Условие развития трещин

Общая энергия системы стремится к минимуму. Поэтому легко сообразить, что трещина будет расширяться в случае, если освободившаяся упругая энергия будет больше работы, затраченной на образование свободной поверхности. Таким образом, условие развития трещины принимает вид [c.368]

Критерий разрушения (11.1) является необходимым для разделения одной пары атомов. Однако поскольку рядом находятся соседние атомы, то для определения условия развития трещины одного этого критерия недостаточно. [c.76]

Коэффициент интенсивности напрян ений кх определяется при этом выражением (2.10) и, согласно (3.19), условие развития трещины имеет вид [c.552]

УУ Л Условие развития трещины (3.19) принимает вид [c.553]

Итак, при естественных условиях влияния окружающей среды на скорость роста трещины и при изменении одновременно частоты нафужения и температуры имеют место следующие переходы в условиях развития трещин [c.353]

Изучение условий развития трещин в неоднородных полях циклических деформаций для обоснования долговечности конструкции на стадии развития трещин. [c.4]

Исходное поле напряжений оказывает влияние только на напряжения, необходимые для возникновения трещины. В начальный период развития трещина вследствие очень высокого градиента напряжений у ее вершины оказывает незначительное влияние на исходное ноле напряжений у концентратора. Однако начиная с некоторой глубины, при которой влияние концентратора ослабевает, а размер трещины становится значительным, определять дальнейшее развитие трещины начинает концентрация напряжений у ее вершины. Необходимым условием развития трещины является наличие в образце к этому моменту напряжений, величина которых полностью определяется трещиной как концентратором напряжений. В этот момент образцы с любыми исходными концентраторами напряжений превращаются в образцы с одинаковым и предельно резким концентратором напряжений — трещиной. Отсюда следует, что действительное напряжение, необходимое для распространения трещины одной и той же длины в образцах с любым исходным концентратором напряжений, постоянно. [c.122]

Развитие в последние годы средств экспериментальных исследований позволяет проводить испытания с широким изменением условий нагружения не только на лабораторных образцах, но и на моделях и реальных элементах конструкций — сосудах давления, дисках, трубопроводах, сварных, резьбовых и других соединениях. Наряду с определением предельных нагрузок и чисел циклов существенное значение при этом имеет исследование кинетики номинальных и местных пластических деформаций, условий развития трещин и их переходов в неравновесное состояние. Такие испытания являются наиболее сложными и дорогостоящими, но они позволяют оценить правильность и точность разрабатываемых методов расчета, основанных на характеристиках механических свойств, которые устанавливают из опытов на лабораторных образцах. [c.27]

Из уравнений (3.12) и (3.13) следует, что движение трещин происходит в том направлении, где обеспечивается экстремальное значение интеграла (3.136). Это приводит к условию развития трещин по направлению, в котором сочетание различных факторов создает наибольшее энергоснабжение. Интересно отметить, что вариационный принцип развития трещин в некоторых случаях приводит к результатам, аналогичным результатам теорий Гриффитса и Баренблатта /99/, когда имеется единственный источник энергоснабжения (энергия деформации) и единственный источник поглощения (вновь образованная поверхность). [c.140]

Если указанные условия развития трещины не выполняются, происходит ее торможение. [c.83]

Условия развития трещин в зонах концентрации 59, 70 [c.223]

Кривые усталости при малом числе циклов чаще строят по полному разрушению образца, однако в связи с тем, что условия развития трещины существенно зависят от условий нагружения, построение кривых усталости при малом числе циклов нагружения по началу образования трещины представляют не меньший интерес [4 21, с. 87 и 102 24]. [c.206]

В соответствии с формулой (75) условие развития трещин хрупкого разрушения в микрообъемах (q < l ped < 2q) определяется соотношением [c.158]

При быстрых повторных изменениях внешней нагрузки способность материала у края трещины к деформации постепенно исчерпывается в ходе циклической деформации. В таких условиях развитие трещины происходит постепенно, отдельными этапами. [c.269]

Трактовка Ирвина справедлива для сталей повышенной прочности и имеет большое значение для оценки условий развития трещины, не простирающейся на всю толщину стенки. [c.319]

Рис. 270. Зависимость условий развития трещины хрупкого разрушения от напряжения [220]

Исследования в области равновесия и условии развития трещин с привлечением методов теории упругости и пластичности, экспериментальных средств измерения полей деформаций в их окрестности позволили описать ряд закономерностей о роли напрягаемых объемов, остаточной напряженности, условий нагружения и деформирования, концентрации напряжений и объемности напряженного состояния на условия квазихрупкого и хрупкого разрушений. На этой основе были введены и объяснены представления о критическом размере трещины или исходного дефекта, о критических размерах напрягаемых объемов, об энергии упруго-пластической деформации, необходимой для образования свободных поверхностей трещипы и о вязкости разрушения, о связи скорости протекания процесса разрушения в связи с повышенными энергиями упругой напряженности и неоднородностью ее полей. [c.517]

Живучесть лопаток - ее долговечность в условиях развития трещины от /о до критического размера определяется из выражения для интеграла значений скорости роста трещины, зависящей от амплитуды напряжений геометрии лопаток, асимметрии цикла и числа циклов задержки [c.523]

В зависимости от условий в развитии трещин может преобладать один из перечисленных факторов. Скорость образования трещин может достигать значительных величин — 10 мм/ч. [c.334]

J, Т К, J, Т — соответственно коэффициент интенсивности напряжений, /-интеграл, 7 -интеграл), посредством которых однозначно может быть определено НДС у вершины трещиноподобных дефектов как при маломасштабной текучести (размер пластической зоны мал по сравнению с линейными размерами трещины и элемента конструкции), так и при развитом пластическом течении элемента конструкции с трещиной (пластическая деформация охватывает большие объемы материала). Иными словами, при одном и том же значении параметра механики разрушения независимо от длины трещины, геометрии тела и системы приложения нагрузки НДС у вершины трещины будет одно и то же. В данном случае критическое аначение параметров, полученных при разрушении образцов с трещинами при том или ином виде нагружения, можно использовать при анализе развития разрушения в конструкции. Для этого в общем случае условие развития разрушения в конструкции (см, рис. В.1) может быть сформулировано в виде K = Kf или 1 = = Jf или т = Т, где Kf, Jf, Т — критические значения параметров механики разрушения при нагружении образца с трещиной, идентичном нагружению конструкции (статическое нагружение, циклическое, динамическое и т. д.). [c.8]

Наиболее общими критериями, определяющими направления развития трещины, являются критерий максимальных растягивающих напряжений, который был впервые предложен Е. Иоффе [435], критерий максимума потока энергии, предложенный Г. П. Черепановым [257], а также критерий минимума плотности энергии, разработанный Дж. Си [412—414]. На основании этих критериев трещина распространяется в направлении, перпендикулярном действию максимальных растягивающих напряжений, максимума потока энергии в вершину трещины или в направлении минимума плотности энергии. Указанные критерии были предложены для анализа поведения трещины при хрупком разрушении. В условиях усталости, как было показано в гл. 2, направление развития трещины перпендикулярно направлению действия максимальных нормальных напряжений, приложенных к зерну поликристаллического материала, примыкающего к вершине трещины. Отметим, что такое поведение [c.193]

К возникновению так называемых горячих трещин, а в области под аустенитным слоем — поднаплавочных трещин. В большинстве случаев при оценке надежности сосудов внимание уделяется только условиям развития трещин в основном рабочем материале стенки. Однако нельзя пренебрегать опасностью развития трещин под наплавкой и в слое наплавки. [c.202]

В данной работе исследуются условия развития трещин при многоцикловом нагрун ении в стенке из СгМоУ стали 1.5Х2МФА и стали с аустенитной наплавкой. Такая нагрузка и.митирует прежде всего изменения давления, которые часто повторяются в эксплуатационных условиях. Пороговые условия развития трещин и кинетика их роста в наплавленном слое сравниваются с условиями роста в основном материале стенки и в области раздела наплавленного слоя. [c.202]

В этом случае также существует различие в условиях развития трещин в основной стали и наплавленном металле. При более низких значениях скорость распространения трещин в наплавке почти на полио-рядка выше, чем в основном металле. Это имеет место как при нагружении с частотой 34 Гц (см. рис. 3), так и при нагружении с частотой 0,2 Гц (рис. 4). На рис. 4 показаны только кривые регрессии без зон разброса. [c.204]

Таким образом, в работе были оценены условия развития трещин при переменном мяогодикловом нагружении в rNi аустенитной наплавке на rMoV высококачественную сталь для сосудов высокого давления. [c.207]

При разрушении от механических нагрузок монослойных силикатных стекол условие ортогональности иногда не соблюдается. Это связано, вероятно, с резкой нестацио .гарностью процесса, т. е. с зависимостью условий развития трещины от ее скорости. Для иллюстрации этого явления были проведены следующие опыты. Квадратные пластины из органического и [c.124]

Необходимым условием развития трещины по электрохими-. ескому механизму в отсутствие внешних нагрузок является резко выраженная анодность ее дна по сравнению с берегами при этом реакция ионизации металла (или некоторых его компонентов) на дне трещины должна протекать параллельно с реакциями на берегах трещины, имеющими преимущественно катодное направление. [c.419]

Модели макроскопического разрушения. Модели, основйнные на развитии трещин и образовании магистральных трещин. Еще в 1927 г. Гриффитс провел анализ условий развития трещины,. имеющейся в образце при известном напряженном и деформированном состоянии его. Исследования Гриффитса помимо своего познавательного значения важны с точки зрения анализа условий образования магистральной трещины, т. е. "трещины, приводящей к разделению образца на Части или — к макроразрушению. [c.27]

Аналогично рассматривают условие развития трещины при возникновении в ее B pujHHe упругопластических деформаций. Для этого используют уравнеяпс (109) и условие развития трещины 13 виде [c.59]

Работоспособность сварных соединений, эксплуатируемых в агрессивных средах, можно определить начальным коэффициентом интенсивности напряжений -Кнач определяемым для той или иной известной схемы трещин идентичной конфигурации и размерам дефекта (коррозионного или иного происхождения), лежащего в плоскости, перпендикулярной направлению действия главных напряжений и определяющему скорость подрастания трещины после ее зарождения от дефекта [29]. Условия развития трещины от дефекта при воздействии агрессивной среды изучены недостаточно полно и, естественно, не определяются лишь прочностными свойствами материала. Тем не менее можно отметить, что с применением высокопрочных сталей, определяющим увеличение рабочих напряжений, и, как следствие, уменьшение толщины стенки трубы, в значите.чьной степени возрастает опасность хрупкого разрушения. [c.89]

Большинство соединений тугоплавких переходных металлов, обладая уникальными свойствами и широким диапазоном свойств, делающих их пригодными для использования в качестве покрытий, имеют преимущества и недостатки. С учетом отмеченной выше двойственной природы покрытия на режущем инструменте как третьей среды между инструментальным и обрабатываемым материалами использование одного из тугоплавких соединений в качестве покрытия не всегда может удовлетворять основным требованиям, предъявляемым к покрытиям для режущих инструментов. Поэтому в настоящее время все большее применение находят многослойные покрытия с переменными свойствами и химическим составом. Последние в максимальной степени способны удовлетворить сложному комплексу требований, предъявляемых к покрытиям для режуших инструментов (см. рис. 15), и, кроме того, способны хорошо сопротивляться хрупкому разрушению в условиях развития трещин или при сильных пластических деформациях режущей части. [c.40]

Условия развития трещины определяются следующими факторами отношением максимального касательного напряжения к максимальному нормальному напряжению в различных точках детали, текстурой материала, ряспредслениелг нанряжеи]1Й вдоль осп детали и запасом накопленной в детали потенциальной энергии деформации. [c.343]

Гакпм образом при достаточно хрупком состоянии материала критерий наибольшего напряжения соответствует критерию энергетическому характеризующему условия развития трещины прн постоянном напряжении. И в том и в другом случае рассматривается только местное напряженное состояние у края одиночной трещины и не учитывается ни влияние абсолютных размеров и условий нагружения детали, ни влияние температуры. Получаемые на основании этих подходов выводы применимы при относительно высоком уровне предельного напряжения, необходимого для хрупкого разрушения, начинающегося от исходного дефекта, в статическом смысле. [c.456]

При продвижении трещины через кристалл концентрирующая по фронту трещины упругая энергия создает необходимые условия для последующего образования поверхности разрушения. Орован [6] и Мотт [17] показали, что если напряжение у вершины движущейся трещины равно (У,п, то упругая энергия, необходимая для разделения двух плоскостей с межатомным расстоянием й, отнесенная к единице площади, равна йвт 2Е. Если эту величину приравнять энергии на единицу площади по-(верхности разрушения -уз то получим условие развития трещины в виде [c.74]

Однако известны случаи, когда трещины, образованные в начале испытания на усталость, далее не развиваются. Условия развития трещин рассматриваются в статье Харриса ( Metallurgia , 1958, 57. 193). [c.647]

Важным, даже основмым моментом описанного выше мехалнзма х рупко-го разрушения металлов, является достижение в устье трещины напряжения, равного теоретической прочности. Это условие будет выполнено, если по мере развития трещины последняя будет острой. Если трещина будет раскрываться и радиус в ее вершине увеличивается, т. е. не только I, но и г будет расти, то для ее движения будет требоваться все большее и большее напряжение (если дробь /// будет уменьшаться). В этом случае трещина так и не достигнет критического размера, хотя может распространиться на асе сечение. Такое разрушение является вязким. [c.72]

Выполненный обзор литературы позволяет сделать вывод, что для описания влияния коррозионной среды можно использовать подходы, основанные на применении линейной механики разрушения. На наш взгляд, для проведения расчетных исследований кинетики усталостной трещины в коррозионной среде наиболее приемлем метод, изложенный в работе [168], с помощью которого можно рассчитать скорость развития трещин в коррозионной среде при различной частоте нагружения на основании данных о скорости их развития на воздухе. В случае, если КИН при соответствующей длине трещины в элементе конструкции будет больше, чем Ks , количество циклов, необходимое для роста трещины при этом условии, можно считать нулевым. Такое допущение дает консервативную оценку долговечности элемента конструкции, что в инженерной практике вполне допустимо. [c.200]

Следует отметить, что накопление повреждений будет происходить и при условии, когда напряжения еще не достигают циклического предела текучести 5т, так как в этом случае идут процессы микротекучести. Тем не менее повреждаемость материала в условиях микротекучести будет достаточно малой и поэтому скоростью развития трещины при оценке AKth можно пренебречь (dL/dN Q). Строго говоря, при расчете НДС в окрестности вершины трещины нужно использовать параметр ат" < От, характеризующий сопротивление материала микро-пластическому деформированию. Однако известно, что в этом случае большинство положений теории пластичности не приемлемо [195, 206, 379]. Выходом из этого положения является анализ НДС в рамках теории пластичности (в расчет вводится параметр От), но и при анализе накопления повреждений учитывается повреждаемость от упругих (с макроскопических позиций) деформаций (см. раздел 2.3). [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...