Напряженное состояние в вершине

Критерий Ирвина (25.15) в литературе называют силовым, так как он основан на анализе напряженного состояния в вершине трещины. [c.734]

Закономерности изменения раскрытия берегов трещины изучены для различных сочетаний перегрузок и разгрузок с учетом напряженного состояния в вершине трещины у поверхности по мере ее продвижения [58-61]. В качестве характеристики напряженного состояния материала введена новая характеристика — коэффициент [c.424]

Что касается колебаний величины шага усталостных линий на локальных участках излома, то это, вероятно, связано с особенностями пересечения трещиной в этих местах зон вытягивания. Возможно, в этих местах из-за особенностей структуры или напряженного состояния в вершине трещины ей было легче пересекать зоны вытягивания под значительным углом к своей плоскости. Тогда для отслеживания общего поля напряжений при следующем таком переходе она должна была возвращаться в свою плоскость. В результате такого изменения траектории трещины на каждом из ответных изломов как минимум через раз будут оставаться разные по площади части зон вытягивания и соответственно наблюдаться как бы колебание шага усталостных линий. [c.734]

Коэффициент интенсивности напряжения К, МН/м (кгс/мм характеристика напряженного состояния в вершине трещины. [c.11]

Проанализировав напряженное состояние в вершине V-образного концентратора с помощью теоретического решения [c.15]

Результаты экспериментов, приведенные в табл. 3, показывают, что наибольший эффект увеличения жесткости напряженного состояния в вершине усталостной трешины проявляется на образце, у которого электрополировкой был снят слой толщиной 1 мкм. Этот образец разрушился при напряжении 205 МПа после 1,5 млн. циклов нагружения, тогда как предел [c.29]

Описанная только что модель сталкивается с несколькими трудностями, включая вывод [332] о том, что в высокопрочных материалах в условиях особого напряженного состояния в вершине трещины пластическое течение не является необходимым. Кроме того, полностью игнорируются диффузионные эффекты. Согласно данным современной механики разрушения [320], такие эффекты могут быть важны, поскольку максимальные напряжения возникают очень близко от вершины трещины (рис. 51). Предпринимавшуюся попытку провести критические эксперименты [333], подтверждающие эту модель, следует, по-видимому, признать безуспешной [310]. С помощью приведенной модели трудно объяснить случаи прерывистого растрескивания [318], а также роль металлургических факторов (за исключением их влияния на локальные растворимости). Чувствуется, таким образом, что эта модель, в принципе корректная и привлекающая своей простотой,— в существующем виде несовершенна. Процессы, которые она пытается объяснять и использовать, а именно ослабление межатомных связей водородом, вполне могут лежать в основе многих или даже большинства явлений водородного охрупчивания, однако сама по себе модель пока неудовлетворительна. Возможно, дальнейшие исследования поставят ее на прочное [c.136]

Методические рекомендации МР 71-82 [7] регламентируют способы определения параметров, характеризующих стадию остановки нестабильно распространяющейся хрупкой трещины, и включают два вида испытаний. Первое из них, проводимое на двухконсольном балочном образце в изотермических условиях, позволяет оценить стадию остановки трещины, обусловленную уменьшением жесткости напряженного состояния в вершине движущейся трещины. Условия остановки в этом случае описываются с помощью как функции температуры испытаний. Второй вид испытаний с предварительным инициированием хрупкого разрушения проводится на плоских образцах при растяжении с градиентом температур рабочей части, что дает возможность оценить условия остановки, происходящей за счет повышения трещиностойкости материала на пути трещины. В качестве критерия используется температура материала в вершине остановившейся трещины t°, а результаты испытаний записываются в виде зависимости ( /сгод) для данной толщины листа, где а — исходное номинальное напряжение. [c.18]

Для некоторых конструкционных материалов (стали средней и низкой прочности, ряд алюминиевых сплавов) характеристики Kq и К часто оказываются формальным выражением результатов испытаний. С одной стороны, величина Kq является докритической характеристикой, а с другой — коэффициент К(,, определенный на стадии разрушения, уже не характеризует напряженное состояние в вершине трещин вследствие повышенного пластического течения. Однако в обоих случаях характеристики Kq и К служат связующим звеном между действующими номинальными напряжениями и исходной длиной трещины. [c.220]

Итак, задача состоит в описании и анализе напряженного состояния в вершине надреза (трещины) и в формулировке условий локальной [c.219]

Естественно в условиях ветвления, затупления и закрытия трещин существенно изменяется напряженное состояние в вершине трещины. В этом случае традиционные кинетические диаграммы теряют свою эффективность при прогнозировании ресурса конструкции. По представлениям [172] следует использовать эффективную величину коэффициента интенсивности напряжений учитывающую как [c.270]

Напряженное состояние в вершине калибра, как было показано выше, отличается небольшим изменением вдоль рабочего конуса. Поэтому можно принять [c.173]

Надежность материала 78, 184, 277 Надрез 77 Наклеп 79, 417 Накатка зубьев 500, 501 Напряжения внутренние 160 Напряженное состояние в вершине трещины 77, 98, 102 Настройка кинематической цепи 426, 432, 434 [c.508]

Расчеты критических размеров трещин требуют особой точности и обоснованности. Это связано с тем, что в отличие от традиционных расчетов прочности конструкции, при которых средние по сечению напряжения существенно ниже предела текучести (т. е. конструкция не переходит даже в стадию пластичности), расчет трещины является расчетом стадии разрушения. Кроме того, на критические размеры трещины существенно влияет большое число факторов температура, вид напряженного состояния в вершине трещины, который в свою очередь определяется целым рядом параметров, в том числе геометрическими размерами трещины и конструкции, маркой стали и технологией изготовления и т. п. [c.25]

Понятие коэффициента интенсивности напряжений, как известно, предложено Дж. Ирвином для характеристики напряженности материала у вершины трещины [60, 343]. В общем случае трещины могут находиться под воздействием нормального отрыва, продольного и поперечного смещений поверхностей. В этом случае напряженное состояние у вершины трещины описывается зависимостью [c.194]

Отсюда следует, что напряженное состояние у вершины трещины зависит только от пластической деформации и не зависит от положения структурного элемента. Таким образом, поскольку с приближением к вершине трещины пластическая деформация растет, любое критическое событие (некоторые значения Oi и ef) наступает раньше в более близком к вершине трещины структурном элементе. [c.232]

Напряженное состояние в структурном элементе с учетом раскрытия трещины определим на основании модификации ре-щения по линиям скольжения. При известных о и е,- напряженное состояние у вершины трещины можно найти по формулам (4,26) при а = О (Од-,1 = Оь Оуу = Ог, Огг = (Тз) [c.234]

Для исследования напряженного состояния в вершине нолу-бссконечнон трещины, находящейся в условиях плоского напря-у женного состояния плн плоской [c.214]

Для исследования напряженного состояния в вершине полу-бесконечной трещины, находящейся в условиях плоского напря- [c.220]

Применительно к сквозным трещинам решающее влияние на закономерности роста трещины при возрастании соотношения оказывает напряженное состояние в вершине трещины, что вызывает изменение размера зоны пластической деформации. Разрушение перемычек между мезотуннелями происходит путем сдвига одинаковым образом, как при двухосном растяжении, так и при двухосном растяжении-сжатии. Это происходит потому, что вторая компонента нагрузки (растяжения и сжатия), лежащая в плоскости трещины, ориентирована вдоль осей мезотуннелей. Поэтому влияние второй компоненты на рост сквозных трещин проявляется преимущественно через изменение размера зоны пластической деформации в вершинах мезотуннелей — с уменьшением размера зоны пластической деформации происходит монотонное уменьшение всех кинетических параметров СРТ, шага бороздок и скосов от пластической деформации. [c.323]

Ирвин [17] и Орован [18] сформулировали принципы силового подхода к решению задач для сплошных тел с трещинами. При деформировании твердого тела внешними силами отношение величины освобождающейся упругой энергии тела (ДИ7) к приращению поверхности разрыва перемещений (Д5) становится критерием распространения трещины О. Использование полуобратного метода Вестергарда при анализе напряженного состояния в вершине трещины приводит к разложениям следующего типа [c.25]

Рассмотрение напряженного состояния в вершине трещины показывает, что оно может быть представлено в виде трех составляющих нормальный разрыв, связанный с а, и два сдвиговых, соответствующих Хху, Xyz (рис. 4). В условиях плос-кодеформированного состояния в вершине трещины взаимосвязь между критерием [c.25]

Микроструктурные исследования показали, что усталостное разрушение биметаллической композиции как при комнатной температуре, так и при 800°С имеет сложный характер — в отсутствие четко выраженного деформационного микрорельефа в науглероженной зоне стали Х18Н10Т, а также в обезуглероженной зоне основного металла интенсивное дробление зерен и разрыхление поверхности сопровождаются образованием многочисленных очагов разрушения. При этом дробление происходит раньше, чем начинается развитие главной транскристаллической или межкристаллической трещины, приводящей к потере несущей способности слоя стали СтЗ. Межслойная поверхность раздела служит эффективным барьером для усталостной трещины,, так как напряженное состояние в вершине движущейся трещины резко изменяется. Магистральная трещина распространяется в плакирующем слое а при слиянии ее с трещиной материала основы образец ломается. [c.225]

Коэффициент концентрации напряжений возле прорези в однослойной оболочке при подходе прорези к шву снижается от (, => = 3,82 на расстоянии z = 3,8 см до a = 3,48 на расстоянии z = = О см. Установлено, что напряженное состояние в вершине прорези носит ярко выраженный локальный характер. Результаты исследования нааряженного состояния оболочки с прорезью сравнивались с аналогичными результатами напряженного состояния плоской пластины. Напряжения в оболочке меньше, чем в пластине до 15 %. [c.329]

Испытание образцов одинаковой ширины, но с различной толщиной позволило установить, что для данной стали (ВК1) увеличение толщины приводит к повышению скорости роста трещины (рис. 5.23, а и 5.24), что связано с возрастанием жесткости напряженного состояния в вершине растущей трещины [29-31]. На рис. 5.24 представлены зависимости относительных скоростей трещин, определяемых как отнощение скорости в образце толщиной 4 мм к скорости в образце соответствующей толщины при Д К = onst (40 МПал/м) от толщины образцов. Для биметалла № 2 (табл. 5.1) с увеличением толщины до 8 мм и снижением коэффициента плакирования П скорость трещины падает за счет повышения объемной доли основного металла. При последующем возрастании толщинь и, как следствие, объемности напряженного состояния, происходит повышение скорости роста трещин. [c.142]

Возникновение расслоений в вершине поперечной трещины приводит к снижению уровня нормальных напряжений в ее вершине и их перераспределению (рис. 8.9). При этом на линии продолжения трещины также действуют касательные напряжения. Таким образом, в отличие от трещины нормального отрыва, напряженное состояние в вершине расслоения определяется моделью плоского комбинированного нагружения — норм шьного отрыва и поперечного сдвига, характеризуемых соответственно коэффициентами интенсивности напряжений К] и К.] , которые, в свою очередь, зависят от размеров основной трещины и расслоения. [c.242]

Что же касается первого положения динамической механики разрушения, в котором идет речь о напряженном состоянии в вершине трещины (а не о критериях разрушения — им посвящено второе положение этой теории), то и здесь возникает целый ряд вопросов — например, почему при небольших скоростях нагружения и умеренных нагрузках имеется соответствие между теоретически и экспериментально найденными коэффициентами интенсивности напряжений, а при больших скоростях нагружения и высоких нагрузках этого соответствия нет Конечно, можно здесь говорить о том, что эксперименты проводятся в пластинах, где наблюдается дисперсия волн, а характер напряженного состояния в вершине отличается от двумерного (что предполагается при теоретическом определении коэффициентов интенсивности напряжений), и все это будет действительно верно. Но главная причина расхождений теории с практикой состопт все же не в этом. [c.166]

По-видимому эти испытания имеют определенные преимущества по сравнению со стандартными испытаниями по Шарпи. В данном случае переход более резкий, а напряженное состояние в вершине трещины более жесткое, чем в V-образном надрезе стандартного образца. Существует очевидная корреляция между ударными величинами, выраженными в виде энергии на единицу площади, и вязкостями разрушения определяемыми путем испытания на растяжение надрезанных образцов (Орнер и Хартбауэр, [c.304]

Второй аспект применения высших членов разложений полей напряжений и перемещений - это обработка полученных методами фото-упругости экспериментальных данных [61 ]. В этой работе было показано, что для правильного расчета динамических коэффициентов интенсивности напряжений по картинам изохром необходим учет нескольких членов разложений. Некоторые количественные и качественные оценки приводятся в работе [94], посвященной численному моделированию несимметричных изохром, встречающихся в экспериментах даже при симметричной деформации трещины. Используются уравнения, описьюающие напряженное состояние в вершине треш11ны с учетом членов до третьего порядка включительно. Сделаны следующие выводы. Высшие члены разложений влияют на размер и форму изохром при деформациях по модам I, II и смешанной моде. Члены третьего порядка должны учитываться только при моде II, причем на расстоянии менее 4 мм от вершины они оказывают незначительное влияние. Использование высших членов разложений повышает также точность обработки экспериментальных данных, полученных методом каустик [ 76 ]. [c.20]

Другой подход к определению КИН предложен в работе С. В. Петинова и А. А. Бабаева [181], где решалась упруго-пластическая задача МКЭ с учетом ОСН применительно к пластине со сварным швом и трещиной. По напряженному состоянию в области, непосредственно расположенной за упругопла--стической зоной у трещины, на стадии нагружения и разгрузки определялись КИН путем экстраполяции напряжений к вершине трещины. Авторы утверждают, что в этом случае КИН определены с учетом поправки на пластичность, введенной Ирвином [16]. [c.197]

ОНС, реализующегося у вершины трещины, и ет ряд отличительных особенностей от случаев одноосного н 1и плоского напряженного состояния. В частности, оказывается, что для циклически стабильного материала размахн пластической и упругой деформации в цикле зависят не только от раэмада нагрузки, но и от ее максимального значения. [c.265]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...