Разрушение квазистатическое

При симметричном нагружении сплавов выше их предела упругости может происходить накопление односторонних пластических деформаций, в результате которого возникает разрушение, близкое по внешним признакам к статическому. Направленное пластическое деформирование под действием повторно-переменных нагрузок называют циклической ползучестью, а разрушение—квазистатическим. Наиболее рельефно процессы циклической ползучести наблюдаются при пульсирующем растяжении R — 0). [c.96]

Учитывая отмеченную специфику деформирования нри термоусталостном нагружении, в работе [103] предлагается метод оценки термической прочности с позиций деформационно-кинетического критерия малоциклового разрушения [129, 162], экспериментально обоснованного в области повышенных и высоких температур при изотермических испытаниях материалов. Названный критерий, как отмечалось выше, описывает условия достижения предельного состояния по разрушению квазистатического и усталостного типов как для мягкого и жесткого, так и промежуточного между мягким и жестким характера нагружения, что охватывает особенности нестационарного циклического деформирования, свойственные термоусталостным испытаниям. [c.49]

Характер разрушения конструктивного элемента в мембранной зоне в зависимости от вида разрушения (квазистатического, усталостного или смешанного) может сопровождаться увеличением диаметра тонкостенной трубы в той или иной степени. Однако разрьш вследствие особенностей НДС всегда происходит вдоль образующей. [c.10]

При циклическом нагружении может иметь место одно из следующих трех видов разрушений квазистатическое, малоцикловое усталостное и многоцикловое усталостное. [c.33]

Малоцикловое нагружение сопровождается развитием общей или местной (в вершине надреза или трещины) пластической деформации, величина и закономерности накопления которой определяют условия перехода к предельному состоянию и контролируют характер разрушения (квазистатический, усталостный). Переход к усталостному многоцикловому нагружению при большой частоте сопровождается резким падением интенсивности предельной пластической деформации. [c.316]

В упругопластической области усталости наблюдаются два типа разрушения — квазистатическое и усталостное, которые связаны с кинетикой деформацией б и 4 . [c.274]

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]

По всей видимости, снижение е/ в зависимости от hjs можно объяснить следующей причиной. Следствием импульсного нагружения являются последующие свободные колебания сварного соединения. Очевидно, что в зоне сопряжения шва с основным металлом эти колебания за счет концентрации напряжений и деформаций могут приводить к циклическому знакопеременному упругопластическому деформированию материала. Разрушение материала в данном случае может быть связано с накоплением усталостных повреждений. Ясно, что критическая деформация, по сути являющаяся остаточной деформацией после импульсного нагружения, будет меньше, чем критическая деформация при монотонном квазистатическом нагружении. Увеличение относительной высоты усиления hjs приводит к росту инерционных сил, за счет которых в зависимости от схемы нагружения растет амплитуда и(или) количество циклов свободных колебаний сварного соединения. Роль усталостного повреждения в этом случае увеличивается, что приводит к снижению критической деформации при динамическом нагружении. [c.45]

В тех случаях, когда старту и развитию трещины при хрупком разрушении предшествует развитая пластическая деформация, обусловленная квазистатическим нагружением, НДС у вершины трещины, а следовательно, и условие страгивания трещины контролируются /-интегралом Черепанова—Райса [257] [c.242]

Итак, для прогнозирования развития вязкого разрушения нет необходимости в привлечении дополнительных критериев, а вполне достаточно использовать критерий, описывающий зарождение такого разрушения. Поскольку зарождение вязкого разрушения мало чувствительно к температуре, а следовательно, и к скорости деформирования [224, 368], различие в моделировании роста вязкой трещины при квазистатическом и динамическом нагружениях практически относится только к расчету НДС. [c.253]

В данном разделе предложена методика численного расчета субкритического и закритического вязкого роста трещины при статическом и импульсном нагружениях. Методика основана на применении МКЭ в квазистатической и динамической упруго-пластической постановке с использованием теории пластического течения и параметра нелинейной механики разрушения — интеграла Т. Она позволяет контролировать развитие трещины при вязком разрушении с учетом неоднородных полей ОН, разнородности материала конструкции по механическим свойствам, реальной геометрии конструкции и ее формоизменения в процессе деформирования. Моделирование трещины осуществляли путем дискретизации полости трещины специальными КЭ (см. подразделы 4.1.3 и 4.3.1). Также излагается предложенный экспериментально-численный метод определения параметра /i материала, отвечающего страгиванию трещины. [c.254]

В предлагаемой методике в качестве основного механизма, контролирующего разрушение, принимается накопление повреждений при медленном квазистатическом деформировании материала, которое обусловлено процессом низкотемпературной ползучести при напряжениях выше предела текучести. С пог мощью данной методики осуществляется расчет временного ресурса конструкции при статическом нагружении в условиях действия коррозионной среды. [c.329]

При жестком нагружении нет накопления деформаций, что исключает возможность квазистатического разрушения. В этом случае все материалы разрушаются по усталостному типу с образованием трещин. [c.623]

Для циклически разупрочняющихся сталей, вводя запасы По-и nN в уравнение (21.4.2), величины [оа ] и [М] определяют по критерию квазистатического разрушения как минимальные из системы, двух уравнений [c.373]

Параметром этой зависимости является длина исходной трещины /о. На рис. 2.7 сплошными линиями показано семейство кривых, связывающих l /lo с о/от для разной длины исходной трещины Iq. Эти кривые рассматриваются как диаграммы квазистатического разрушения, которые заканчиваются достижением нестабильного состояния — быстропротекающего хрупкого разрушения, когда а=Ок и 1=1к (пунктирная линия на рис. 2.7). [c.36]

Протяженность области квазистатического разрушения и крутизна перехода к усталостному разрушению при мягком нагружении зависят от типа стали. На рис. 5.4 приведены кривые 1 изменения амплитуд напряжения Ста и кривые 2 предельной односторонне накопленной деформации (в величинах сужения шейки ifi) для теплостойкой стали (а), алюминиевого сплава (б) и 82 [c.82]

При квазистатическом разрушении после небольшого числа циклов поле деформации мало отличается от поля при статической нагрузке. По мере увеличения числа циклов и уменьшения накопленной деформации при образовании разрушения форма и размеры зон пластической деформации отличаются от тех, которые получаются при статическом растяжении. Так как разрушение при малом числе циклов в основном определяется достигнутыми деформациями, то для оценки прочности в зоне концентрации используют представления о концентрации деформаций и их перераспределении при повторном нагружении. [c.90]

Накопление деформаций при том или ином виде нагружения зависит от степени жесткости нагружения. При жестком цикле нагружения накопление регистрируемых пластических деформаций ограничено самими условиями проведения испытаний. Различные виды нагружения определяют и отличающиеся типы разрушений, возникающие при знакопеременном упругопластическом деформировании. При мягком нагружении с высоким уровнем напряжений возникает квазистатическое разрушение, близкое по характеру к статическому. При жестком нагружении независимо от уровня амплитуды, деформаций разрушение начинается с образования поверхностных трещин при последующем их подрастании до критической длины. В реальных условиях накопление деформаций и изменение напряжений могут занимать промежуточное положение между мягким и жестким видами нагружений, а разрушение может носить смешанный характер. Анализ условий эксплуатации и случаев разрушения различных конструкций показывает, что основной причиной, вызывающей возникновение трещины, является циклическое изменение напряже- [c.88]

На рис. 56 приведены типичные кривые малоцикловой усталости сплава ОТ4, полученные при пульсирующем растяжении с частотой 2 цикл/мин. На участке I образцы не разрушаются, т.е. разрушение происходит или при статическом нагружении, или после числа циклов, соответствующих участку II. На участке II разрушение происходит вследствие исчерпания пластичности в результате протекающей здесь циклической ползучести. Предельная пластичность при разрушении f на этом участке равна или превышает таковую при статическом растяжении 6,. . Повышение предельной пластичности при разрушении вследствие циклической ползучести связано, вероятно, с меньшей неоднородностью деформации при циклическом нагружении по сравнению со статическим. Для участка III характерно усталостное разрушение, которое может происходить на фоне развитых односторонних деформаций (а и Л/р, — напряжения и соответствующие им долговечности, при которых происходит переход от квазистатического к усталостному разрушению). По виду кривые циклической ползучести при квазистатическом разрушении аналогичны кривым ползучести при статическом нагружении. Как и при статической ползучести, кривые циклической ползучести имеют [c.96]

Интенсивность процессов циклической ползучести на стадии установившейся (равномерной) ползучести зависит от многих факторов, однако переход от квазистатического разрушения к усталостному для многих сплавов соответствует вполне определенной скорости ползучести (рис. 58). [c.97]

При скоростях установившейся ползучести более 5 1СГ цикл" наступает квазистатическое разрушение, при меньших скоростях — усталостное. Напряжения и соответствующие им долговечности Л/ являются характеристиками материала, определяющими его работоспособность и склонность к хрупким разрушениям при циклическом нагружении. В табл. 12 приведены а л N для некоторых сплавов. [c.97]

При оценке циклической прочности конструкций важно знать зоны квазистатического и усталостного разрушений и диапазоны напряжений и долговечностей, при которых возможен переход от одного вида разрушения к другому. Это вызвано тем, что в реальных конструкциях всегда [c.97]

Квазистатические разрушения происходят у циклически изотропных и анизотропных стабильных или разупрочняюш,ихся материалов при нагружении с постоянной амплитудой напряжений (мягкое нагружение). При сравнительно небольшом числе циклов накопление односторонних пластических деформаций от цикла к циклу у указанных материалов заканчивается образованием явно выраженной шейки и разрушением, подобным разрушению при однократном нагружении. При увеличении числа циклов величины односторонне накопленных пластических деформаций на стадии разрушения уменьшаются и сами разрушения происходят с образованием макротрещин в зонах максима.льных деформаций. При этих числах циклов изменяются виды разрушения — квазистатические разрушения переходят в усталостные, характеризующиеся развитыми макротрещинами и малыми величинами односторонне накопленных деформаций. [c.6]

Ползучесть проявляется не только при статическом, но и циклическом нагружении. Исследование ползучести в условиях малоциклового растяжения (мягкое нагружение) было проведено, в частности, авторами [171 на сплаве ВТ8. Исследования показали, что при максимальных напряжениях цикла 0,9 кривые ползучести при циклическом нагружении соответствуют кривым при статическом нагружении. Величина пластической деформации при разрушении (б, ijj) равна деформации при статическом разрушении. Квазистатический характер разрушения наблюдается при частоте нагружения 0,5 и 2 цикл/мин. Уменьшение (Тщах приводит К переходу от квазистатики к усталостному разрушению, однако не мгновенно, а постепенно. Так, при = = 0,88(1а накопленная до разрушения деформация достаточно велика, б = 4,4%, ур — 6,8%, при последующем уменьшении Onjax. [c.129]

Типичным для малоцикловых процессов является появление в ряде случаев в зоне возможного разрушения наряду с циклическими и односторонне накопленных деформаций. Последнее может при-Еести к разрушениям квазистатического характера, т. е. к разрушениям, свойственным однократному статическому нагружению. [c.3]

На основе критерия предельного состояния сыпучей среды, приписывая упрочнение материала либо внутренним упругим силам межзеренной и межблочной связи, либо возрастанию коэффициента внутреннего трения и используя ассоциированный закон течения, В. В. Новожилов показал, что при циклическом изотермическом разрушении квазистатического типа пластическое деформирование металлического образца должно сопровождаться увеличением его объема (разрыхлением). При этом величина разрыхления, если предположить, что эффект упрочнения вызывается микроупругими силами, пропорциональна длине пути пластического деформирования (1.47), где р — коэффициент сухого трения Ь — длина пути пластического деформирования, равная при симметричном нагружении Ь = 2iV (где N — число циклов, / путь пластической деформации в пределах одного полуцикла). [c.16]

Для иллюстрации я выбрал одну серию из пяти образцов. Эти данные, показанные в табл. 125, описывают образец (5), который Баушингер нагрузил до разрушения квазистатически, не меняя напряжений, и четыре других образца (1—4), которые он подверг квазистатическим испытаниям на растяжение на 100-тонной машине Вердера (указано число циклов) при напряжениях, изменявшихся от нуля до приведенных в таблице максимальных значений. [c.69]

Кинетика изменения деформаций в зависимости от свойств материала и режима загруже-ния может иметь весьма сложный характер и оказать сущест-" венное влияние на вид разрушения (квазистатическое, усталостное). Исследование кинетики изменения деформаций особенно важно для мягкого режима нагружения, когда может иметь место и квазистатическое и усталостное разрушения при жестком режиме нагружения, когда уровень деформации ограничивается, почти всегда имеет место усталостное разрушение. [c.19]

Действительно, исследование разрушения образцов при малом числе циклов [533, 534] показало, что наблюдаются два вида разрушения квазистатический и усталостный. При квазистати-ческом разрушении процесс накопления деформации приводит к образованию шейки и к разрушению, по виду не отличающемуся от статического разрушения при однократном нагружении. При усталостном разрушении пластические деформации накапливаются менее интенсивно, а разрушению предшествует образование трещин. Для развития трещин усталости с последующим разрушением даже на уровне напряжений, близких к пределу прочности при растяжении, требуется некоторое число циклов. Поэтому усталостное разрушение возникает при большем числе циклов, и квазистатическое разрушение предшествует усталостному [533]. [c.247]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

Для квазистатического разрушения в качестве критерия перехода в предельное состояние принимают величину накопленнной деформации при циклическом нагружении, соответствующую разрушению при однократном статическом нагружении. [c.623]

В.З. Партоном и В.Г. Борисковским [18] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости трещины, опережающее зарождение микротрещин и другие эффекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамический механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения вюшчает решение следующих задач [c.298]

В малоцикловой зоне (участок кривой AB D) при нагружении образца растяжением — сжатием можно выделить три характерные участка. На участках I и II разрушение носит квазистатический характер с образованием шейки в месте излома. На участке III на поверхности разрушения уже отчетливо можно выделить зону усталостного излома. Зона IV, соответствующая динамическому пределу текучести, является как бы границей между малоцикловой и многоцикловой (зона V) областями. Участок VI полной кривой усталости соответствует пределу выносливости. [c.361]

При мягком нагружении циклически разупрочняющихся или стабильных металлов накапливаются пластические деформации, которые могут привести к двум типам разрушения — квазистати-ческому и усталостному. Квазистатическое связано с возрастанием остаточных деформаций до уровня, соответствующего разрушению при однократном статическом нагружении. Разрушение усталостного характера связано с накоплением -повреждений, образованием прогрессирующих трещин при существенно меньшей пластической деформации. Возможны и промежуточные формы разрушения, когда образуются трещины усталости па фоне заметных пластических деформаций. [c.688]

Здесь бЛ — механическая работа внешних сил, 6VF — объемная потенциальная энергия упругой деформации тела, бГ — работа разрушения. Поскольку рассматриваемая задача предполагается квазистатической, то кинетическая энергия принята равной ну ЛЮ. Кроме того, условие (4.1) записано в предположенип отсутствия тепловых потоков и других видов энергии. [c.38]

Критерий разрушения в интегральной форме (4.10) удобен для использования, так как не требует детального анализа напряжений у конца трещины, дает нужный результат для разности упругой энергии при малом квазистатическом нрнращении длины трещины, и тем самым учитывает эффекты, приводящие к началу роста трещины. [c.302]

Изложенные в 43—46 результаты связаны с решением статических температурных задач механики разрушения. Однако наметившаяся тенденция скачкообразного повышения рабочих температур различных агрегатов и установок, развитие таких отраслей современного машиностроения, как газотурбостроение, реактостро- У ение, двигателестроение, ракетная техника и многих других требует решения квазистатических и динамических температурных задач механики разрушения. Исследоваппе закономерностей [c.369]

Схема образования разрушения при малоцикловом нагружении на основе рассмотрения деформаций (нижняя часть рисунка) и напряжений (верхняя часть рисун-ка), предложенная Р. М Шнейдеровичем, представлена на рис. 5.3. Кривые а характеризуют процесс изменения деформаций или напряжений при мягком нагружении, кривые с — при жестком. При малом числе разрушающих циклов при мягком нагружении циклически разупрочняющегося анизотропного материала возникает квазистатическое разрушение (точки А и А ). [c.81]

Кривые малоцикловой усталости сплавов при 20°С имеют развитые участки квазистатического разрушения, сохраняющие свой характер и при понижении температуры до — 196°С. Однако со снижением температуры уменьшается протяженность зоны долговечностей, при которой происходит квазистатическое разрушение. Изменение величины напряжений а , при которых наблюдается переход от квазистатического разру- [c.110]

В области (—196) -г20°С кривые малоцикловой усталости характеризуются наличием хорошо развить1х участков квазистатического разрушения, при котором пластические деформации захватывают все микрообъемы образца и накопление их и eeт монотонный характер. Кривые циклической ползучести при температурах 20 и — 196°С имеют одинакб- [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...