечки поверхность металла оказывается более грубой, что свидетельствует о наличии разрушения путем отрыва. Стенки чашечки, расположенные приблизительно под углом 45 град, к оси растягивающего усилия, имеют более гладкую поверхность, что указывает на наличие в этом металле разрушения путем сдвига. По мере повышения температуры испытания поверхность отрыва уменьшается и вместо конического пояска, имеющего место при низких температурах, появляется контур образца в виде двух конусов, встречающихся своими вершинами. [c.15]

В точке Е происходит разделение образца в зоне шейки. При этом наблюдается остаточное удлинение. Зона разрушения имеет специфичный вид (рис. 4.82). Центральная зона перпендикулярна продольной оси образца и имеет характерную мелкокристаллическую структуру. На периферии разрушение происходит по конической поверхности с углом к оси, близким к 45°. Поверхность гладкая, [c.341]

Определение критической степени деформации в момент появления шейки на кромке заготовки осложняется тем, что окружная деформация при раздаче коническим пуансоном неравномерна вдоль образующей деформированного участка заготовки периферийный слой,. находящийся на кромке, деформируется больше, чем слои, удаленные от кромки, в результате чего последние сдерживают разрушение периферийного слоя, увеличивая его относительное удлинение. В связи с этим относительное удлинение краевого участка заготовки всегда больше относительного удлинения стандартного образца при растяжении. [c.221]

Согласно модели среза разрушение происходит по плоскости действия максимальных касательных напряжений (рис. 6.3). На это, в частности, указывает срез по конической поверх ности в области шейки при растяжении стержневого образца (см. линии АВ и А1В1 на рис. 6.4). Именно здесь эта коническая поверхность соприкасается с плоскостями действия максимальных касате.тьных напряжений. При этом к моменту возникновения предельного состояния разрушения эти касательные напряжения достигают своего наибольшего значения, определяемого сопротивлением срезу т ре,,. Критерий разрушения аналогичен по форме критерию пластичности (6.8), но включает другую постоянную материала [c.141]

Сочетание приведенных выше свойств и особенностей деформирования при термоусталостных испытаниях сплава ЭП-693ВД обусловливает появление трещин циклического разрушения в зонах шейки , что говорит о выраженном влиянии процесса накопления односторонних деформаций и, следовательно, квази-статических повреждений на достижение предельного состояния по условию циклического разрушения. Однако при испытаниях на больших уровнях долговечности с жесткостью нагружения с <" 95 тс/см, когда эффект накопления односторонних деформаций практически отсутствует (см. рис. 1.3.6), можно ожидать возникновения термоусталостной трещины в зоне перехода от рабочей длины к конической части образца, где температура цикла соответствует минимальной пластичности и, следовательно, долговечности материала. [c.51]

Опыт инженерного использования критериев(6.22) и (6.23)указывает, что в материале принципиально заложена возможность разрушения как отрывом, так и срезом. Все зависит от вида напряженного состояния и от соотношения между константами Стотр и 2гсрез- Например, стержневой образец из мрамора разрушается при растяжении без остаточных деформаций, поверхность излома ориентирована перпендикулярно оси образца, что характерно для разрушения отрывом. Однако такой же образец при растяжении в условиях значительного бокового давления обнаруживает существенную остаточную деформацию (до 20%) и разрушается срезом. Стержневые образцы из пластичного материала с относительно глубокой кольцевой выточкой разрушаются без существенных остаточных деформаций, хотя при отсутствии указанного надреза разрушению предшествуют большие остаточные деформации с образованием шейки. Причина охрупчивания образца состоит в том, что у дна выточки имеет место трехосное растяжение, при котором материал предрасположен к разрушению отрывом. Подобный эффект вызывает даже шейка, сформировавшаяся при растяжении стержневого образца. При этом первоначальная трещина возникает в окрестности точки, лежащей на продольной оси образца в плоскости поперечного сечения наименьшей площади (см. точку О на рис. 6.4). Трещина имеет дискообразную форму, а с ростом нагрузки ее фронт распространяется в радиальном направлении. В итоге образуется поверхность излома, ориентированная примерно перпендикулярно оси образца см. след AOAi на рис. 6.4). Лишь после того как подобная дискообразная трещина займет значительную часть площади поперечного сечения, охрупчивающее действие шейки снижается и появляется возможность среза по упомянутой выше конической поверхности. [c.124]

Гайки с выпуклой и в о гн у то й. р а б о ч и м и поверхностями. Конструкция гайки имеет большое влияние на распределение нагрузки, а отсюда и на выносливость. Возможны многочисленные варианты, нО автором исследовались, только фор1МЫ рабочей по верхности гайки в экапериментальных образцах прнменял ись выпуклые и вогнутые поверхности и соответствующие шайбы. Коническая поверхность создает хорошую центральность приложения нагрузки, даже если установка не совсем соответствует отверстию. Испытанные формы гаек я шайб показаны на рис. 112.14, а типичные разрушения — на рис. 12.16. Результаты, данные сериями от Т до Z в табл. 12.4, 1Показывают, что эти гайки лучше стандартных, хотя некоторые комбинации гайки и шайбы дают значительное увеличение в весе, как в серии Т. [c.347]

У/////. поперечного расширения для образца исключает-ся, вследствие чего материал его в зтих областях Рис 177 попадает в условия трехмерного сжатия. В итоге близ поверхностей соприкосновения этот материал остается неповрежденным, боковые же грани образца выкрашиваются. Чтобы исключить трение, А. Фёппль покрывал поверхности соприкасания парафином ) разрушение образца при этом происходило совершенно иначе, чем в обычных условиях испытания. Кубический образец разрушался, расслаиваясь на пластинки, параллельные боковым граням. В тех случаях, когда в испытаниях на сжатие применяется цилиндрический образец (высота которого в 2—3 раза превышает диаметр), мы получаем приблизительно равномерное распределение напряжений в средней части образца, причем влияние торцов практически исключается. Другой способ обеспечения равномерности в распределении сжатия был предложен Зибелем и Помпом ) и показан на рис. 177. Цилиндрический образец сжимается здесь между двумя коническими поверхностями с углом в вершине а, равным углу трения. Равнодействующее давление в таком случав будет параллельно оси цилиндрического образца. [c.432]

Поверхность макросреза располагается по направлению действия главных касательных напряжений примерно под углом 45° к направлению главных растягивающих напряжений. При разрушении, проходящем целиком по поверхности макросреза, возникают косые или конические изломы. Косой излом на плоских образцах приобретает ножеобразную форму (см. табл. 11.1). Косые изломы возникают у материалов с ограниченной способностью к местной пластической деформации, например при растяжении малая или очень размытая по длине образца шейка, и относительно низким значением сопротивления разрушению путем среза, например у многих алюминиевых и магниевых деформируемых сплавов. [c.354]

Мы уже упоминали о поверхности разрушения в виде чашечки и конуса , получающейся в испытаниях на растяжение цилиндрических образцов из пластичных металлов. В то время как происхождение конической части поверхности разрушения объясняется обычно разрушением от сдвига ), относительно характера разрушения центральной части мнения среди исследователей расходятся не решено, считать ли его разрушением от сдвига или от отрыва. В продольных сечениях, проходящих через ось образца, центральная часть поверхности разрушения представляется зигзагообразной линией, каждый отрезок которой наклонен под углом примерно в 45° относительно направления растяжения. Я. Б. Фридман3) считает, что центральная часть поверхности разрушения типа чашечки и конуса соответствует разрушению путем [c.208]

Когда образцы, помещенные в камеру давления, подвергались совместному действию растяжения и высокого гидростатического давления, то образование шейки в них ускорялось по сравнению со случаем, когда р=0, так как наличие высоких боковых сжимающих напряжений по контуру минимального поперечного сечения уменьшает величину осевых растягивающих напряжений, при достижении которой начинается образование пластических деформаций. Полученные в опытах значения натуральных деформаций в осевом направлении равны от а=2 до =4 (соответствует условным деформациям от =6,4 до =54). С увеличением давления р на поверхности разрушения образцов внешняя коническая часть увеличивается, а внутренняя часть с волокнистой структурой уменьшается. При давлении свыше 15 ООО кг1см внутренняя волокнистая часть поверхности разрушения исчезает. В этом случае поверхность разрушения состоит из одной конической части (или двух конических частей) или представляет небольшую плоскую область, наклоненную под углом примерно 45° к оси образца. В момент разрушения с возрастанием давления р осевое растягивающее напряжение на [c.307]

Тиксотропные свойства солидолов оценивали по изменению продела прочности Рт, определяемого па коническом пласто-метре Ребиндер-Семененко [2]. Показателем тиксотропности для отдельных образцов являлась степень восстановления — отношение пределов прочности восстановленной Рт) макс и разрушенной Рт) мпн структуры. Разрушение образцов проводилось в стандартной мешалке для пенетрометра со скоростью 60 об мин в течение 2 час. [c.374]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...