Состояние предельное по разрушени

Для расчетной оценки малоцикловой прочности элементов конструкций необходимо обоснование условий формирования и достижения предельного состояния материала по разрушению в зависимости от параметров режимов термомеханического нагружения. [c.81]

Для определения значения приведенного электрического сопротивления покрытия в предельном состоянии (предельное сопротивление разрушения) проводят измерения по п. 4.4.2 в одном из наиболее жестких режимов до отказа всех образцов и находят зависимость электрического сопротивления каждого образца от продолжительности испытания. [c.310]

В сериях предварительных экспериментов на гладких цилиндрических образцах в условиях растяжения в диапазоне температур от —268,8 до +20°С для стали в исходном состоянии получены следующие характеристики предел текучести ат = сто,2, предел прочности, равномерное удлинение, истинное разрушающее напряжение 5к, предельная деформация е/. Такие же характеристики при Г = —196, —100, —60 °С получены для предварительно деформированного состояния стали. По результатам экспериментов была построена зависимость критического напряжения хрупкого разрушения 5с (найденного с учетом мно- [c.100]

На основании проведенных комплексных исследований и обобщения литературных данных по напряженно-деформированному состоянию, предельных состояний, механохимии металлов и механики разрушения получены аналитические формулы для оценки ресурса элементов по параметрам испытаний и эксплуатации в условиях [c.332]

Обычно коэффициент запаса л детали по разрушению при переменных напряжениях определяют по формулам, полученным с помощью диаграммы предельных циклов (см. рис. 56 и 57). При этом предполагают, что при увеличении интенсивности нагружения тип напряженного состояния не меняется и циклы изменения напряжений остаются подобными. [c.267]

Наряду с расширением использования и усовершенствованием методов анализа напряженных и деформированных состояний, статической и динамической устойчивости конструкций существенно изменились требования к определению несущей способности не столько по критериям предельных упругопластических состояний, сколько по сопротивлению усталостному и хрупкому разрушению. Это нашло отражение в развитии нового направления в механике твердого тела — механике разрушения. [c.4]

В связи с этим требовалось проведение испытания образцов, вырезанных из диска, с целью установления наличия или отсутствия зависимости механизмов и кинетики усталостного разрушения материала от его структуры и условий нафужения, воспроизведения эксплуатационных механизмов разрушения материала, получения кинетических кривых такого разрушения и определения предельного состояния материала по критерию роста усталостных трещин. [c.508]

Мы видим, что радиус критического объема постоянен для этих двух предельных случаев комбинированного нагружения. Чтобы проверить другие случаи комбинированного нагружения, по значению г,, = 0,077 дюйм построим в пространстве теоретическую огибающую разрушения (рис. 16). Великолепное совпадение теории с экспериментом [70, 74] в первом квадранте пространства к к (комбинированное нагружение — растяжение и сдвиг) является достаточным доказательством того, что при сложных напряженных состояниях, характеризуемых критерием разрушения в виде тензорного полинома (3), разрушение начинается с разрушения постоянного объема Гс. [c.239]

Возможность дать определение разрушению — вот еще одна задача любого исследования, касающегося усталости. Должно ли состояние, определяемое по достижению трещиной некоторой длины, называться разрушением или следует дать иное определение исчерпанию несущей способности в процессе усталостного нагружения. Одной из важных причин широкого использования композитов является их высокая жесткость, поэтому любое ее уменьшение в процессе эксплуатации неблагоприятно сказывается на некоторых параметрах, ограничивающих применение конструкции, в частности на основной частоте. Таким образом, изменение жесткости до определенного предельного уровня в ряде случаев также следует трактовать как разрушение. [c.85]

Таким образом, и в условиях нагружения, близких к реальным в зоне концентрации при длительном малоцикловом нагружении элементов конструкций, деформационно-кинетические подходы дают возможность оценить достижение предельного состояния по разрушению (образованию трещины). [c.28]

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]

Для каждого материала экспериментальную зависимость От—Л/ заменяют ломаной АВС так, что фактические значения долговечности (опытные точки) в основном располагаются правее этой линии. С ЭТОЙ целью необходимо, судя по экспериментальным данным, чтобы координаты точки С соответствовали значениям (а п1ц — а , 1/4) координаты точки В — значениям (б р , тУ-)), точки Л— значениям (О, Л -1) (здесь Л 1— число циклов до разрушения без дополнительной нагрузки а Р —статическая нагрузка, при которой долговечность максимальная). Следовательно, линия АВС является линией предельного состояния, разделяющей области разрушения и безопасной работы при действии термоциклической и статической нагрузки. [c.157]

С учетом характерных особенностей процессов деформирования и разрушения при неизотермическом малоцикловом нагружении представляется перспективной деформационно-кинетическая трактовка условий достижения предельного состояния материала по возникновению треш,ины, интегрально учитывающая основные закономерности процесса при малоцикловом неизотермическом нагружении в заданном диапазоне температур. Критериальные завпсимости для условий малоциклового неизотермического нагружения трактуются по предложению [1] в форме уравнений [c.41]

При этом уравнение (1) описывает условие достижения предельного состояния в зоне разрушения на основе линейного суммирования компонент повреждений. В уравнениях (2) и (3) усталостное повреждение за цикл связывается с величиной полной или необратимой деформации (равной ширине петли гистерезиса), а квазистатическое — определяется односторонне накопленной деформацией, при этом суммирование повреждений производится с учетом изменения по циклам и во времени циклических и односторонне накопленных деформаций, а также исчерпания располагаемой пластичности материала. [c.41]

Приводятся современные представления по оценке предельного состояния материалов и элементов конструкций по разрушению на стадии возникновения трещин в связи с формой и длительностью циклов термомеханического нагружения, учитывающие роль знака упругопластической деформации в высокотемпературной части термического цикла на формирование уровня предельных повреждений. [c.421]

При этом предельное состояние по разрушению определялось накоплением и взаимосвязью усталостного и длительного статического повреждений [c.94]

Пользуясь полученными зависимостями скорости подпленочной коррозии металла от потока среды, можно прогнозировать работоспособность по третьему предельному состоянию — предельно допустимой коррозии металла иод покрытием. Предельно допустимую скорость коррозии металла иод покрытием необходимо задать на стадии проектирования конструкции с покрытием. Для обеспечения заданной скорости коррозии металла под покрытием необходимо подбирать материалы, количество слоев и толщину покрытия, пользуясь значениями коэффициента проницаемости компонентов среды. Такой подход используется для прогнозирования работоспособности по первому предельному состоянию, когда разрушение покрытия (нарушение сплошности) наступает в результате накопления под пленкой твердых или газообразных продуктов коррозии. [c.47]

Как видно, уровень упругопластических деформаций в модели достаточно высок, поэтому формирование предельного состояния происходит по условиям образования малоциклового разрушения при ограниченном числе циклов нагружения. [c.143]

Безотказность изделий в значительной степени зависит от стойкости и износоустойчивости узлов и деталей машины. Причем очень важно, чтобы высокий уровень этих показателей сохранялся длительное время до предельного состояния. Предельное состояние устанавливается по степени физического разрушения изделия в целом или его отдельных элементов, исходя из условий обеспечения безопасности его использования, а также по экономическим соображениям. При конструировании необходимо стремиться к обеспечению соответствия сроков физического и морального (экономического) износа. Высокая степень стойкости и износоустойчивости может быть достигнута за счет различных факторов. В частности, одним из средств при конструировании является правильный выбор соединений, составляющих систему элементов и деталей машины, установление оптимальных зазоров между движущимися поверхностями отдельных узлов и деталей. [c.83]

Сопротивление разрушению для материалов с разным сопротивлением растяжению и сжатию определяется также согласно гипотезе Мора по огибающей кругов предельных по прочности напряженных состояний. Характер такой кривой представлен на фиг. 9, ее полагают состоящей из двух ветвей-. [c.437]

В зависимости от условий эксплуатации деталей, механических свойств материала и типа напряженного состояния предельные нагрузки для них по разрушению, перемещениям или деформациям могут иметь различную величину. Для определения запаса прочности принимается наименьшая из предельных нагрузок. [c.486]

Несущая способность деталей из материалов в пластичном состоянии. Несущая способность деталей из пластических материалов (конструкционные высоко-отпущенные стали) с удлинением при разрыве не менее 10%, обладающих способностью претерпевать перед разрушением значительные пластические деформации, как правило, определяется предельными нагрузками по перемещениям или, если величина перемещений на работе детали существенно не сказывается, — предельными нагрузками по деформациям. В соответствии с этим при обычных для деталей машин напряженных состояниях и условиях работы для деталей из пластических материалов нет необходимости определять запас прочности по разрушению. [c.487]

Для малопластичных материалов характерно некоторое пластическое деформирование перед разрушением, в процессе которого перемещения могут достигать предельных значений. При этом за счет пластического деформирования в детали происходит перераспределение напряжений, так что к моменту разрушения напряжения могут отличаться от напряжений, соответствующих упругому состоянию. В зависимости от условий работы конструкции несущая способность деталей из малопластичных материалов может ограничиваться как по перемещениям, так и по разрушению. За счет перераспределения напряжений в сечении, происходящего при пластических деформациях материала детали, может происходить некоторое увеличение несущей способности детали. [c.492]

Для материалов малопластичных и хрупких на сопротивление усталостному разрушению оказывают влияние не только касательные, но также нормальные напряжения условия достижения предельного напряженного состояния формулируются по наибольшим касательным напряжениям с отображением влияния нормальных напряжений [31] [c.497]

В качестве условий достижения предельных состояний по разрушению (образованию трещин) при длительном статическом нагружении могут быть использованы [c.161]

Таким образом, для прогнозирования термоциклической прочности элементов конструкций необходимо обстоятельное исследование реальной термомеханической нагруженности и получение корректной информации о предельном состоянии материала по критериям усталостного и квазистатического малоциклового разрушения с учетом параметров действительного цикла упругопластического деформирования в максимально напряженных зонах конструкции. [c.29]

Таким образом, температурно-временная зависимость длительной пластичности конструкционных материалов является весьма сложной. Это, с одной стороны, существенно сказывается на характеристиках малоцикловой прочности при циклически меняющихся температурах, а с другой стороны, требует соответствующего учета при прогнозировании малоцикловой долговечности для случая переменных температур в критериальных уравнениях, описывающих достижение предельного состояния материала по условиям разрушения. [c.75]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

В геометрически сложных конструкционных элементах имеются области сложного напряженного состояния. Материал в этих областях с возрастанием степени его нагруженности (при увеличении внешних усилий) проходит упомянутые три стадии упругого и упругопластического деформирования, а также стадию разрушения. Считается, что можно подобрать такой параметр, который характеризует степень нагруженности материала в условиях сложного напряженного состояния аналогично тому, как это делается с помощью понятия напряжения а при простом растяжении. Упомянутый параметр (или критерий) обычно имеет размерность напряжения. В этом случае он называется эквивалентным напряжением с обозначением через Од Введение этого понятия означает, что любому сложному напряженному состоянию всегда можно сопоставить эквивалентное ему (по степени нагруженности) напряженное состояние простого растяжения. Отсюда следует, что различные сложные напряженные состояния (с различными соотношениями между главньЕми напряжениями а,, Оа, Од) эквивалентны друг другу, если характеризуются одним и тем же значением В частности, при любом сложном напряженном состоянии материал переходит в состояние предельной упругостРЕ при условии [c.134]

Отличительной особенностью процесса сопротивления материалов малоцикловому нагружению является непостоянство с числом циклов и во времени диаграммьг деформирования. Следствием отмеченного оказывается перераспределение в общем случае напряжений и деформаций в процессе циклического нагружения за пределами упругости элемента конструкции. При этом возникает явление нестационарности условий деформирования даже при повторном нагружении конструкции постоянными нагрузками (механическими и термическими). С другой стороны, условия циклического деформирования за пределами упругости определяют величины циклических и односторонне накоп.ленных деформаций на стадии образования макротрещины и особенности достижения предельного состояния по разрушению. [c.5]

Трактовка условий достижения предельного состояния по разрушению в форме деформационно-кинетического критерия предцояагает интерпретацию экспериментальных данных в виде зависимости суммарного повреждения от числа циклов до появления трещины. При этом для условий термоусталостных испытаний, которые, как было подчеркнуто, являются в общем случае нестационарными и сопровождаются накоплением не только усталостных, но и квазистатических повреждений, выражение результатов в широко используемой в настоящее время форме, когда производится построение зависимости циклической деформации (суммарной или необратимой) от долговечности, является недостаточно корректным. На рис. 1.3.7 представлены данные термоуста-лостных испытаний. Видно, что при использовании деформаций, получаемых в первом цикле нагружения, и деформаций, соответствующих 50%-ной долговечности образца, наблюдается кажущееся снижение сопротивления термоусталостному нагружению в два-три раза по сравнению с кривой усталости материала. Указанное является следствием неучета влияния в термоусталостных испытаниях квазистатических повреждений, роль которых возрастает по мере снижения долговечности образцов. [c.55]

Сформулированные выше основные закономерности малоциклового деформирования и разрушения необходимы в связи с разработкой методов оценки прочности элементов конструкций. Для обоснования расчетной процедуры и уточнения запасов прочности в инженерной практике проводятся мснытанвя моделей и натурных элементов. Основными задачами, которые решаются в таких испытаниях, являются сопоставление расчетного и экспериментального распределения деформаций и напряжений (особенно в зонах концентрации с учетом поциклового перераспределения), а также изучение условий достижения предельного состояния по разрушению (образованию трещины). При этом для оценки прочности в условиях циклического упругопластического деформирования необходимы данные о кинетике деформированного состояния конструкции, а также кривые малоцикловой усталости материала при однородном напряженном состоянии. [c.135]

При этом предполагается, что в зонах концентрации напряжений, где, как правило, происходят малоцикловые разрушения, накапливаются в основном усталостные повреждения в результате действия знакопеременных упругопластических деформаций. Вместе с тем в эксплуатационных условиях в результате работы конструкции на нестационарных режимах, в том числе при наличии перегрузок, возможно накопление односторонних деформаций, определяювцих степень квазистатического повреждения и влияю-ш их на достижение предельных состояний по разрушению. Для обоснования методологии учета накопления конструкцией (наряду с усталостными) квазистатических повреждений по результатам тензометрических измерений требуется решение прежде всего вопросов расшифровки показаний датчиков с целью воспроизведения истории нагруженности в максимально напряженных местах конструкции и оценки малоциклового повреждения для эксплуатационного контроля по состоянию. Малоцикловое повреждение может в общем случае оцениваться по результатам измерений, выполненных обычными тензорезисторами, но с расширенным диапазоном регистрируемых деформаций (до величин порядка нескольких процентов), характерных для малоцикловой области нагружений. Исследование [20] выполнялось в Московском инженерно-строительном институте и Институте машиноведения на базе разработанных в лаборатории автоматизации экспериментальных исследований МИСИ специальных малобазных тен-зорезисторов больших циклических деформаций. Аппаратура и методика эксперимента подробно описаны в [229]. На серийной испытательной установке УМЭ-10Т с тензометрическим измерением усилий и деформаций, а также крупномасштабным диаграммным прибором осуществлялось циклическое нагружение цилиндрических гладких образцов по заданному и, в частности, нестационарному режиму. Одновременно соответствующей автоматической аппаратурой производилась регистрация истории нагружения с помощью цепочек малобазных тензорезисторов, наклеенных на испытываемый образец. Сопоставление показаний тензорезисторов с действительной историей нагружения и деформирования образца, регистрировавшихся соответствующими системами испытательной установки УМЭ-10Т, давало возможность определить метрологические характеристики датчиков и особенности их повреждения в условиях малоциклового нагружения за пределами упругости. Наиболее существенными особенностями работы тензорезисторов в условиях малоциклового нагружения оказываются изменение коэффициента тензочувствительности при высоких уровнях исходной деформации и в процессе набора циклов нагружения, уход нуля тензорезисторов и их разрушение через определенное для каждого уровня размаха деформаций число циклов. [c.266]

Физическим условием отказа элемента является достижение им некоторого предельного состояния, при котором дальнейшее применение элемента по назначению недопустимо из-за нарушения требований безотказности, или неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы, пли неустранимого сни-жения эффективности эксплуатации и т. п. Характерными признаками достижения предельного состояния могут быть разрушение, потеря устойчивостд, электрическое замыкание и т. п. Эти явления характеризуют потерю элементом его целевого назначения или потерю функций, обеспечивающих его способность заданным (заранее установленным) образом преобразовывать входные воздействия (сигналы). [c.105]

Учитывая целесообразность выбора одной формулы для всех случаев расчета (по предельному состоянию, скорости ползучести и по разрушению — кратковремен-ному и длительному), в нормах принята формула (2). Преимущество ее перед формулой (I), принятой в нормах 1956 г., заключается в том, что вычисляемые по ней значения допустимого давления во всех рассмотренных случаях будут не выше фактических, подтвержденных опятами. Формула (2) принята в большинстве зарубежных норм, котельных правилах ИСО, а также в отечественных нормах Регистра и нормах расчета сосудов. [c.300]

Hiarpy3KH рано или поздно наступает предельное состояние, когда по всей длине балки внезапно пробегает продольная трещина, примерно совпадающая с нейтральным слоем (рис. 10.16). Ясно, что нормальные напряжения а здесь ни при чем, поскольку на нейтральном слое они равны нулю. Следовательно, такое разрушение следует связывать с касательными напряжениями г. [c.173]

Основным в эксплуатационных условиях, однако, является усталостный или смешанный тип разрушения, когда достижение предельного по условиям прочности состояния не сопровождается накоплением односторонних деформаций или их величина составляет только некоторую долю от значений, получающихся при квазиста-тическом малоцикловом разрушении. [c.3]

Деформационно-кинетический критерий малоцикловой прочности при неизотермическом нагружении. Учитывая характерные особенности процессов циклического деформирования и разрушения при переменных температурах, перспективна деформационно-кинетическая трактовка условий достижения предельного состояния материала по возникновению макротрещины и для иеизотермиче-ского малоциклового нагрул<ения. При этом интегрально учитываются основные закономерности малоциклового неизотермического деформирования в заданном диапазоне температур. [c.106]

Основными задачами при натурных испытаниях являются проверка и уточнение разрабатываемых методов расчета на прочность, исследование температурных полей и напряжений, сопоставление расчетного и экспериментального распределения деформаций (особенно в зонах концентрации с учетом проциклового перераспределения), а также изучение условий достижения предельного состояния по разрушению (образованию трещин). [c.156]

Кц (поперечный сдвиг), или Кщ (антиплоская деформация). Когда напряжения и деформации на фронте "трещины достигают критической величины, возникает нестабильность разрушения . Это критическое состояние при разрушении по типу I в условиях плоской деформации контролируется критическим значением АТ, = К .. Если реализуется предельное состояние, связанное с разрушением по типу II, то критерием разрушения является Кц , а по типу III — Кщс- Эти критерии отвечают вполне определенным механизмам движения берегов трехцины (рис. 91). В условиях плоского напряженного состояния критерием разрушения при отрыве является К . [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...