Удельная энергия разрушения

Наиболее перспективными для решения этой задачи являются предположения о независимости удельной энергии разрушения от вида подводимой энергии и условий процесса. Однако экспериментально эта гипотеза не проверялась. [c.87]

Как идея о независимости удельной энергии разрушения от вида подводимой энергии и условий процесса, так и кинетический, термоактивационный подход к проблеме прочности поставили ряд физических проблем, для решения которых требуется дальнейшее проведение теоретических и экспериментальных исследований. [c.87]

Способ бурения Удельная энергия разрушения, Дж/см (кГм/см ) [c.70]

Расчет удельной энергии разрушения согласно прочности предлагается /49,50/ проводить по выражению [c.85]

Созданные модели динамического разрушения исходят из тех же положений, что и модели квазистатического разрушения, а именно представлений о коэффициенте интенсивности напряжений в условиях постоянства удельной энергии разрушения. Методы динамического разрушения базируются на предположении о непрерьшном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дискретный характер роста трещины, что особенно ярко проявляется при циклическом нагружении [36]. [c.145]

Используя зависимость (1.62) и термодинамические константы на ряде материалов (Си, Та, А1), автор [21] показал, что величина удельной энергии разрушения есть величина, постоянная для каждого материа.ча. [c.20]

Сопоставление удельных величин поглощенной при разрушении материала энергии при статическом и циклическом нагружениях показывает, что они являются относительно близкими между собой величинами и к тому же достаточно близки к величине удельной энергии разрушения, метод определения которой предложен в работе [57, 60] и для железа составляет Ар = = 101,5-10 Дж/м . [c.81]

Таким образом, при достижении в образце критической длины трещины для исследуемого материала значения удельной энергии разрушения стремятся к постоянной величине. [c.184]

Таким образом, можно заключить, что для исследуемых материалов на образцах с трещиной может быть достигнуто такое состояние за счет увеличения длины трещины, когда удельная энергия разрушения материала становится постоянной (для данной толщины) характеристикой. [c.185]

Как видно из рис. 96, а, по мере увеличения толщины образца удельная энергия разрушения уменьшается. Особенно резкое падение ат у наблюдается для образцов с отпуском при 560° С. С увеличением прочности материала (отпуск при 400° G) расхождение в значениях Ят у при увеличении толщины материала уменьшается и для образцов с отпуском при 200° С разница становится несущественной. Другим важным фактором (см. рис. 96, а) является относительная длина трещины. По мере ее увеличения наблюдается резкое падение значения и чем более вязкий материал, тем оно значительнее. Полученные данные согласуются с результатами ряда работ, выполненных другими исследователями. В работе [65] также изучено влияние глубины трещины для стандартного образца на удельную работу разрушения. Характер изменения исследуемых параметров носит аналогичный характер. [c.188]

Анализ диаграмм разрушения кривых, приведенных на рис. 96, а, б, позволяет заключить, что, начиная с некоторых значений толщины образцов и относительной длины трещины, их дальнейшее увеличение уже не приводит к изменению удельной энергии разрушения или значений Разрушение материала [c.189]

Установление корреляционных зависимостей между предельными значениями удельной энергии разрушения Ят у и другими характеристиками может дать ценную информацию для прогнозирования работоспособности материалов в конструкции. [c.189]

Энергия разрушения композита. Определим теперь удельную энергию разрушения композита поперечной трещиной. Поверхность излома составлена матрицей, волокнами и поверхностями раздела вдоль цилиндрических микротрещин. Предположим, чго удельная поверхностная энергия постоянна вдоль поверхности излома одного и того же материала (это может быть справедливо, по существу, лишь для идеально хрупкого композита). Тогда получим следующее выражение для энергии разрушения композита 7 [c.89]

Критерии старта, распространения и остановки трещины выводятся из условия постоянства удельной энергии разрушения. [c.160]

НИИ постоянства удельной энергии разрушения у во время роста трещины. Уравнение скорости роста усталостной трещины имеет вид [3] [c.26]

Достижение предельного состояния при реализации критического распределения напряжений и деформаций на фронте трещины характеризует переход к глобальному (нестабильному) разрушению. Однако в зависимости от условий нагружения при росте трещины могут реализоваться условия для локальной нестабильности разрушения. Наиболее полно спектр пороговых значений К , отвечающих смене диссипативных структур, реализуется при циклическом нагружении и постоянной нагрузке низкого уровня. Как уже отмечалось в предыдущей главе, микроразрушение отрывом связано с достижением критического соотношения теоретических прочностей на сдвиг и на отрыв, контролируемого постоянной Л= [Lm/H G/E], полученной на основе идеи о независимости удельной энергии разрушения от вида подводимой энергии. Эта идея отражает принцип самоорганизации процессов диссипации энергии в металлах и сплавах при том или ином виде воздействия. Термодинамические аспекты этой идеи развиты В. В. Федоровым [110]. Согласно его концепции, критерием повреждаемости локального объема является критическая плотность внутренней энергии At/ , накопленной при его предельной деформации. Это позволило с единых позиций рассмотреть кинетику повреждений металлов и сплавов при ползучести, усталости, статическом деформировании, трении и т. п. Концепция с позиций термодинамики объясняет постоянство критической плотности энергии деформации и ее независимость от внешних факторов, что согласуется с концепцией [71]. [c.112]

Согласно представлениям энергетической теории прочности, каждый материал характеризуется своим значением удельной энергии разрушения. При этом считается, что удельная энергия разрущения не зависит от способа подвода энергии. Для оценки оста- [c.216]

Способность покрытий удаляться под действием лазерного излучения можно охарактеризовать удельной энергией разрушения. Этот параметр рассчитывают по формуле [19] [c.15]

Ниже приведены значения удельной энергии разрушения для некоторых лакокрасочных покрытий [19], мДж/кг [c.16]

КРИВАЯ РАСТЯЖЕНИЯ И УДЕЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ РАЗРУШЕНИЯ ПЛАСТИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ [c.14]

Удельная энергия разрушения [c.19]

Назовем удельную энергию, связанную с критическом объемом разрушения Ур, поглощаемую при пластическом деформировании чистых металлов в равновесном (отожженном) состоянии с момента начала пластической деформации и до окончательного разрушения, удельной энергией разрушения и обозначим ее через Ар. [c.21]

В [16] экспериментально показано, что зависимость удельной энергии разрушения твердых тел от размеров разрушаемого тела инвариантна к масштабу и типу разрушаемого хрупкого материала (стекло, кварц, мрамор и др.) и ввиду нагружения (бурение, взрыв, дробление, удар, землетрясение). Диапазон изменения масштаба разрушенных тел охватывал 15 пространственных порядков (10 ° -10 ). Нетрудно показать, что установленные в [15] значения 1/Вх равные 1/2,1 1/2,6 и 1/3,1 являются корнями обобщенной золотой пропорции, а именно 1/2,1=0,476=Ар2 1/2,6=0,38=Дрз 1/3,1=0,323=Др,. Следовательно при разрушении твердых тел устойчивость микрокластеров с предельно плотностью энергии деформации контролируется законом золотой пропорции, который в данном случае можно представить в виде [c.203]

В последние годы получила развитие динамическая механика разрушения [32], использующая аналитические, численные и экспериментальные методы. Для экспериментального исследования напряже1пюго состояния вблизи вершины трещины и кинетики трещины применяют различные методы, включая методы фотоупругости и теневых зон (каустик). Созданные модели динамического разрушения используют те же положения, что и для квазистатиче-ского разрушения, а именно - представления о коэффициенте интенсивности напряжений и условие постоянства удельной энергии разрушения. Эти модели динамического разрушения базируются на предположении о непрерывном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дис- [c.297]

Сочетание объемного растяжения, понижения температуры и повышения скорости деформирования способствует образованию хрупких состояний и использовано в методах серийных испытаний на ударную вязкость по Шарни и Менаже. По результатам этих испытаний строят температурные зависимости удельной энергии разрушения при ударном изгибе образцов с надрезом. Ударные испытания образцов с надрезом позволяют оценить склонность материала к образованию хрупкого состояния с понижением температуры, которая характеризуется как хладноломкость. [c.14]

Суммарные значения удельных рассеянных энергий в исследованных материалах при циклическом нагружении к моменту их усталостного разрушения показаны на рис. 2, а. Из этих данных видно, что суммарная энергия, как правило, увеличивается с увеличением числа цилов до разрушения и во всем исследованном диапазоне значительно превышает удельную энергию разрушения при статическом нагружении. [c.51]

Предельная энергия деформации. Эффекты пластической деформации твердого тела при нагружении проявляются в изменении его объема и формы, а внутренние — в возникновении линейных и сдвиговых деформаций. Жильмо [283] развил идею о том, что поглощенная энергия при деформации контролируется прочностью межатомной связи. Это означает, что данная энергия является фундаментальной характеристикой сопротивления материала разрушению. Приняв, что поглощенная пластической деформацией металла удельная энергия равна поглощенной удельной энергии разрушения совершенного кристалла, Жильмо получил следующее соотношение между теоретической прочностью на отрыв и энергией W [c.163]

В качестве Я может быть использована удельная энергия разрушения на единицу площади, сила движения трещины С и т, п. Возможные формы -крнвых показаны на рис, 15.8 соот- [c.239]

Исследования проводили на образцах Шарпи (см. рис. 95) с трещинами из сталей ЭИ961, Х17Н2, ЭИ696М и титанового сплава ВТЗ-1. Режимы термической обработки и механические характеристики исследуемых сплавов приведены в табл. 13. Прежде всего были проведены эксперименты по изучению влияния длины исходной трещины на энергию разрушения (распространения трещины) при ударном изгибе образца. С этой целью на образцах Шарпи создавали усталостные трещины различной относительной глубины X = Z/fe, где I — длина усталостной трещины вместе с концентратором Ь — ширина образца. Исследуемый диапазон относительных глубин трещин колебался в пределах X = = 0,1 0,65. Подготовленные образцы разрушали путем трехточечного ударного изгиба, и записывали диаграммы разрушения для различных длин трещин рис. 89 приведены значения а, в зависимости от относительной длины трещины для исследуемых материалов. Как видно из рисунка, в интервале относительных длин трещин 0,1—0,3 для всех исследуемых материалов наблюдается значительное падение удельной энергии разрушения а у. На этом же рисунке приведены диаграммы разрушения нагрузка — время исследуемых материалов, записанные для образцов с различной длиной трещины (номер диаграммы соответствует точке на Ли) [c.183]

Рис. 89. Зависимость удельной энергии разрушения при ударном изгибе от относительной длины трещины и характерные диаграммы разрушения Р — т а — сталь ЭИ961 б — сталь Х17Н2 в — сталь ЭИ696М г — сплав ВТЗ-1.

Фрактографический анализ стартовых участков изломов (на переходе от усталостных трещин к разрушению при ударе) показал, что имеется определенной ширины зона вытягивания. Так, например, для стали ЭИ961 при исходной длине усталостной трещины 2,3 мм зона вытягивания составляет в среднем 26 мкм. Увеличение длины усталостной трещины до 6,2 мм привело к резкому уменьшению зоны вытягивания — до 6 мкм, а также к значительному падению удельной энергии разрушения. Аналогичную картину наблюдали и для остальных материалов. Четкая корреляция между длиной трещины и шириной зоны вытягивания имеет место только в области падения абсолютных значений удельной энергии разрушения как функции длины трещины. В зоне стабильных значений удельной энергии разрушения, когда разрушение происходит макроскопически в упругой части диаграммы разру- [c.184]

Критерии старта, остановки и распространения трещины вьшо-дятся из условия постоянства удельной энергии разрушения. [c.7]

С учетом данных работы Й87] квант9м энергии разрушения будем называть минимально возможную удельную энергию разрушения t/o, которая затрачивается на скачок усталостной трещины, равный кванту разрушения ад. Любое приращение усталостной трещины 6, может быть охарактеризовано энергией разрушения (У/. Тогда для суммарной энергии разрушения Цв можно записать [c.248]

Учет пластической деформации в теории А. Гриффитса был предложен независимо Дж. Р. Ирвином и Е. Орованом и позднее рассматривался А. Коттреллом и др. [4]. В этих работах поверхностная энергия упругого тела у заменена на более сложную, но и более реальную для разрушения величину удельной энергии разрушения поверхности р (или Сс), учитывающую пластическую деформацию вблизи излома. Величина р на 2—3 порядка больше, чем у, например для железа у = 2-10 кгс/м, а р = 10 кгс/м. В простейшем случае в формуле А. Гриффитса [c.193]

Применимость этой теории для анализа прочности термопластичных полимеров ограничена тем, что удельная энергия разрушения характеризуется не только поверхностной энергией полимера, но и энергией, затрачиваемой на деформирование материала вблизи вершин растущих трещин [55—57], или на образование трещин серебра — крейзов [58, 59]. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...