Надрез острота

Рис. 83. Влияние способа получения надреза остротой к на эффективный коэффициент концентрации Для технически чистого

Отсюда, испытывая образцы с разной остротой надреза и экстраполируя полученные значения на нуль радиуса надреза (рис. 61), получим ударную вязкость образца с надрезом, равным нулю, или с трещиной, т. е. работу распространения трещины (Др). [c.81]

Рис. 3.15. Температурные зависимости раскрытия трещины при изгибе образцов с разными размерами сечения и остротой надреза

В отличие от зоны растяжения циклическая зона определяется размахом коэффициента интенсивности напряжения [14, 43]. Размер циклической зоны оценивается в несколько раз меньшим, чем размер периферической зоны. Причина возникновения течения материала на нисходящей ветви нагрузки переменного цикла объясняется высокой концентрацией напряжений, которая возникает из-за высокой остроты надреза-трещины. Поэтому изменение направления деформации в противоположную сторону при переходе к снятию нагрузки сразу же сопровождается течением материала и формированием циклической зоны пластической деформации внутри уже созданной периферической зоны. [c.139]

Мелкий надрез—надрез, в вершине которого напряжения неравномерно распределяются на Небольшом участке, а по остальной большей части сечения напряжения распределяются равномерно. Это надрезы неглубокие (условно глубина до 1 мм). Изменение сечения при наличии такого надреза очень мало и при расчете номинальных напряжений им пренебрегают. Острота надреза характеризуется отношением глубины к радиусу // р. [c.131]

Усталостная трещина как концентратор напряжений. О предельной остроте надреза [c.135]

Большая острота надреза и повышенная концентрация напряжений. Большой градиент рабочих напряжений в таком надрезе приводит к тому, что зона с очень высокими напряжениями распространяется на небольшую глубину. [c.136]

Чем больше критерий v, тем менее чувствителен материал к надрезу. Другими словами, чем больше ширина петли пластического гистерезиса и, следовательно, чем большую длину имеет участок пластической деформации, приходящийся на 10 МН/м (1 кгс/мм ) напряжения, тем сильнее происходит снижение остроты вершины надреза и в большей степени размазываются напряжения. [c.143]

Острота надреза практически не влияет на положение порога хладноломкости. Ранее это было неоднократно показано при исследовании различных сталей. [c.46]

В этих экспериментах для всех значений радиуса при вершине надреза, кроме г=1,25 мм, было установлено, что возникновение нераспространяющихся усталостных трещин возможно уже при симметричном цикле напряжений. В связи с этим была построена общая зависимость пределов выносливости по разрушению и по трещинообразованию при симметричном цикле напряжения-сжатия от теоретического коэффициента концентрации напряжений (рис. 5). Сначала определяли предел выносливости гладкого образца из исследуемой стали (о-1 = 204 МПа). Далее, путем деления этого предела на теоретический коэффициент концентрации напряжений, была получена кривая, которой теоретически должно следовать изменение предела выносливости по разрушению с увеличением концентрации напряжений (кривая 5). Однако экспериментальные результаты показали иное. В области высокой концентрации напряжений пределы выносливости по разрушению оказались независящими от остроты концентратора. Анализ возникновения и развития усталостных трещин в зонах над- [c.14]

Увеличение остроты надреза, сопровождающееся увеличением градиента напряжений, влечет за собой существенное уменьшение значения К . Однако после достижения некоторой [c.21]

Полная ударная вязкость является интегральной характеристикой, включающей энергию зарождения и распространения трещины Цр. Работу, расходуемую на преодоление упругой и пластической деформации до зарождения трещины, называют работой зарождения трещины разрушения Пз, а работу, затраченную на преодоление пластической деформации в вершине распространяющейся трещины — работой распространения трещины а (ан= 1а+йр). Величина а,, не связана с видом излома, поскольку эта работа затрачивается до образования и распространения трещины. Изменение в зависимости от остроты надреза характеризует чувствительность материала к концентрации напряжений. [c.35]

В результате исследования влияния остроты надреза на усталость и коррозионную усталость образцов диаметром 5 мм из отожженной стали 40Х установлено резкое снижение коррозионной выносливости образцов с концентраторами напряжений в широком интервале радиусов по сравнению с испытаниями в воздухе, т.е. на образцах малых диаметров очень слабо проявляется разгружающее действие коррозионной среды из-за разъедания дна концентратора напряжений [209]. [c.137]

В коррозионной среде отрицательное влияние концентратора напряжений резко уменьшается независимо от его остроты, а при острых концентраторах напряжений условный предел коррозионной выносливости при больших базах испытания может быть большим, чем у гладких образцов или образцов с плавным надрезом. Пр и высоких амплитудах напряжений образцы с острым концентратором напряжений имеют несколько меньшую выносливость, так как за короткое время не успевает произойти растворение концентратора. [c.137]

Увеличение скорости деформирования и остроты надреза сдвигает температуру начала появления срывов в сторону повышения. [c.37]

Изменение угла надреза от О до 60 не сказывается на величине работы излома (табл. 18), увеличение же остроты надреза [c.37]

Рассмотрим влияние остроты надреза на условия зарождения разрушения. Факторами, способствующими разрушению, являются местные растягивающие напряжения в вершине надреза [3], затрудняющие развитие пластических деформаций. Различие местных напряженных состояний в надрезах с разным радиусом основания не одинаково сказывается на условиях зарождения разрушения. Если при простом растяжении условие текучести металла наступает при Одом = Qj = От то, например, при F-образном надрезе с радиусом [c.222]

Пластическая деформация детали в местах перенапряжения может привести к релаксации в них напряжений, и тем самым [111] в значительной степени замедлить (или даже приостановить) процесс развития трещин. Релаксация и перераспределение напряжений могут в результате уменьшить остроту надреза вследствие пластической деформации у его вершины. Явление релаксации особенно эффективно проявляется при высоких температурах. [c.19]

Таким образом, в стандарте прослеживается тенденция перехода от одного вида образцов к другому со все увеличивающейся остротой надреза, включая трещину усталости. Механика конструкционных элементов с трещинами имеет свои особенности, которые рассматриваются ниже в гл. 24. [c.307]

Пропорция этих составляющих зависит от остроты надреза - его радиуса в корне 1 мм в образце Менаже (тип I по ГОСТ 9454) — ударная вязкость K U 0,25 мм - по Шарпи - K V (тип ГУ по ГОСТ 9454). (Размерность МДж/м - работа делится на начальную площадь живого сечения образца ==0,8 см ). Поскольку в образце для измерения трещина готовая, только K U или K V как-то косвенно отражают возможности появления трещины. Какая из величин - K U или K V - ближе к условиям зарождения трещины в конструкции — зависит от геометрии концентраторов напряжений в ней. [c.334]

Полученные опытные значения ff-i были использованы для расчета предложенного в работе [122] критерия чувствительности материала к концентрации напряжений v, учитывающего размеры образца и величину градиента напряжений у поверхности концентратора. Значения v для различных типов надреза существенно различались, поэтому были найдены средние значения V p, по которым рассчитывали значения r i. Опытные rfl i и расчетные o i пределы выносливости для надрезов остротой 1,5 и 0,5 мм оказались близки друг к другу, а для надрезов остротой 0,1 мм расхождение достигало 25% в сторону занижения значений o-i. [c.147]

Под работой зарождения трещины понимают работу, затраченную на макродеформацию образца до зарождения на дне надреза трещины. Эта величина (Оз) для д чого материала пропорциональна деформированному объему металла, а последнее пропорционально остроте надрсзл. [c.81]

Понижение температуры практически не изменяет сопротивления отрт.шу 5от (разрушающего напряжения), но повышает сопротивление пластической деформации о.,. (предел текучести). Поэтому металлы, вязкие при сравнительно высоких температурах, могут при низких температурах разруи1аться хрупко. В указанных условиях сопротивление отрыву достигается при напряжениях меньших, чем предел текучести. Точка / пересечения кривых и а,., соответству-юп ан температуре перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому, получила название критической температуры хрупкости или порога хладноломкости (/п. х)- Чем выше скорость деформации, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Все концентраторы напряжений способствуют хрупкому разрушению. С увеличением остроты и глубины надреза склонность к хрупкому разрушению возрастает. Чем больше размеры изделия, тем больше вероятность хрупкого разрушения (масштабный фактор). [c.53]

Глубокий наЭрез— надрез, при наличии которого напряжения неравномерно распределяются на значительной части сечения нетто. При расчете номинальных напряжений изменение сечения учитывается. Острота надреза характеризуется отношением радиуса к ширине образца p/d. [c.131]

Тем не менее условия испытаний дня определения Т о должны быть постоянными. Это прежде всего скорость деформирования (обычно 3-5 м/с) и сечение образца (10 X 10 мм). Острота надреза не оказьтает существенного влияния на положение порога хладноломкости, как и [c.28]

Определенный таким образом на образцах с различной остротой надреза порог хладноломкости (верхний и нижний) исследованных молибденовых сплавов ЦМ2А и ЦМ5 в двух состояниях (деформированном и рекристаллизованном) приведен в табл. 8. [c.46]

Результаты приведенных работ позволили построить зависимость характеристик усталостного разрушения образцов с надрезами от теоретического коэффициента концентрации напряжений в этих надрезах (рис, 6). Сначала увеличение теоретического коэффициента концентрации напряжений оа (остроты надреза) вызывает резкое уменьшение предела выносливости материала. Разрушение происходит при все более низком уровне переменных напряжений. Одиако после достижения некоторого критического уровня (окр) предел выносливости перестает уменьшаться и остается постоянным, несмотря на дальнейшее существенное увеличение концентрации напряжений. Значение минимального теоретического коэффициента концентрации напряжений, при котором предел выносливости становится постоянным, называют критическим (аакр). Предел выносливости по треш,инообразованию продолжает снижаться с увеличением концентрации напряжений. Иными словами, при аа>0(1кр происходит разделение пределов выносливости предел выносливости по трещинообразованию становится ниже [c.16]

Результаты испытаний на усталость позволили построить зависимости пределов выносливости по трещинообразованию и разрушению от остроты надреза для средне- и низкоуглеродистой сталей при изгибе с вращением и кручении (рис. 19). Эти зависимости подтвердили теоретический вывод о том, что напряжения, необходимые для развития усталостной трещины в зоне существования нераспространяющихся трещин, не зависят от остроты надреза. Из полученных зависимостей были определены пределы выносливости гладких образцов Or и тд, максимальные напряжения Стдкр и тнкр, при которых еще возможно существование нераспространяющихся усталостных трещин, и максимальный эффективный коэффициент концентрации напряжений Кат- Далее по формулам (4) и (5) были подсчитаны значения т и Какр- Анализируя результаты этих расчетов (табл. 4), можно сделать вывод, что совпадение параметров, определяющих область существования нераспространяющихся усталостных трещин, полученных теоретически и экспериментально, оказалось достаточно хорошим. [c.45]

Анализ распределения напряжений в области концентратора для изгибаемого цилиндра с глубокими гиперболическими надрезами различной остроты подтверждает, что основным параметром, определяющим градиент распределения на-]1ряжений, является радиус при вершине надреза. При постоянном радиусе распределение напряжений у вершины надреза практически не меняется при изменении минимального сечения в пределах 9 а/г<оо, т. е. при изменении теоретического коэффициента концентрации напряжений от 2,6 до оо. [c.73]

Одинаковые критические радиусы концентратора напряжений, обусловливаюш ие появление иераспространяющихся усталостных трещин при кручении и изгибе, получаются, если испытывать круглые образцы с поперечным отверстием. Объяснить это явление можно, сопоставив градиенты напряжений в таких образцах. При изгибе круглого образца с отверстием градиент напряжений % 2,31г, при кручении х=3/г. С увеличением остроты надреза или уменьшением радиуса различие в градиентах уменьшается. [c.85]

Характерно, что с уметшением уровня приложенных напряжений разупрочняющая роль надреза становится слабее и при очень больших базах испытаний (при малых нагрузках) время до разрушения образцов с надрезом в агрессивной среде может быть даже больше, чем при испытаниях без среды, т. е. на воздухе. Это интересное явление наблюдается только на образцах достаточно большого сечения. На результаты испытаний влияет также и острота надреза чем она больше, тем сильнее выражена концентрация напряжений по месту надреза. Установлено, что с увеличением остроты надреза разупрочняющее действие коррозионной средь существенно снижается [71,82]. [c.52]

Представляло интерес проведение таких опытов на материале с более высокими значениями Аыр. Было показано, что на сплаве Т4—8А1—1 Мо—IV с относительно высокими значениями Ахкр (44—66 МПа-м /г) предварительное статическое нагружение на воздухе, применяемое для выращивания усталостной трещины, влияет на величину /Сыр- Во многих случаях измеряемая величина Аыр приближается к величине Ах предварительного нагружения образца. Однако этот эффект не был характерным для материала с низкой величиной Ащр (22 МПа-м / ), так же как и эффект предварительного нагружения. Такие эффекты могут быть вызваны двумя факторами либо затуплением усталостной трещины (тогда /Схкр зависит от остроты надреза), либо необходимостью создания динамических условий (пластическое течение) для зарождения трещины. Такие результаты, очевидно, важны для последующего поведения трещин, имеющихся в конструкциях, подвергаемых испытаниям на надежность, а также в неизвестных условиях воздействия термических и усталостных циклов на конструкцию с трещинами. [c.320]

BOB Ti—8 Al—1 Mo—IV (S ) и Ti—5 Al—2,5 Sn. В последнем случае растрескивание происходит при напряжениях, близких к пределу прочности на растяжение, что возможно указывает на необходимость нахождения металла в области пластической деформации или в сложнонапряжепном состоянии. Трещины могут также зарождаться и на гладких образцах некоторых (а-рр) и -сплавов при напряжениях вблизи предела текучести. В большей части представленных ранее экспериментов по КР рассматривалось зарождение трещины в связи с воздействием среды, начиная с предварительно существующей (статической) трещины. Упруго-пластическое поведение в вершине такой предварительно существующей трещины (подчеркнутое в модели 1) недостаточно понятно, поэтому любой анализ распределения напряжений или деформации чрезвычайно затруднен. Наблюдение за надрезом, за влиянием остроты надреза и толщины образца указывает на важность вида напряжения, по крайней мере для а- и (а-ьр)-сплавов. Поэтому любая теория по влиянию напряжения на КР должна объяснить несколько факторов важность вида напряжения (т. е. плосконапряженное состояние или условие плоской деформации) существование и значение порогового коэффициента интенсивности напряжений Кткр, зависимость скорости роста трещины от напряжения в области II а роста трещин и независимость от напряжения в области II роста трещин. [c.391]

Ударные испытания образцов е надрезом (U или V-образным), проводимые на маятниковых и ротационных коирах, позволяют устанавливать работу разрушения (ударную вязкость), приходящуюся на единицу поверхности (по минимальному сечению образца). Ударная вязкость зависит от прочности и пластичности материала при разруишнин и в значительной степени характеризует его склонность к переходу в хрупкое состояние (при снижении температуры, увеличении остроты надреза и скорости приложения нагрузки). Оснащение копров аппаратурой для регистрации усилий, перемещений, скоростей продвижения трещин позволяет определять количественные значения характеристик прочности и пластичности, кото-)ые уже могут являться расчетными. <роме того, получены определенные корреляционные связи между ударной вязкостью и энергетическими характеристиками механики разрушения Glr и J 1с- [c.28]

Исследования, проведенные на образцах диаметром 5, 20 и 40 мм из отожженной стали 40Х, ослабленных кольцевыми V-образными канавками со следующими параметрами f/a =0,4, а =60° (f - глубина, а =d/2 а - угол раскрытия), показали, что масштабный фактор при усталости в воздухе находится в тесной связи с концентрацией напряжений (Пого-рецкйй Р.Г. и др. [184, с. 11-14]). Сопротивление коррозионной усталости образцов зависит от их диаметра и от остроты надреза. Сама же острота концентратора не одинаково влияет на выносливость образцов различного диаметра в коррозионной йреде. Чувствительность концентрации напряжений при коррозионной усталости с увеличением диаметра образца уменьшается, т.е. наблюдается явление, противоположное отмеченному при испытаниях в воздухе (рис. 71). [c.140]

Многие металлы (Ре, Мо, 2п и др.), имеющие ОЦК и ГПУ кристаллические решетки, в зависимости от температуры могут разрушаться как вязко, так и хрупко. Понижение температуры обусловливает переход от вязкого к хрупкому разрушению. Это явление получило название хладноломкости. Явление хладноломкости можно объяснить схемой А. Ф. Иоффе (рис. 57). Понижение температуры практически не изменяет сопротивления отрыву (разрушающего напряжения), но повышает сопротивление пластической деформации (предел текучести). Поэтому металлы, вязкие при сравнительно высоких температурах, могут при низких температурах разрушаться хрупко. В указанных условиях сопротивление отрыву достигается при напряжениях, меньших, чем предел текучести. Точка пересечения кривых о. , и 5отр, соответствующая температуре перехода металла от вязкого разрушения к хрупкому, получила название критической температуры хрупкости, или порога хладноломкости ( ц. х)- Чем выше скорость деформации, тем больше склонность металла к хрупкому разрушению. Все концентраторы напряжений способствуют хрупкому разрушению. С увеличением остроты и глубины надреза склонность к хрупкому разрушению возрастает. Чем больше размеры изделия, тем больше вероятность хрупкого разрушения (масштабный фактор). [c.80]

Например, на рис. 5.26 показано влияние радиуса вершины надреза, т. е. остроты надреза на относительную длительную прочность надрезанных образцов (ОДПН). По мере увеличения остроты надреза степень упрочнения возрастает до некоторого предела, затем при дальнейшем увеличении остроты надреза степень упрочнения уменьшается, в некоторых случаях происходит разупрочнение. Степень уменьшения упрочнения различна в зависимости от таких факторов, как тип материала, условия испытаний и т. п. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...