Разрушение сложное

Вязкость разрушения, или сопротивление материала распространению трещины, может быть определена также при помощи понятия критических скоростей высвобождения энергии при продвижении трещины ди, связанных с Ki - Многочисленные авторы (см., например, [18—23]) исследовали распространение разрушения, изучая механизмы рассеяния энергии, например выдергивание волокна, нарушение связи волокно — матрица, релаксация напряжения, разветвление трещины и пластическое деформирование матрицы. Механизмы рассеяния энергии, знание которых позволяет определить вязкость разрушения, сложны по своей природе и зависят от прочности связи волокно — матрица, типа матрицы (хрупкая или пластичная), диаметра волокна, прочности волокна и т. д. Поэтому только тщательное исследование поверхностей, образовавшихся в результате разрушения, дает основание для установления соответствия экспериментально определенных значений Gu тому или иному механизму. Так, например, было сделано предположение о том, что вязкость разрушения стекло- и боропластиков связана главным образом с величиной упругой энергии, накопленной в волокнах, а соответствующая характеристика углепластиков на эпоксидном связующем — с работой докритического распространения микротрещины и работой выдергивания разорванных волокон. [c.53]

Усилия многих исследователей направлены на изучение прочности и процесса разрушения, а также на выяснение зависимости между характером разрушения и критериями разрушения. Характер разрушения сложный, поскольку разрушению подвергается не только матрица. При разрушении материалов, армированных волокнами, происходят разрушение волокон, их вытягивание, т. е. в целом разрушение представляет собой некоторую сложную комбинацию. [c.150]

При испытаниях в дозвуковой струе, когда daD, образец может приобрести при разрушении сложную форму передней части (рис. 11-10). Появление шейки на боковой поверхности связано с присоединением потока после разворота в угловой точке. Это вызывает увеличение местной скорости уноса массы, которая пропорциональна локальному коэффициенту теплообмена. При турбулентном режиме течения в пограничном слое над моделью ее поверхность в процессе разрушения приобретает свои отличительные особенности (рис. 11-10, поз. 19). [c.329]

Другим обобщением ЛМР является теория неупругого разрушения, в которой исследуется процесс разрушения при наличии вязкоупругих деформаций ползучести. Неупругому разрушению, часто наблюдаемому при высокотемпературном нагружении, предшествует зависящий от времени докритический рост трещины, который следует отличать от докритического роста трещины из-за преобладающих пластических деформаций, увеличивающихся с ростом нагрузки. К сожалению, состояние окрестности вершины трещины при неупругом разрушении сложным образом зависит от деформаций ползучести и деформаций пластических. [c.50]

В литературе имеется весьма ограниченное количество экспериментальных данных, позволяющих оценить влияние на характеристики сопротивления усталостному разрушению сложного напряженного состояния. [c.281]

Предложенная Я. Б. Фридманом комплексная оценка материалов по характеристикам сопротивления деформации и разрушению, учет влияния запаса упругой энергии на характеристики разрушения, сложного напряженного состояния и других факторов способствует лучшему выбору материалов для ответственных изделий. Все более широкое применение находят методы оценки сопротивления материалов разрушению по коэффициентам интенсивности напряжения в условиях сильного стеснения пластической деформации, что также нашло отражение в книге. [c.12]

Решение задач уноса массы при движении тела с большой скоростью в режиме свободномолекулярного обтекания заслуживает особенного внимания. При больших аэродинамических нагревах, когда вес уносимого покрытия составляет значительную долю веса аппарата, детальное знание механизма разрушения и теплофизических констант материала становится очень важным. Поэтому воспроизведение в лабораториях процесса разрушения сложных покрытий в условиях, максимально близких к натурным, представляет одно из главных направлений экспериментальных исследований. Определение теплофизических характеристик обугливающихся пластиков в условиях многократного нагрева (рикошетирующая траектория входа) также важно. Необходимы исследования по созданию новых более теплостойких и теплозащитных материалов. [c.559]

Кислые шлаки, содержащие в незначительном количестве свободные ионы кислорода, обладают меньшей окислительной способностью, поскольку передача кислорода металлу в этом случае осуществляется путем разрушения сложных комплексных анионов на границе гетерогенной системы. [c.86]

Что же касается активности кремнезема в флюсе с повышением индекса основности, то в этом случае картина совершенно противоположная. Действительно, с ее увеличением происходит разрушение сложных комплексных соединений, образованных с участием 5102. В результате уменьшается концентрация слабых кремнекислородных анионов типа 51 0 , которые легко расщепляются под воздействием силового поля поверхности жидкого металла на ионы кремния и кислорода 0 . Уменьшение же содержания катионов 51 + и анионов О " в поверхностном слое флюса-шлака приводит к торможению кремний-восстановительного процесса. [c.189]

Технические критерии статического и усталостного разрушения при сложном напряженном состоянии, применяемые обычно в расчетах на прочность / — IV теории прочности и их обобщения [6]), имеют дело только с макроскопическими напряжениями и деформациями (I рода). Последние являются усредненными величинами, определяемыми для всего поликристаллического образца в целом, В частности, критерием разрушения по первой теории прочности служит равенство максимального главного напряжения его критическому значению Рр, равному сопротивлению разрушению при простом одноосном растяжении поликристаллического образца. Действительная картина разрушения сложнее. Задолго до полного разрушения всего образца, при напряжениях, значительно меньших разрушающего, в нем появляется множество микроскопических трещин, свидетельствующих о разрушении отдельных элементов структуры. Это явление легко понять, если учесть, что макроскопические напряжения являются средними по отношению к структурным или микроскопическим напряжениям (П рода), которые могут быть как меньше, так и значительно больше макроскопических напряжений в любом данном сечении тела. Максимальные из числа микроскопических растягивающих напряжений, достигая местной (локальной) прочности материала, приводят к образованию микротрещин. В связи с этим очевидно, что расчет по обычным техническим критериям прочности противоречив, поскольку в основу его положено предположение, по которому разрушение вызывается средними (макроскопическими), а не максимальными (из числа микроскопических) напряжениями. Дело обстоит точно так же, как если бы расчет на прочность пластинки с отверстием производился по номинальным напряжениям, без учета концентрации напряжений у отверстия и независимо от формы и размеров отверстия. В структуре технических материалов (сталей, чугунов, бетона и даже стекла) роль концентраторов напряжений принадлежит особенностям микроскопической структуры (кристаллитам, неметаллическим включе-50 [c.50]

Допустим, что одним из возможных мест разрушения сложного сварного соединения является лобовой шов (рис. 11.3.3), который при низкой температуре может начать разрушаться либо по линии ОР после некоторого перемешения Др, между точками В к С, либо от точки А [c.423]

Растрескивание при сдвиге (рис. 49, д) характерно для пленок, обладающих большой адгезией к металлу и сравнительно малой прочностью. Этот вид разрушения, не ведущий к удалению пленки на большом участке поверхности, обычно не вызывает резкого увеличения скорости окисления металла, но способствует переходу от чисто диффузионного контроля процесса (параболический закон роста окисной пленки) к диффузионно-кинетическому контролю (сложно-параболический закон роста пленки). [c.79]

Настоящая монография является одной из попыток среди такого рода работ подойти к проблеме разрушения, базируясь на системном подходе, лежащем на стыке механики деформируемого твердого тела, механики разрушения и физики прочности и пластичности. В книге изложены разработанные авторами физико-механические модели хрупкого, вязкого и усталостного разрушений, позволяющие анализировать повреждение материала при сложном нагружении в условиях объемного напряженного состояния. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Кроме того, в работе рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. [c.3]

Тем не менее при относительно простом нагружении традиционный подход к анализу развития разрушения весьма прост и эффективен нетрадиционный анализ роста трещин оправдан только в случае весьма сложного нагружения конструкции, обусловленного как ее эксплуатацией (при отсутствии технологических остаточных напряжений), так и взаимодействием остаточных технологических и рабочих напряжений. [c.9]

В настоящей книге излагается предложенный авторами второй путь — физико-механическое моделирование процессов разрушения металлических материалов (правая часть схемы на рис. В.1), который наиболее продуктивно может применяться для анализа прочности и ресурса конструкций, работающих в сложных термосиловых условиях нагружения. Физико-механическое моделирование процессов разрушения материалов и элементов конструкций основывается на системном подходе к проблемам механики сплошной деформируемой среды, механики разрушения и физики прочности твердого тела. Данный подход позволил рассмотреть в органическом единстве задачи [c.9]

Таким образом, проведенные исследования показывают, что в ОЦК металлах со сложной структурой, которая характерна для исследуемых конструкционных сталей, смена механизма разрушения при изменении температуры испытания и обусловленный этой сменой температурный ход кривой 5к(Г) подчиняются общим закономерностям, свойственным разрушению простых моно- и поликристаллов. [c.56]

В настоящей главе будут кратко проанализированы существующие подходы механики разрушения к оценке трещино-стойкости металла при статическом, динамическом и циклическом нагружениях выявлены проблемы, возникающие при таких подходах, и предложены альтернативные методы решения указанных задач, базирующиеся на использовании локальных критериев разрушения. Кроме того, будут изложены разработанные методы расчета параметров механики разрушения в сложных по геометрии и нагружению элементах конструкций. [c.189]

Устойчивость сферических меж-фазных границ. Процесс разрушения капель и пузырьков чрезвычайно сложный и характеризуется взаимодействием сил поверхностного натяжения, вязкости и сил инерции. Условия для начала дробления можно получить, анализируя устойчивость жидкой сферы в потоке другой жидкости. Решение этой задачи даже в рамках малых возмущений очень сложно. Поэтому рассмотрим устойчивость первоначально плоской границы раздела двух идеальных жидкостей (т. е. эффекты вязкости отбрасываются) с плотностями р°, р2 и поверхностным натяжением S, движущихся с относительной скоростью V вдоль этой границы и с ускорением g в направлении. перпендикулярном к границе, причем g > О, если направлено от первой ко второй фазе. [c.256]

Существо метода ПРВТ сводится к реконструкции пространственного рас пределения линейного коэффициента ослабления (ЛКО) рентгеновского излучения по объему контролируемого объекта в результате вычислительной обработки теневых проекций, полученных при рентгеновском просвечивании объекта в различных направлениях. Обнаружение и детальное изучение дефектов в объеме контролируемого изделия осуществляет оператор путем визуального анализа изображений отдельных плоских сечений (томограмм ) реконструированной пространственной структуры ЛКО. Таким образом удается детально контролировать геометрическую структуру и характер объемного распределения плотности и элементного состава материалов без разрушения сложного изделия. [c.399]

Экстремум на диаграмме конструктивной прочности был обнаружен также и при изотермическом превращении аустенита в интервале температур 250—450°С (рис. 8.17). Наибольшие значец]в .цяз-кости разрушения стали со структурой бейнита соответствуют температуре распада переохлажденного аустенита, равной 350°С. Снижение температуры распада до 250°С ведет к росту предела текучести и уменьшению значений вязкости разрушения. Это связано главным образом с увеличением содержания углерода в а-фазе и увеличением степени блокировки дислокаций внедренными атомами углерода. Уменьшение пластичности ферритной матрицы затрудняет протекание релаксационных процессов в вершине трещины и увеличивает скорость ее распространения, снижая тем самым сопротивление стали хрупкому разрушению. Сложный характер диаграммы конструктивной прочности объясняется не только влиянием структурных изменений в бейните при варьировании температурой распада аустенита, но и сменой морфологии бейнита, т. е. переходом от нижнего бейнита к верхнему. При температурах образова- [c.149]

М. М. Тененбаум подразделяет процессы абразивного изнашивания на простые, смешанные и сложные [64]. Простые процессы изнашивания характеризуются развитием разрушения какого-либо одного вида. Разупрочнения поверхностного слоя при простых процессах изнашивания не происходит. Смешанные процессы изнашивания характеризуются одновременным действием нескольких (обычно двух) видов разрушения. Одновременно протекают чаще всего процессы прямого и полидеформационного разрушений, прямого и усталостного разрушений. Сложные процессы изнашивания характеризуются существенным разупрочнением материала. [c.5]

Таблица 5.10. Расчетная мера повреждений в момент фактического разрушения (сложное и линеЯное напряженные состояния)

Основными механическими характеристиками, необходимыми для расчета зависимости плотности от давления арессиванйя в рамках развитого в данной работе подхода, являются модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Необходимо отметить, что имеющиеся данные относятся главным образом к упругим свойствам торфяных залежей, торфяных грунтов, в отдельных случаях кусковому торфу. Они характеризуют упругие свойства определенных естественных или частично разрушенных сложных торфяных структур. Исследования упругих свойств простейшего структурного образования торфяной частицы не проводились. [c.117]

Само по себе разрушение — сложнейшее явление природы, присущее практически всем процессам, происходящим на земле, и известное с момента появления homo sapiens. Оно доставляло людям как радость (извлечение ценных включений при разрушении горных пород, облегчение разрушения при резании металлов и др.), так и горе, связанное с колоссальными материальными потерями и гибелью людей (катастрофы в воздухе, на земле и на воде). [c.5]

Описанные выше закономерности развития усталостных трещин необходимо учитывать при разработке методов оценки живучести элементов, т. е. долговечности на стадии развития трещины от начального ее появления (длиной 0,2—0,5 мм) до критического значения, при котором происходит внезапное разрушение. Сложный характер диаграммы усталостного разрушения в координатах v — ЛК, зависимость скорости V от уровня Ал, асимметрии цикла, от перегрузок и характера изменения нагрузок во вре мени, от окружающей среды, температуры, абсолютных размеров и формы детали, свойств материала и других факторов, приводят к большим трудностям при попытках разработать универсальные методы оценки живучести. [c.205]

Что же касается активности кремнезема во флюсе с повышением основности последнего, то в этом случае картина совершенно противоположная. С увеличением основности происходи разрушение сложных комплексных соединений, образованных с участием кремнезема. В результате уменьшается концентрация слабых кремнекислородных анионов типа SixO , которые легко расщепляются под воздействием силового поля поверхности жидкого металла на сильные ионы Si + и О - [14]. Уменьшение же содержания катионов Si + и анионоа в поверхностном слое флюса—шлака приводит к торможению кремневосстановительного процесса и наоборот. [c.100]

Следует еще раз подчеркнуть, что коллапсы возникают вследствие разрушения сложно организованных когерентных состояний. Мы условно отнесли их к моментам времени сразу после рассеяния. Но на самом деле само рассеяние может быть установлено только продолжением в прошлое того состояния, которое возникло в результате коллапса. Возникает своего рода обратная корреляция, которая не обязана заканчиваться на предшествующем рассеянии, а может распространяться на два или несколько предыдущих рассеяний. Таким образом, коллапсы следует рассматривать как растянутый во времени процесс, усиленный парными взаимодействиями частиц. Поэтому модели непрерывного и дискретного коллапсирования представляют собой лишь два предельных упрощенных подхода к описанию реального процесса. [c.219]

Твэлы, находящиеся длительное время в активной зоне, облучаются слишком большим интегральным потоком нейтронов, и микротопливо имеет весьма высокие значения относительного выгорания тяжелых ядер (fima), что может привести к разрушению микротвэлов и повышению активности теплоносителя. Твэлы, быстро проходящие активную зону, наоборот, мала выгорают, и их нужно вернуть в активную зону на повторное использование. Таки.м образом, требуется систе.ма возврата невыгоревших твэлов в активную зону реактора со специальной установкой для измерения выгорания топлива в выгружаемых твэлах и сложным перегрузочным устройством. [c.24]

Сложное упругонапряженное состояние металла приводит к пластической деформации, а рост ее — к сдвиговым деформациям, т. е. к смещению частей кристаллов относительно друг друга. Сдвиговые деформации происходят в зоне стружкообразования AB , причем деформации начинаются по плоскости АВ и заканчиваются по плоскости АС, в которой завершается разрушение кристаллов, т. е. скалывается элементарный объем металла и образуется стружка. Далее процесс повторяется и образуется следующий элемент стружки. [c.261]

Более сложные зависимости критических параметров от температуры наблюдаются у металлов с объемно-центрированной кубической решеткой (ОЦК металлов), для которых типично явление хладноломкости [211, 242]. Впервые весьма подробно исследование поведения ОЦК металлов при различных температурах было сделано в работе [31]. Детальное, обобщающее многие экспериментальные работы, исследование критических характеристик разрушения различных ОЦК металлов с простой структурой проведено в работе [211], где также выполнен фрак-тографический анализ изломов образцов в зависимости от тем- [c.51]

Однако такие феноменологические модели малопригодны для экстраполяции результатов относительно кратковременных лабораторных опытов на реальные длительные сроки эксплуатации, а также для описания разрушения в условиях ОНС при сложных программах нагружения. В этой связи многие исследователи обращаются к анализу физических механизмов и моделей накопления повреждений при разрушениях, зависящих от времени. Выполненный во многих работах [240, 256, 306, 318, 324, 342, 392, 433] металлографический и фрактографиче-ский анализ показал, что снижение долговечности при уменьшении скорости деформирования при различных схемах нагру- [c.152]

Следует отметить, что в общем случае многоосного и сложного нагружений концепция обобщенной кривой циклического деформирования не применима [72, 73, 155]. Наиболее распространенным описанием деформирования при циклическом нагружении и объемном напряженном состоянии является схема трансляционного упрочнения, модификация которой использована при формулировке модели кавитационного разрушения в разделе 3.3. В случае одноосного циклического нагружения схема трансляционного упрочнения сводится к допущению, что 5ф(ёР)/ЭёР = = onst. С целью анализа применимости данной схемы параллельно с представленными выше расчетами были проведены вычисления долговечности при =(ф(ДеР) — [c.185]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

При решении динамической упругопластической задачи возникает вопрос о пространственно-временной аппроксимации процесса взрывной запрессовки трубки в коллектор. На рис. 6.3 представлена схема расчетного узла ячейки коллектора для расчета собственных напряжений и деформаций. Здесь Явн — внутренний радиус трубки б — толщина трубки, S — толщина стенки коллектора а — ширина перемычки между отверстиями. Выбор величины радиуса Ян проводится посредством численных расчетов из условия инвариантности НДС от Rh при неизменных характере и уровне импульсной нагрузки при взрыве. Расчет НДС проводится в осесимметричной постановке и отражает ряд существенных особенностей процесса запрессовки трубки в коллектор. К ним относятся возможность учета сложного характера распределения во времени и пространстве давления на внутренней поверхности трубки, обусловленного неодновременной детонацией цилиндрического заряда. Кроме того, с помощью специальных КЭ достаточно хорошо моделируется условие контакта трубки с коллектором в процессе прохождения прямых и отраженных волн напряжений при динамическом нагружении. Учет указанных особенностей позволяет рассчитывать неоднородное поле напряжений и деформаций по высоте трубки (толщине коллектора) и, следовательно, достаточно надежно при учете общ.их, остаточных и эксплуатационных напряжений проанализировать НДС в зоне недовальцовки, в которой инициировались имеющиеся разрушения в коллекторе. [c.334]

В структуре литой быстрорежущей стали присутствует сложная эвтектика, тина ледебурит (рис. 155, а), располагающаяся но границам зерен, В результате горячей механической обработки сетка эвтектики дробится. В сильно деформированной быстрорежущей стали карбиды распределены равномерно в основной матрице (рис. 155, б), представляющей после отжига зернистый сорбитообраз-ныи перлит, В структуре деформированной и отожженной быстрорежущей стали можно различить три вида зернистых карбидов крупные обособленные первичные карбиды, более мелкие вторичные и очень мелкие эвтектоидные карбиды, входящие в основной сорбитный фон (рис. 155, б). При недостаточной проковке наблюдается карбидная ликвация, которая представляет собой участки разрушенной эвтектики, которая осталась в виде скоплений вытянутых в направлении деформации (рис. 155, д). При наличии карбидной ликвации уменьишется стойкость ннструмеггга и возрастает его хрупкость. [c.299]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...