Разрушения в условиях ползучести Время

Отсюда находят время разрушения Г. Напряжение а (() определяют из решения задачи о неустановившейся ползучести. Хрупкие разрушения в условиях ползучести происходят во многих случаях при малых деформациях ползучести, сопоставимых по величине с упругими деформациями. На условия работы детали эти деформации ползучести часто не оказывают сколько-нибудь заметного влияния. Это не означает, однако, что можно пренебрегать ползучестью, так как последняя может существенно изменить распределение напряжений в детали. Для расчета длительной прочности важно знать действительные напряжения в детали, зависящие от процесса ползучести. [c.112]

Несмотря на то, что в настоящем обзоре не рассматриваются работы по теории разрушения в условиях ползучести, отметим только статью Ю. Н. Работнова [133], в которой рассмотрена кинетика кратковременного разрушения в условиях ползучести в окрестности концентратора напряжений. Автор приходит к заключению, что при оценке длительной прочности изделий, работающих при умеренной температуре длительное время, предложенный им упрощенный способ расчета напряжений позволяет получить только качественный результат. В этом случае, по мнению автора, оправданным является обычный подход, основанный на определении напряжений в окрестности концентратора и оценке длительной прочности по эквивалентному напряжению. [c.250]

Деталь, проработавшая определенное время в условиях ползучести, разрушается при пластической деформации во много раз меньшей, чем при разрушении от кратковременной перегрузки при той же температуре. Повышение рабочих температур на тепловых электростанциях привело к тому, что многие детали работают в области температур, при которых проявляется ползучесть. [c.100]

Испытания без выдержек при заданном размахе деформаций (рис. 1.2.1, б) и с выдержками с заданным размахом деформаций (рис. 1.2.1, е), достигаемых за счет ползучести (время выдержки менялось от цикла к циклу и определялось достижением заданного уровня деформации), позволили исключить второй член уравнения (1.2.8) и широко варьировать время до разрушения в условиях [c.22]

Испытания без выдержек при заданном размахе деформаций (рис. 2, б) и с выдержками с заданным размахом деформаций (рис. 2, в), достигаемых за счет ползучести (время выдержки менялось от цикла к циклу и определялось достижением заданного уровня деформации), позволяли исключить второй член уравнения (6) и широко варьировать время до разрушения в условиях примерно одинакового числа циклов нагружения. Предельное состояние в этом случае достигается по критерию усталостного повреждения. [c.42]

Зависимость скорости развития трещины dl/dx от коэффициента интенсивности напряжений при высоких температурах (в условиях ползучести) получается на основе деформированных критериев малоциклового разрушения [5, 62]. Полагая, что распространение трещины на длину dl за время dx происходит по мере достижения в различных зонах разрушения, имеющих размер гу, в пределах которого достигается величина предельной деформации ё , на 114 [c.114]

Максимальное повышение долговечности в условиях ползучести происходит лишь при числе предварительных циклов, составляющем примерно 10% числа циклов до разрушения. С дальнейшим увеличением числа предварительных циклических деформаций время до разрушения приближается к исходному, при этом происходит значительное непрерывное уменьшение длительной пластичности. Вследствие активизации процесса меж-зеренной ползучести разрушение носит интеркристаллитный характер. [c.86]

Изучение больших деформаций растянутого стержня в условиях ползучести позволяет определить время, при котором длина стержня стремится к бесконечности, а площ,адь поперечного сечения к нулю. Это время называется временем вязкого разрушения стержня. Очевидно, что при стремлении длины стержня к бесконечности логарифмическая и обычная деформации также стремятся к бесконечности, и если использовать теорию течения в формулировке (1.19), то согласно (2.5) имеем [c.48]

B. И. Роз ей блюм. Время до разрушения вращающегося диска в условиях ползучести. Прикл. матем. и механ., т, 21, № 3, 1957. [c.69]

Расчет напряжений и деформаций в условиях ползучести ведут в основном по теории старения Ю. Н. Работнова [53]. Величину напряжений и время до разрушения дисков сопоставляют с результатами испытаний на длительную прочность образцов, вырезанных из поковок. Расчетные деформации ползучести также сопоставляются с контрольными измерениями диаметров в функции времени. Сопоставление результатов расчета наибольших напряжений в дисках с учетом ползучести и пределов длительной прочности показывает их хорошее соответствие (разница в значениях, не превышает 5—10 %). [c.253]

Время вязкого разрушения можно определить как время, в течение которого деталь неограниченно расползается (например, растягиваемый стержень превратится в бесконечно тонкую и длинную нить). Следовательно, определение времени вязкого разрушения сводится к анализу неограниченного течения детали в условиях ползучести. [c.110]

В настоящей работе показано, что в условиях ползучести разрушение надрезанных образцов начинается не на поверхности образца, а на некоторой, хотя и небольшой глубине, зависящей от остроты надреза, условий испытания и типа стали. Отсюда следует, что при испытании в различных агрессивных средах влияние характера среды на длительную прочность может резко сказаться только в том случае и по истечении такого времени, когда химическое или электрохимическое воздействие среды проникает с поверхности в толщу металла образца или детали на ту глубину, где находится пик нормальных напряжений и где, как установлено, возникают первые очаги разрушения. Только снизив прочность металла (и в первую очередь прочность границ зерен) на этой глубине, внешняя среда сможет эффективно понизить длительную прочность образца или детали. Тот факт, что в надрезанном образце разрушение начинается на некоторой глубине и распространяется затем, выходя на поверхность, заставляет также предполагать, что начиная с этого момента поведение образца при испытании должно измениться, поскольку теперь внешняя среда имеет доступ к вершине трещины. В данном случае мы не рассматриваем работы в весьма агрессивной среде, которая за короткое время может настолько понизить прочность поверхностного слоя, что несмотря на меньшее напряжение действующее в нем разрушение начнется с поверхности, а не в месте пика напряжений. [c.130]

Розенблюм В. И. Время до разрушения вращающегося диска в условиях ползучести. Прикладная математика и механика , 1957, т. XXI, вып. 3. [c.275]

Разрушение в условиях отсутствия стадии ускоренной ползучести также является довольно распространенной. Такое поведение наблюдается у материалов, сравнительно малопластичных при температуре испытания, цилиндрические образцы из которых разрушаются во время стадии // при сложном напряженном состоянии, характеризуемом высокой жесткостью у при нагружении сжатием при растяжении тонколистовых и трубчатых [c.91]

Здесь Tj, т . - суммарное время выдержки и время до разрушения образца или детали при заданном /-м уровне температуры f., напряжении и- , р., - деформация ползучести, накопленная за т., и деформация при разрушении в условиях t. и [c.164]

Повреждение, обусловленное интенсивным порообразованием по границам зерен в материале, может приводить к значительному его разрыхлению. В этом случае проведение независимого (несвязного) анализа НДС и развития повреждений в материале дает значительные погрешности. Например, отсутствие учета разрыхления в определенных случаях приводит к существенному занижению скорости деформации ползучести и к снижению скорости накопления собственно кавитационных повреждений. В настоящее время связный анализ НДС и повреждаемости базируется в основном на феноменологических подходах, когда в реологические уравнения среды вводится параметр D, а в качестве разрушения принимается условие D = 1 [47, 50, 95, 194, 258, 259]. Дать физическую интерпретацию параметру D достаточно трудно, так как его чувствительность к факторам, определяющим развитие межзеренного повреждения, априорно предопределена той или иной феноменологической схемой. Так, во многих моделях предполагается, что D зависит только от второго инварианта тензора напряжений и деформаций и тем самым исключаются ситуации, когда повреждаемость и, как следствие, кинетика деформаций (при наличии связного анализа НДС и повреждения) являются функциями жесткости напряженного состояния. [c.168]

Разрушения в условиях ползучести — Время 109—112 -- пязкие 89 — Время 110 [c.824]

Длительная прочность. Под этим термином понимается либо долговечность (Тр), т. е. время до разрушения в условиях ползучести при данной температуре (7) и данной нагрузке (о), либо предел длительной прочности — напряжение разрушения при данной температуре и данном времени (afoo предел длительной прочности при 650 °С за 100 ч) [c.300]

Хжановскнй М. Влияние перераспределения напряжений на время хрупкого разрушения в условиях ползучести. — Известия высших учебных заведений. Машикостроенне, 1971, № 11, с. 13—21, [c.207]

В условиях ползучести при Г > 0,4 Тдл границы зерен играют особо важную роль, так как именно здесь при этих температурах обычно происходит разрушение. Несомненно, что большая диффузионная подвижность по границам зерен прямо или косвенно вносит свой вклад в процесс зернограничного разрушения. Исходя из этого, можно было бы предположить, что монокристаллы должны иметь более высокое сопротивление ползучести, чем поликристаллы. В настоящее время получены данные о том, что сопротивление ползучести монокристальных сплавов выше, -чем поликристаллических. [c.398]

Совершенно иным является развитие процесса при термической обработке сварного соединения, склонного к растрескиванию. Для металла околошовной зоны в данном случае (рис. 61, б) характерна в условиях ползучести повышенная склонность к меж-зеренному разрушению. Поэтому кривая длительной прочности 1 будет иметь больший наклон, чем аналогичная кривая на рис. 61, а, и пересечение ее с кривой релаксации 3 произойдет сравнительно быстро за время Однако и в этом случае вероятность образования трещин мала, так как обычно и при межзеренном разрушении возможная деформация больше деформации за счет релаксации напряжений (рис. 61, г). Лишь при сварке сплавов повышенной жаропрочности, например дисперсионнотвердеющих никелевых сплавов, степень повреждаемости границ зерен околошовной зоны которых особенно велика, можно ожидать появления трещин при термической обработке и без концентраторов. Растрескивание можно ожидать также и при чрезмерной жесткости свариваемых узлов из аустенитных и теплоустойчивых сталей. [c.100]

Учитывая приведенные сведения и другие аналогичные результаты, можно сделать вывод, что пока не существует общей теории, которая позволяла бы точно описывать ползучесть и предсказывать разрыв при циклическом изменении температуры в условиях действия постоянного напряжения или при циклическом изменении напряжения в условиях действия постоянной температуры. Тем не менее в последнее время достигнуты некоторые успехи в разработке методов оценки долговечности с учетом одновременного проявления эффектов ползучести и усталости. Например, при прогнозировании возможности разрушения в условиях совместного действия ползучести и усталости при изотермическом циклическом нагружении иногда предполагается, что процесс ползучести определяется величиной среднего напряжения цикла а , а процесс усталости — амплитудой напряжения цикла о , причем эффекты обоих процессов суммируются линейно. Такой подход сходен с построением описанной в гл. 7 диаграммы Смита, за исключением того, что вместо отрезка Стц на оси Ощ (рис. 7.59) используется показанный на рис. 13.15 отрезок (Т,,,, соответствующий значению предельного статического напряокения ползучести. Предельное статическое напряжение ползучести представляет собой либо напряжение при предельной деформации ползучести, либо напряжение при разрыве в процессе ползучести в зависимости от того, какой вид разрушения более опасен. [c.454]

В настоящей работе основное внимание удейяется вопросам расчета устойчивости элементов тонкостенных конструкций (стержней, пластин и оболочек) из металла, обладающего при высоких температурах свойством неограниченной ползучести. При растяжении образцов из такого материала при высоких температурах скорости деформаций ползучести убывают лищь на начальном участке испытаний, затем обычно следует фаза установившейся скорости ползучести на заключительном участке, предшествующем разрушению, мбжет начаться возрастание скорости. Для системы из такого материала под действием нагрузки в условиях ползучести может существовать такое конечное время, когда из-за больших деформаций ползучести наступит недопустимое изменение формы конструкций. Так, у сжатого постоянной си-лой стержня в условиях ползучести может произойти быстрое возрастание прогибов сжатая цилиндрическая оболочка может выпучиться под действием внешнего давления оболочка может сплющиться. [c.254]

Наиболее полное раскрытие характеристик пластмасс и коррозионноадсорбционных процессов, протекающих при их нагружении, дают испытания в условиях ползучести при растяжении,, что является наиболее жестким условием, так как-здесь более интенсивно проявляется эффект адсорбционного расклинивания, в то время как при изгибе или сжатии часть микротрещин закрывается, снижается их роль в процессе разрущения материала, связанная с адсорбцией поверхностно-активных веществ, а механизм разрушения материала вуалируется перераспределением напряжений. [c.168]

В последнее время получены данные о формировании в условиях ползучести надблочной фрагментированной структуры [29, 30]. Отдельный фрагмент может содержать десятки блоков, взаимные ориентации которых фзд внутри данного фрагмента являются коррелированными, т. е. границы блоков состоят из дислокаций одного знака. Фрагменты отделены друг от друга границами с большими разориентациями ф,,. = 5 Юфз (рис. 4.3). В отличие от блочной фрагментированная структура изменяется в течение всей стадии установившейся ползучести фрагменты укрупняются (возрастает средний размер /г)> Ф/, увеличивается и достигает критического значения к моменту разрушения, доля объема, занятого фрагментами, возрастает. Важно, что в блочной и фрагментированной структурах при ползучести встречаются практически все типы ротационных структур, показанные на рис. 4.1, в том числе полосовые, и дефекты дисклинационного типа, являющиеся мощными источниками внутренних напряжений (рис. 4.1, г, а, ж). О наличии таких источников, находящихся в динамическом равновесии с приложенной нагрузкой, можно судить по данным опытов in situ [31]. [c.110]

Повреждение материала, развивающееся в процессе ползучести, приводит к его разрушению. Сопротивление материала такому разрушению называют длительной прочностью. Разрушение мате- зиала образца, находящегося в условиях ползучести, разделяется на три типа с образованием шейки — вязкое разрушение без образования шейки — хрупкое разрушение смешанное разрушение, Прочность материала, находящегося длительное время под на- [c.335]

Таким образом, зная время до разрушения материала в условиях изотермической ползучести при минимальном напряжений цикла, при максимальном напряжении цикла, а также время до разрушения в условиях циклового изменения напряжений, можна приближенно определить время до разрушения при любой форме цикла изменения напряжений и постоянной температуре. Зависимости, полученные на основании линейного закона суммирования повреждаемости, позволяют с определенной точностью количественно оценить влияние формы цикла программного нагружени при данном интервале изменения напряжений и заданной темпе ратуре на долговечность материала. [c.371]

Предел длительной прочности аа представляет напряжение, которое в условиях ползучести, создаваемой постоянными напряжением и температурой, приводит к разрушению в течение заданного промежутка времени. В зависимости от времени, в течение которого данное постоянное напряжение вызывает разрушение, различают пределы длительной прочности сГзо , сГюоо юооо Oiooooo и т. д. (индексы указывают время, через которое произошло разрушение). [c.262]

Время до разрушения растянутого стержня в условиях ползучести было установлено Хоффом [135] на основе предположения, что в момент разрушения площадь поперечного сечения образца становится равной нулю (вязкое разрушение). При этом предполагалось, что скорость пластической деформации постоянна, так как основное время жизни образца составляет время второй стадии ползучести. [c.246]

Основные закономерности. Главным условием, свидетельствующим о накоплении повреждений при низкочастотном нагружении и способности материала в этих условиях разрушаться, является наличие циклических необратимых деформаций (размаха неупругих деформаций, петли гистерезиса). Возможность образования таких деформаций существует не только при знакопеременном, но и при знакопостоянном нагружении. Они в этих условиях обра ются либо при наличии концентраторов, способствующих образованию значительных остаточных напряжений (больших <Гу), либо за счет процессов обратного последействия в условиях ползучести, либо в связи с микропластическими деформациями. Так, например, в испытаниях титанового сплава ВТ8 при циклических знакопостоянных напряжениях при 20 и 450 С (температурах, при которых интенсивно развиваются процессы ползучести) усталостные разрушения наблюдались при напряжениях, меньших предела упругости, в то время как при температуре 350 С, вызывающей деформационное старение сплава, резко затормаживающее ползучесть, разрушения при напряжениях, меньших <г ц, не наблюдались. [c.180]

При очень большом числе циклов нагоужения (порядка 10 -1 (г), характерном для транспортных ГТУ (судовых, авиационных), и температурах, при которых ползучесть металла в пределах полотна диска не играет существенной роли, представляется наиболее обоснованным требование практически полного отсутствия пластических деформаций во всех циклах (за исключением разве некоторого, относительно небольшого, количества первых циклов). Этому требованию проще всего удовлетворить при проектировании с использованием расчетов, основанных на теории приспособляемости. Поэтому такой подход в последнее время кладется в основу нормирования запасов прочности для циклических режимов (с учетом температурных напряжений), соответствующих наиболее часто встречающимся в эксплуатации маневрам ГТУ. При этом следует отметить, что в тех случаях, когда в пределах полотна диска имеют место значительные концентраторы напряжений (на ободе, у отверстий для крепления и т.д.), обычный его упругий расчет (лежащий в основе расчета дисков по теории приспособляемости) необходимо дополнять расчетом его по схеме плоской задачи или пространственной осесимметричной задачи теории упругости (например, методом конечных элементов) с тем, чтобы при нахождении условий приспособляемости учесть фактические значения напряжений в районе концентраторов. В тех случаях, когда диск ГТД работает при таких температурах, при которых уже нельзя пренебречь ползучестью его материала, расчет диска по теории приспособляемости (даже если в рамках этого расчета вместо предела текучести используется какая-либо другая характеристика материала, связанная с ползучестью, например предел ползучести сгл на соответствующей базе и циклический предел упругости в условиях ползучести Sт), представляется недостаточным и его желательно дополнять расчетом стабилизированного цикла [71] и деформаций ползучести, накапливаемых в каждом таком цикле. Применительно к переменным режимам аварийного типа Например, пуск из холодного состояния с последующим мгновенным или просто очень быстрым набором перегрузочной мощности), в процессе которых могут возникать относительно большие пластические деформации (и, может быть, ползучесть), но зато известно, что число таких циклов нагружения за весь срок службы двигателя невелико (например, несколько десятков) описанный выше подход уже не является целесообразным. Для оценки запасов прочности применительно к таким режимам (определяемых как отношение числа циклов до разрушения или появления макроскопической трещины к фактическому числу циклов) необходим расчет, как минимум, параметров стабилизированного цикла или полный расчет кинетики нагружения - цикл за циклом, а также знание соответствующих критериев разрушения, учитывающих накопление повреждений от необратимых деформаций любого типа. аяя [c.483]

На кривой неограниченной ползучести можно выделить участок ВС установившейся ползучести (е = onst). Металлы и некоторые полимеры, бетон в условиях нормальной температуры обладают ограниченной ползучестью. В условиях же повышенной температуры проявляется неограниченная ползучесть материалов, в этом случае правомерна постановка задачи о длительной прочности. Для суждения о прочности достаточно определить время х до разрушения при заданном уровне напряжений и построить [c.38]

Как известно, водород широко применяется во многих отраслях техники и промышленности. Вместе с тем, обусловленное водородом повреждение металлов считается в настояш ее время причиной многих аварий и катастроф, приносящих значительный ущерб. Среди разнообразных проявлений вредного влияния водорода на механические свойства (предел прочности, пластичность, характеристики усталости, ползучести и т. п.) особого внимания. заслуживает обусловленное водородом облегчение зарождения и роста трещин в металлах. Связано это с тем, что иезависпмо от того, насколько совершенны технология и качество изготовления, практически все конструкционные материалы и изделия из них содержат дефекты (шш врожденные, или возникшие 1 процессе эксплуатации). При этом водород, воздействующий на металлы, значительно увеличивает их чувствительность к трещина.м и увеличивает вероятность разрушения конструкций, обладающих при обычных условиях достаточной несущей способностью. Таким образом, эксплуатация металлов в атмосфере водорода приводит к необходимости оценки их трещиностойкости, а псследоваппе закономерностей роста трещин в таких условиях приобретает большое значение. [c.349]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...