Прочность локальная

Различие между теоретической и фактической прочностью, по-видимому, означает существование в реальном материале каких-то локальных концентраторов напряжений, повышающих их до такой степени, что теоретическая прочность локально превышается и начинается разрушение. Гриффитс в 1920 г. предположил, что хрупкие материалы содержат множество субмикроскопических трещин, которые в условиях действия достаточно высоких напряжений растут до макроскопических размеров, в результате чего в конце концов происходит хрупкое разрушение. Теория Гриффитса и другие аналогичные теории основаны на предположении, что эти микротрещины или другие дефекты структуры приводят к локальной концентрации напряжений. [c.45]

Моделирование композита на ЭВМ. Моделирование материала состоит в формировании двухмерных массивов случайных чисел, характеризующих случайные значения прочности волокон в дефектных местах (массив ЯЕ), случайные значения прочности локальных объемов матрицы, прилегающей к дефектным местам волокон о ь (массив ЯМ), и случайные значения сдвиговой прочности связи (массив ЯВ). Четвертый массив случайных чисел составляют коэффициенты передачи нагрузки кр которые отражают случайный характер погрешностей в укладке волокон (массив ЯК). Заметим, что среднее значение коэффициентов передачи нагрузки вычислялось по формуле (10) разд. 9, гл. 2, а разброс коэффициентов определялся разбросом расстояний между волокнами (3) разд. 5. [c.181]

Статистические параметры распределения прочности локальных объемов матрицы, Рт, Пт. [c.202]

В п. 3.4.3 рассмотрен контроль клеевых соединений на наличие дефектов и прочность локальным методом вынужденных колебаний. [c.232]

Применение АЭ контроля позволило установить отсутствие склонности к подрастанию дефектов в условиях нагружения штатным испытательным давлением (х 1,25 Рр). Следует отметить, что, хотя отношения испытательного давления к расчетному были достаточно высоки, максимальные значения номинальных напряжений были значительно ниже предела текучести, что связано с особенностями конструирования и расчета на прочность сосудов для работы в сероводородсодержащих средах. При испытании аппарата С-303 ставилась также задача контроля возникновения локальной пластичности в зоне вварки штуцера, что было необходимо для правильности схемы расчета на прочность. Локальная пластичность не была зарегистрирована, что свидетельствует об упругом поведении материала в соответствующей области при проектных нагрузках. [c.68]

В результате указанных явлений допустимое напряжение при работе стеклянных деталей на растяжение чрезвычайно мало (обычно 10 МПа что составляет приблизительно 10Ц среднего предела прочности при кратковременных испытаниях. Доже при таких напряжениях необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы избежать локальных концентраций напряжений вблизи отверстий, острых углов, соединений и опор. Необходимо также избежать повреждений поверхности стеклянных изделий. [c.15]

Соединения, работающие в тяжелых условиях, нагреваются в результате периодических деформаций до 400 —500°С. Кратковременные пики температуры на участках соприкосновения микронеровностей ( тепловые вспышки ) достигают 800—1000°С. При этом" происходит локальный отпуск, размягчение и снижение прочности стали. В этих условиях возникает фрикционный наклеп, выражающийся в смятии поверхностей, появлении неровностей и частичном сцеплении металла сопрягающихся поверхностей. На последующей стадии соединение сваривается. [c.337]

Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке определяют технологическую прочность металла шва и зоны термического влияния, т. е. стойкость против образования локальных разрушений в процессе изготовления сварного соединения. [c.406]

Сварочные процессы определяют технологическую прочность металла шва и зоны термического влияния, т. е. стойкость металла сварного соединения против локальных разрушений в процессе изготовления (сопротивляемость образованию разного рода трешин). Кроме того, они в значительной мере определяют эксплуатационную прочность, работоспособность сварного соединения — степень соответствия его механических, физических и химических свойств требованиям эксплуатации. [c.434]

Горячими трещинами называются хрупкие межкристаллитные разрушения сварного шва или околошовной зоны, возникаюш,ие в области температурного интервала хрупкости в результате воздействия термодеформационного сварочного цикла. Горячие трещины чаще всего возникают в сплавах, обладающих выраженным крупнокристаллическим строением, с повышенной локальной концентрацией легкоплавких фаз. Согласно общепринятым представлениям, они возникают в том случае, если интенсивность нарастания деформаций в металле сварного соединения в период остывания приводит к деформациям большим, чем его пластичность в данных температурных условиях. Способность сварного соединения воспринимать без разрушения деформации, вызванные термодеформационным циклом сварки, определяет уровень его технологической прочности. [c.478]

В настоящее время, например, аппараты и нефтепроводы рассчитывают лишь на прочность от действия статических нагрузок, без учета временных факторов разрушения. Между тем они работают в режиме малоциклового нагружения, которое в десятки раз ускоряет процессы повреждаемости металла в зоне дефектов и конструктивных концентраторов напряжений. Кроме того, недостаточная степень подготовки нефти на промыслах способствует коррозионной активности рабочей среды. Циклические нагрузки в условиях коррозионной активности рабочей среды вызывают усиление усталостных процессов и особенно сильно в зонах концентрации напряжений. Это объясняется проявлением локального динамического механохимического эф- [c.365]

Существующие методы расчета на прочность не учитывают фактора механической неоднородности. Между тем, в большинстве случаев разрушения сварных соединений аппаратов происходят в области твердых, охрупченных участков зоны термического влияния. Следует также помнить, что локальный сварочный нагрев приводит к возникновению остаточных напряжений, способствующих повышению уровня напряженности металла. [c.368]

Известно, что воздействие сероводорода проявляется тем сильнее, чем выше прочностные характеристики металла — твердость, пределы текучести и прочности. Механические напряжения играют большую роль в процессе коррозионного растрескивания, стимулируя локальное электрохимическое растворение металла, и, как следствие, зарождение и развитие трещин. Степень коррозионного воздействия зависит от соотношения величины приложенных напряжений к пределу текучести. [c.14]

Столбец III отвечает экспериментальным данным по прочности на растяжении нитевидных кристаллов (усов), а IV - расчетным значениям теоретической прочности на отрыв по соотношению (4.9). Очевидно удовлетворительное согласие значений 0(, рассчитанных по различным соотношениям, как между собой, так и с экспериментальными значениями прочности нитевидных кристаллов. Это подтверждает связь между удельной энергией предельной деформации W, необходимой для разрушения локального объема металла, и прочностью межатомной связи. [c.276]

Таким образом, предел трещиностойкости есть непрерывная совокупность значений предельных коэффициентов интенсивности напряжений для всего диапазона длин трещин, представленная в виде функции от обратной величины коэффициента запаса по пределу прочности. Однако, использование предела прочности при оценке предела трещиностойкости приводит к определенным ограничениям, так как предел прочности не является характеристикой предельного состояния локальных объемов металла вблизи трещины. [c.297]

Проводя аналогичные рассуждения, мы можем доказать, что эта точка лежит вне каждого из двух малых кругов Мора, но это нас сейчас не интересует. Условие Тп = /(Оп) изображается некоторой кривой в плоскости о, т, той же плоскости, в которой построены круги Мора эта кривая изображена на рис. 19.2.1. Теперь проверка прочности производится просто, если окружность большого круга Мора не касается предельной кривой, как показано на рисунке, разрушение не произойдет, условие прочности останется ненарушенным. Если круг Мора коснется предельной кривой, то происходит локальное разрушение. Теперь ясно, как построить кривую т = /(о ). Нужно произвести испытания до разрушения при однородном напряженном состоянии при различных отношениях Оз и построить соответствующие окружности Мора. Огибающая этих предельных окружностей будет предельной кривой. [c.656]

Для пластичности важны характер этих барьеров и их распределение. При определенных условиях ( жестких барьерах) они могут привести к очень большой локализации скопления дислокаций и соответственно к возникновению больших локальных напряжений, которые могут превысить предел прочности материала в этом локальном объеме. В результате произойдет релаксация этих локальных напряжений путем образования и развития трещины и в конечном счете разрушение материала. [c.531]

Нелинейная механика разрушения. В связи с тем, что нелинейная механика разрушения далека от завершения, возрастает роль вычислительных методов не только в расчетах на прочность конкретных конструкций, но и в развитии представлений о разрушении тел при неупругих деформациях. В настоящее время для описания процессов разрушения наиболее широко применяются два критерия локального разрушения — энергетический 7-интеграл и раскрытие трещины в вершине б. [c.97]

Этот пример является показательным в том отношении, что разрушение тела определяется общим интегральным условием несуществования решения в целом задачи равновесия тела с трещинами (а не локальным напряженным состоянием в отдельных точках тела). Механика разрушения позволяет получить универсальную характеристику прочности конструкций и сооружений, не зависящую от начальной длины трещины, которую желательно вводить при расчетах на прочность. [c.168]

Здесь а,, — эффективное решение, определяющее прочность рассматриваемого микрообъема, o d и о г — локальные напряжения в нем, вызванные соответственно скоплением дислокаций и наличием трещины, Опс — теоретическая прочность кристаллической решетки (или поверхности раздела) в микрообъеме (индекс га указывает, что напряжения направлены нормально к плоскости скола). Как следует из моделей разрушений сколом Стро, Смита и др. [55, 198], обусловленная скоплением дислокаций концентрация напряжений пропорциональна мощности скопления дислокаций в конце полосы скольжения п [c.333]

Механизм воздействия коррозионных сред. Различают три основных механизма влияния коррозионных сред на трещино-стойкость конструкционных материалов адсорбционное понижение прочности, водородное охрупчивание и локальное анодное [c.343]

Пленки нитрида кремния широко используются для защиты поверхностей микросхем ввиду своей прочности, влаго-непроницаемости и устойчивости к действию окислителей. Это определяет их применение также в качестве масок при термическом локальном окислении кремния. Как уже отмечалось, нитрид кремния получают термическим осаждением из парогазовых смесей при пониженных давлениях и плазмохимическим осаждением. В первом случае температура процесса порядка 700—900 °С, во втором 250— 350 °С. [c.45]

Безусловные достоинства титановых сплавов — высокая стойкость к общей коррозии, локальным видам коррозионного разрущения в морской воде в сочетании с высокой механической прочностью, малой по сравнению со сталью плотностью, и др. делают титан и его сплавы весьма перспективным конструкционным материалом для ответственных морских сооружений. Титан не лишен некоторых недостатков, к которым относится его низкая стойкость к биологическим формам коррозии, а также его способность интенсифицировать коррозию других металлов, находящихся с ним в контакте. [c.26]

Цель испытаний состояла в получении дополнительной информации о дефектах материала сепараторов и их эволюции при действии рабочих и испытательных нагрузок. Заключения о возможности эксплуатации или необходимости ремонта аппаратов основаны на прочностных расчетах, при проведении которых наряду с прочими принимали во внимание данные акустико-эмиссионных измерений. Применение АЭД показало отсутствие тенденции к подрастанию дефектов при нагружении штатным испытательным давлением (1,25Рр). Следует отметить, что хотя отношение испытательного давления к расчетному было достаточно высоким, максимальные значения номинальных напряжений значительно уступали величине предела текучести, что связано с особенностями конструирования и расчета на прочность сосудов, предназначенных для эксплуатации в сероводородсодержащих средах. При испытаниях аппарата С-303 ставилась также задача контроля возникновения локальной пластичности металла в зоне вварки штуцера, что было необходимо для обеспечения корректности схемы расчета на прочность. Локальная пластичность не была обнаружена, что свидетельствует об упругом поведении материала при действии проектных нагрузок. [c.190]

Тщательно должен быть изготовлен образец для испытания, В этом случае необходима точная обработка всех цилиндрических поверхностей с тем, чтобы обеспечить перпендикулярность и концентричность надрезанного сечения по отношению к оси образца. Особенно тщательно должен быть нанесен надрез на испытуемый образец, так как от этого в значительной степени заюлсит создание условий, обеспечивающих практически одно зременное зарождение трещины по всему периметру испытуемого образца. Радиус в вершине надреза должен быть не более 0,1—0,2 мм [334]. Это необходимо для того, чтобы сдвинуть зарождение трещины в самую начальную стадию усталостного нагружшия (не более 10 % Л/ ). При этом создаются условия, обеспечивающие весьма высокое стеснение деформаций. В этих условиях можно с большой степенью приближения считать, что дальнейший рост усталостной трещины будет происходить в условиях плоской деформации. Разрушение в этом случае будет связано не с общей прочностью материала, а с прочностью локальной зоны впереди вершины развивающейся трещины. [c.226]

Сопоставляя исследования М. А. Зайкова, М. Р. Лозинского и С. Г. Федотова, можно установить, что для углеродистых сталей изменения твердости и предела прочности с повышением температуры, имеют аналогичный характер (рис. 65). Однако эти изменения имеют свои особенности. Так, максимумы твердости у сталей с повышением содержания углерода смещаются в сторону более низких температур по сравнению с максимумами пределов прочности, которые смещаются в сторону более высоких температур. Причины такого расхождения следует искать в особенностях отражения внутренних процессов, происходящих в твердом теле при испытании на твердость и прочность. Локальный характер определения твердости и сравнительно неглубокое проникновение алмазной пирамиды в металл неточно отражает внутренние изменения, происшедшие на поверхности трения. Кроме того, по мере увеличения содержания углерода в стали вследствие повышения неоднородности структуры этот способ определения механических свойств дает несколько заниженные показания. [c.98]

Цель испытания состояла в получении дополнительной информации. Решения по эксплуатации и ремонту базировались на прочностных расчетах, при проведении которых во внимание принимались и данные АЭ-измерений. Применение АЭ-контроля позволило установить отсутствие склонности к подрастанию дефектов в условиях нагружения штатным испытательным давлением (х1,25 Рр). Следует отметить, что, хотя отношения испытательного давления к расчетному были достаточно высоки, максимальные значения номинальных напряжений были значительно ниже предела текучести, что связано с особенностями конструирования и расчета на прочность сосудов для работы в сероводород содержащих средах. При испытании аппарата С-303 ставилась также задача контроля возникновения локальной пластичности в зоне вварки штуцера, что было необходимо для правильности схемы расчета на прочность. Локальная пластичность не была зарегистрирована, что свидетельствует об упругом поведении материала в соответствующей области при проектных нагрузках. При испытании аппарата С-201 (испытательным давлением х2,0 Рр) были зафиксированы отдельные дискретные АЭ-сигналы, которые подтвердили межваликовый характер несплошности. Характерно, что в данном случае в соответствии с расчетом отсутствовали признаки, связанные с трением берегов несплошности (трение возникает при большем отношении берегов несплошности расслоения к глубине залегания). [c.146]

Предварительная пластическая деформация приводит к довольно существенному уменьшению величины а<г и слабее влияет на коэффициент т . Слабая зависимость гпт от ев достаточно легко объяснима. Дело в том, что переползание дислокаций и поперечное скольжение, определяющие б ск, являются существенно термоактивированными процессами и в гораздо меньшей степени чувствительны к дислокационной структуре материала, возникающей при его пластическом деформировании. Что касается влияния предварительной деформации на Od, то здесь необходимо дать некоторые пояснения. Полученный результат по снижению величины оа от предварительной деформации сначала кажется противоречивым, так как параметр Од имеет смысл прочности матрицы или границы соединения матрицы с включением, которая не должна меняться при деформировании. Указанный вывод действительно имел бы место, если бы мы рассматривали локальную прочность материала в масштабе порядка длины зародышевой трещины. В зависимости же (2.7) под Od понимается некоторая осредненная не меньше, чем в масштабе зерна, интегральная характеристика, отражающая сопротивление материала зарождению микротрещины. Поэтому при наличии предварительного деформирования материала необходимо учитывать возникающие остаточные микронапряжения. В этом случае в первом приближении параметр а<г можно определить по зависимости [c.107]

Межкристаллитная коррозия (МКК) — это локальное коррозионное разрушение по границам зерен металла, приводящее к потере прочности и пластичности. Межзереннае вещество, действующее как анод, контактирует с большой поверхностью самих зерен, являющейся катодом. Коррозия протекает быстро, глубоко проникая в металл и приводя иногда к катастрофическим разрушениям. Нержавеющие стали типа 18-8 или дюраль (4 % Си—А1), подвергнутые неправильной термообработке, склонны к МКК. Примером неэлектрохимического межкристаллитного разрушения может служить коррозия никеля при высокой температуре в се-русодержащей атмосфере. При этом происходит проникновение серы по границам зерен металла — см. [1, рис. 14 на с. 1109]. [c.28]

ОБЕСЦИНКОВАНИЕ. Определение процесса обесцинкования было дано в разд. 2.4. На латунях это явление может носить локальный характер (пробковидные разрушения) (рис. 19.3) или протекать равномерно по всей поверхности (коррозионное расслаивание) (рис. 19.4). Латунь, подверженная коррозионному расслаиванию, сохраняет некоторую прочность, но не обладает пластичностью. Обесцинкование водопровода, сопровождающееся расслаиванием, может при резком подъеме давления привести к разрыву трубы при пробковидном обесцинковании пробка прокорродировавшего сплава может быть выбита с образованием сквозного отверстия. Поверхность обесцинкованных участков пористая, поэтому наружная поверхность пробок может быть покрыта продуктами коррозии и твердыми отложениями, образовавшимися при испарении воды. [c.332]

Несмотря на то, чте принятые методы расчёты различных метал-лсжонсгрукции на прочность не допускают достижения в материале напряжений, превышающих предел текучести, и вся конструкция работает на общем фоке упруго приложенных напряжений,в отдельных локальных участках поверхности оборудования совдаются благоприятные условия для концентрации напряжений. На таких учаогках [c.21]

Критерий Морозова-Партона. Этот критерий, названный пределом 1рещиностойкости, включает критерий линейной механики разрупгения (Кс), предел прочности (ств) и характеристику локального напряженного состояния в виде максимального главного напряжения у края фещины [c.296]

Было обнаружено, что наибольший вклад в повреждаемость труб вносит не постоянная тепловая нагрузка в процессе эксплуатации, а периодически повторяемый паровыжиг, нри котором материал труб подвергается локальным кратковременным тепловым напряжениям, иногда на два порядка превышающим предел прочности. Исследования показали, что именно эти [c.330]

Отметим, что и х я рассматриваемого сл> чая потери пластической >етойчивости толстостенной оболочки по критерию локального утонения кольцевого сечения можно не ч-читывать эффекты, связанные с контактными упрочнениями кольцевых мягких прослоек (при их относительных размерах к < 1), что ведет, в общем, к консервативной оценке несущей способности конструкций (неучет данных эффектов иле г в запас прочности). [c.205]

В восемнадцати предшествующих главах были изложены различные разделы механики деформируемого твердого тела, при этом практическая направленность каждого из них не очень акцентировалась. Но основная область приложения механики твердого тела — это оценка прочности реальных элементов конструкций в реальных условиях эксплуатации. С этой точки зре-нпя различные главы приближают нас к решению этого основного вопроса в разной степени. Классическая линейная теория упругости формулирует свою задачу следуюш им образом дано пекоторое тело, на это тело действуют заданные нагрузки, точки границы тела претерпевают заданные перемещения. Требуется определить поле вектора перемещений и тензора напряжений во всех точках тела. После того как эта задача решена, возникает естественный и основной вопрос — что это, хорошо или плохо Разрушится сооружение или не разрушится Теория упругости сама по себе ответа на этот вопрос не дает. Правда, зная величину напряжений, мы можем потребовать, чтобы в каждой точке тела выполнялось условие прочности, т. е. некоторая функция от компонент о.-,- не превосходила допускаемого значения. В частности, можно потребовать, чтобы нигде не достигалось условие пластичности, более того, чтобы по отношению к этому локальному условию сохранялся некоторый запас прочности, понятие о котором было сообщено в гл. 2 и 3. Мы знаем, что для пластичных материалов выполнение условия пластичности в одной точке еще не означает потери несущей способности, что было детально разъяснено на простом примере в 3.5. Поэтому расчет по допустимым напряжениям для пластичного материала безусловно гарантирует прочность изделия. Для хрупких материалов условие локального разрушения отлично от условия наступления текучести и локальное разрушение может послужить началом разрушения тела в целом. Поэтому расчет по допускаемым напряжениям для хрупких материалов более оправдан. Аналогичная ситуация возникает при переменных нагрузках и при действии высоких температур. В этих условиях даже пластические материалы разрушаются без заметной пластической деформации и микротрещина, возникшая в точке, где 42 [c.651]

Так называемые статистические теории прочности были разработаны первоначально в целях описания результатов испытаний на усталость и предсказания прочности элементов машин, находящихся под действием переменных нагрузок. Краткие сведения об усталости были сообщены в одном из параграфов предпоследней главы ( 19.10). Здесь мы заметим, что результаты испытаний обнаруживают большой разброс, и поэтому современная точка зрения на расчет изделий состоит в том, что мы не можем с абсолютной достоверностью гарантировать прочность изделия, а можем лишь утверждать, что вероятность его разрушения достаточно мала. В основе одной из таких статистических теорий лежит гипотеза слабого звена. Существо этой гипотезы состоит в следующем. Тело мыслится составленным из большого числа структурных элементов, каждый из которых имеет свою локальную прочность. Разрушение всего тела в целом происходит тогда, когда выходит из строя хотя бы один структурный элемент. Для массивных тел такое предположение чрезмерно упрощает фактическое положение дел для разрушения тела как целого, вероятно, необходимо, чтобы вышла из строя некоторая группа элементов, именно так строятся более сложные и совершенные теории. Но для моноволокна гипотеза слабого звена правильно отражает существо дела. Прямое микроскопическое обследование поверхности волокна — борного, угольного или иного — показывает, что на волокне всегда имеются разного рода дефекты — мелкие и крупные. Эти дефекты расположены случайным образом. Прочность образца волокна длиной I определяется прочностью его наиболее слабого дефектного места и, таким образом, является случайной величиной. Результаты испытаний партии из некоторого достаточно большого числа волокон п представляются при помощи диаграмм, подобных изображенной на рис. 20.3.1. Число волокон, разорвавшихся при напряжен1[и, ле- [c.689]

Согласно М. Л. Бернштейну предотвратить релаксацию пиковых напряжений трещинообразованием и разрушением можно, если создать такие барьеры и такое их распределение, чтобы они были полунепроницаемы-ми . Смысл этого заключается в том, чтобы барьеры давали возможность релаксации локальных пиковых напряжений путем прорыва скопившихся дислокаций в соседние объемы материала еще до того, как величина этих напряжений достигнет значений предела прочности. [c.531]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...