Разрушение хрупких материалов

Предлагались и другие гипотезы прочности. Проф. М. М. Филоненко-Бородич предложил записывать условие прочности в виде некоторого многочлена второй или даже третьей степени относительно главных напряжений, содержащего определенное число произвольных постоянных, которые определяются из опытов, в том числе и из опытов при сложном напряженном состоянии. Однако приведенные выше диаграммы разрушения хрупких материалов ясно показывают, что условие прочности материала не может быть выражено одной замкнутой функцией во всем диапазоне напряженных состояний. [c.233]

Как видно из диаграмм, разрушение хрупких материалов при сжатии так же. как при растяжении, происходит при весьма малых остаточных деформациях. Площади диаграмм растяжения и сжатия хрупких материалов значительно меньше, чем пластичных. [c.39]

Какие напряжения вызывают разрушение хрупких материалов при кручении [c.139]

ВИЙ ядерного взрыва. Поэтому создаются новые методы лабораторного изучения горных пород. В 1965 г. разработан новый метод определения характеристики разрушения хрупких материалов при динамических нагрузках. Количественные измерения различных типов горных пород по данному методу были использованы в качестве исходных данных для прогнозирования с помощью [c.35]

Четвертая теория прочности (энергетическая). Как было отмечено, разрушение хрупких материалов и переход в пластическое состояние пластичных материалов завершают стадию упругой работы. [c.256]

Для хрупкого состояния материала теория наибольших относительных деформаций дает обычно согласующиеся с опытом результаты. Условие (7.3) можно применить, если ffj—(г(а2+аз)>0. Использование второй теории в случае сжатия, когда Si>0, позволяет удовлетворительно объяснить причины разрушения хрупких материалов по плош,адкам, параллельным направлению сжимающей силы, а также более или менее правильно объяснить, почему сопротивление хрупких материалов сжатию значительно выше их [c.135]

Процессы, происходящие в металле сварных соединений, могут приводить к хрупким разрушениям сварных конструкций. Опыт эксплуатации ответственных металлических конструкций показывает, что изготовление сварных узлов без трещин еще не устраняет опасности разрушения хрупких материалов при работе в условиях сложного напряженного состояния и низких температур. Причинами разрушений могут быть макроскопические концентраторы напряжений, различного вида несовершенства кристалличе- [c.41]

Этот критерий подтверждается только при разрушении хрупких материалов тина стекол в условиях плоского напряженного состояния я в условиях плоской деформации. [c.22]

Основы линейной механики разрушения упругих тел опубликованы в основополагающей статье Гриффитса [8]. Центральное утверждение этой работы (уточненное в 1924 г. [23]) заключается в том, что разрушение хрупких материалов, таких, как стекло, начинается тогда, когда при увеличении поверхности А дефекта в теле под нагрузкой до величины Л + как показано на рис. 1, уменьшение потенциальной энергии деформаций превышает увеличение поверхностной энергии вследствие увеличения площади поверхности трещины. [c.13]

Более полное представление о сопротивлении разрушению хрупких материалов дает диаграмма предельных состояний, связывающая между собой критические значения касательного и нормального ст напряжений, действующих в некоторой площадке с направлением нормали п. Предельная кривая может быть построена как огибающая кругов Мора (рис. 3.11), радиусы которых определяются по результатам испытания образцов мате-Рис. 3.11 риала на разрушение при [c.142]

Разрушение хрупких материалов [c.428]

РАЗРУШЕНИЕ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ 429 [c.429]

РАЗРУШЕНИЕ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ 431 [c.431]

Для определения статического разрушения хрупких материалов применяют простейшую модель (условие) [c.185]

Так как разрушения пр и длительной статической нагрузке имеют хрупкий характер, то эквивалентное напряжение может быть принято таким же, как и в моделях разрушения хрупких материалов . [c.187]

Следует заметить, что эта теория прочности дает удовлетворительные результаты и для описания разрушения хрупких материалов в тех случаях, когда разрушение путем отрыва невозможно и оно происходит за счет сдвига по плоскостям действия тах- Так разрушаются образцы из хрупких материалов при сжатии (см. п. 3.2.5, рис. 3.15 б). Таким образом, третья теория прочности позволяет рассматривать предельные состояния хрупкого сдвига и текучести с единой точки зрения. [c.353]

Полимерное связующее является хрупким материалом. Причина разрушения хрупких материалов, как известно, состоит в действии растягивающих напряжений. Поэтому для определения прочности полимерного связующего при сдвиге и сжатии используем следующую рабочую гипотезу связующее разрушается, когда удельная работа главного растягивающего напряжения а достигает своего предельного значения. [c.126]

Опыт эксплуатации ответственных металлических конструкций показывает, что изготовление сварных узлов без трещин еще не устраняет опасности разрушения хрупких материалов при работе в условиях сложного напряженного состояния и низких температур. Причинами разрушений могут быть конструктивные недостатки — наличие макроскопических концентраторов напряжений, дефекты сварных соединений — раковины, поры, шлаковые включения, подрезы по краю швов, а также различного вида несовершенства кристаллического строения металлов, например скопления дислокаций и вакансий, микротрещины и полости, роль которых как концентраторов напряжений резко возрастает в условиях эксплуатации. [c.175]

Заметим, что при разрушении хрупких материалов (например, при осевом сжатии бетонного кубика) появляются трещины в направлении, нормальном наибольшим удлинениям, так как материал не переносит значительных деформаций удлинения. [c.65]

Разрушение хрупких материалов в месте концентрации напряжений начинается при достижении = ka, предела прочности В этом случае вполне достаточно знания коэф-а фициента к. Иначе дело обстоит [c.260]

Работы в этом направлении ведутся разными исследователями как за рубежом, так и в нашей стране, см., например, [1-6]. В большинстве этих работ вводится параметр размерности длины, трактуемый как характеристика, позволяющая оценить сопротивление материала росту трещины. Эта идея положена в основу развиваемой ниже попытки определения вязкости разрушения хрупких материалов. [c.230]

ОТКОЛЬНЫХ импульсов характерна для разрушения хрупких материалов, можно сказать, что разрушение монокристаллов носит относительно хрупкий характер в том смысле, что имеет более выраженный порог и быстрее развивается. [c.197]

Равновесие хрупких тел с трещинами. Построение теории разрушения хрупких материалов связано с изучением напряженного состояния в окрестности поверхности разрыва поля перемещения ( трещин ) в упругом теле. Наиболее простой является задача о плоском напряженном состоянии в плите с прямолинейным разрезом, нагруженной силами, перпендикулярными разрезу, концы которого достаточно удалены от краев плиты. В линеаризованной постановке классическое решение, получаемое предельным переходом из решения задачи о напряженном состоянии в окрестности эллиптического отверстия, приводит к бесконечным напряжениям в концах трещины (угловых точках области). Без добавочных предполо- [c.69]

Общие соображения относительно полной энергии системы были использованы А. Гриффитсом при развитии его теории разрушения хрупких материалов 2). Известно, что материалы всегда проявляют намного меньшую прочность, чем можно было бы ожидать на основе анализа молекулярных сил. Для одного из видов стекла Гриффитс обнаружил теоретическую прочность на растя>кение порядка 2QQQ кГ/см-, тогда как опыты на растяжение со сток- [c.263]

Модели статического разрушения хрупких материалов. Хругг-кио материалы отличаются малым удлинением при ра.чры / (й<37о) и малой ударпо вязкостью (а,. <30 Н/мм ). Разрушепие хрупких матерпалои происходит путем отрыва без значительных [c.448]

Обычно дисперсная фаза увеличивает энергию разрушения и модуль упругости материала матрицы, но уменьшает прочность материала матрицы. Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее важный эффект дисперсной фазы проявляется в введении в материал либо дефектов, либо трещин. К сожалению, за исключением особых случаев, все еще не разработан пригодный метод обнаружения малых трещин (обьгчно размером менее 200 мкм), которые вызывают разрушение хрупких материалов. Хотя прямое обнаружение сейчас недоступно, размер трещины, приводящий к разрушению, может быть вычислен, если известны [c.34]

Сопротивление разрушению хрупких материалов характеризуется твердостью, обратно пропорциональной диспергируемости. Для измерения диспер-гируемости был изготовлен специальный маятник-диспергометр с двумя опорными конусами из твердого сплава Т15К6, имеющими радиус закругления при вершине порядка 0,2 мм. Образец монокристалла кальцита, выколотый по плоскостям спайности, с помощью настольного пресса укрепляли на плоском гори- [c.129]

Характерной особенностью разрушения хрупких материалов является практически постоянная скорость роста трещин, вплоть до момента их остановки (рис. 1.28а). Максимальная скорость роста трещин в силикатном стекле -1500 м/с, что соответствует 0.38 от скорости продольных волн в стекле. Отмеченная закономерность характерна в широком диапазоне изменения энергетического режима. В ЩГК отдельные трещины регистрируются лишь при малом энергосодержании канала и скорость их движения квазипостоянна,порядка 0.38 Ср. [c.66]

Поскольку особенностью хрупких материалов является разрушение их без предварительных пластических деформаций, можно считать, что разрушения вызывают максимальные напряжения термоупругости. Следует оговориться сразу, что существует статистическая теория Мэйсона и Смита [2], которая на основе теорий статистической прочности Вейбелля [3] предполагает, что разрушение хрупких материалов наступает не в момент максимальных напряжений, а в момент так называемой максимальной опасности разрушения, обусловливаемой как величиной напряжения, так и величиной объема, находящегося в напряженном состоянии. При этом находится напряженное состояние образца, соответствующее максимальной вероятности разрушения. Наши эксперименты по испытаниям металлокерамических материалов, а также работы Мэнсона и Смита [2] показывают, что заметные расхождения между теорией максимальных напряжений и теорией максимальной опасности разрушения имеют место при значениях критерия Био В1 > 1 -У 2. [c.350]

Такие строительные материалы, как цементный камень, бетон, дерево, испытываются на сжатие на образцах в виде кубиков (рис. 3.22,а). Характер разрушения хрупких материалов при сжатии во многом зависит от сил трения, возникающих по контакту опорной плиты пресса с торцевой поверхностью образца. Например, при отсутствии смазки по контакту, когда поперечные деформации ограничиваются, кубиковый образец бетона разрушается с появлением наклонных трещин как у чугуна. Завершается разрушение, образованием двух усеченных пирамид (рис. 3.22,6). При устранении сил трения по контакту с помощью смазки в образце при разрушении появляются вертикальные трещины (рис. 3.22,в). [c.62]

ПО площадкам, параллельным направлению сжимающей силы (рис. 28). В том и другом сл чае разрушение происходит путем отделения частиц материала друг от друга — путем отрыва, причиной которого при растяжении можно считать как наибольшее растягивающее нормальное напряжение, так и наибольшее удлинение в направлении действия растягивающей силы. При сжатии причиной разрушения, по-виднмому, можно считать значительную деформацию растяжения в направлении, перпендикулярном действию сжимающей силы. Необходимо отметить, что разрушение хрупких материалов при сжатии нередко происходит по площадкам, наклоненным к направлению сжимающей нагрузки под некоторым углом поэтому можно предположить, что разрушение носит более сложный характер, чем описано выше, и причиной его являются одновременно нормальные и касательные напряжения, развивающиеся на этих наклонных площадках подробно см. в 40,Б). [c.128]

Применение ЛУМР чрезвычайно эффективно при прогнозирова- НИИ поведения при разрушении хрупких материалов, но оно менее эффективно в случае пластичных или вязкоупругих материалов, в том числе большинства полимеров. Для решения этой проблемы предложено несколько подходов, в частности широко распространено применение нелинейно-упругого интеграла по линии, так называемого интеграла / или интеграла Райса [6], близкого по смыслу к G . Недавно Эндрюс 7] предложил для полимеров более общий подход, основанный на теории Гриффита. [c.55]

Наиболее важные упрочняющие материалы по своей природе хрупки, их прочность связана со статистическим распределением плотности и интенсивности дефектов. Такие армирующие фазы подчиняются классическому механизму разрушения, установленному Гриффитсом [14], и прочность их обратно пропорциональна размеру. Эта зависимость прочности от размера у хрупких материалов была исследована Вейбулом и обсуждена в некоторой степени в т. 5 данного издания. Механизм разрушения хрупких материалов не рассматривается в этом томе, однако металловедам должно быть известно влияние размера упрочняющей фазы на прочность композиционного материала. [c.21]

Процесс раздира можно описать балансом энергии, аналогично тому, как это было сделано Гриффитом для объяснения разрушения хрупких материалов [276—279]. Энергия раздира представляющая собой работу, затрачиваемую на образование единицы площади новой поверхности при раздире, равна [c.190]

За последние годы крупные успехи достигнуты в изучении характера разрушения хрупких материалов, подобных, например, стеклу. Испытания стекла на растяжение дают для него обычно низкое значение предела прочности (порядка 700 кг1см ). Приняв для модуля упругости значение =7 10 кг/см , мы найдем, что для разрушения 1 см этого материала требуется затратить всего лишь около 0,35 кгсм работы. Но в то же самое время вычисления, основанные на определении силы, необходимой для разрыва молекул, дают для этой энергии значения, большие почти в 30 ООО раз. [c.428]

Так, например, установлено, что при определенных режимах нагружения разрушение хрупких материалов и резин осуществляется так, что скорость роста дефектов зависит от уже имеющихся дефектов. Поэтому в ряде случаев формула (4.13) может рассматриваться только как приближенная, и более предпочтительным оказывается использование соотношений, являющихся более общими, чем критерий линейного суммирования повреждаемостей. В частности, когда скорость роста дефектов зависит и от имеющихся к данному моменту времени повреждений и когда необходимо учесть историю нагружения, то в соответствии с предложением В. В. Моеквитина [46 ] принимают [c.126]

Вторая теория прочности также слабо соответствует экспериментальным данным. Единственная область, где она удовлетворительно совпадает с экспериментом, это разрушение хрупких материалов при сложных напряженных состояниях иреиму-1цественного растяжения. [c.352]

Приведенный выше анализ задачи о трещине и сформулированный на его основе критерий (1.7) относятся к так называемому силовому подходу в теории трещин [10, 186]. В случае хрупкого и квазихрупкого разрушения силовой подход равносилен энергетическому, исторически возникшему раньше в работах Гриффитса [181, 182]. Гриффитс изучал разрушение хрупких материалов и получил критерий роста трещины из следующих соображений. Деформируемое тело с трещиной при заданных нагрузках обладает определенной энергией деформации. Рост трещины сопровождается образованием новых поверхностей и, следовательно, приращением поверхностной энергии, происходящим за счет одновременного изменения (убьши) энергии деформации (поскольку предполагается, что разрушение происходит хрупко, то отсутствуют необратимые деформации и иных стоков энергии, помимо образования поверхностей трещины, нет). Пусть для образования единицы новой поверхности трещины требуется поверхностная энергия Обозначим через dU изменение энергии деформации тела при увеличении площади поверхностей трещины на 2SS. Тогда в соответствии со сказанным [c.80]

Устройство для определения энергии разрушения хрупких материалов. Машины и приборы для испытаний металлов. — Киев, АН УССР, 1961. [c.432]

Значительные деформации вблизи края объясняют, почему именно здесь в сжатых образцах обычно начинаются поверхности разрушения от сдвига (пира-Л1ИДЫ и конусы, получающиеся при разрушении хрупких материалов, когда они испытываются на сжатие). [c.610]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...