Диаграмма нагрузка - смещение

Нагружая образец возрастающим усилием, регистрируют диаграмму нагрузка Р — смещение берегов трещины и . Критический коэффициент интенсивности напряжения Ki испытуемого [c.740]

При статическом нагружении образцов с трещинами регистрировали диаграммы нагрузка Р — смещение берегов трещины V и нагрузка Р — перемещение точки приложения силы Г , по результатам обработки которых определяли критические значения коэффициен- [c.31]

В результате испытаний получают диаграмму нагрузка Р — смещение v (рис. 2.56). Для измерения смещения на образец устанавливают специальное приспособление из двух консольных упругих элементов с наклеенными на них тензоре-зисторами. Свободные концы консолей прижимаются к специальным ножам или выступам (впадинам) на образце, симметрично расположенным по обе стороны трещины. При раскрытии трещины происходит изменение расстояний между концами упругих элементов и, следовательно, изгиб консолей, и появляется электрический сигнал, который подается на самописец. [c.74]

В этой связи перед экспериментаторами встают задачи нахождения оптимальных способов установления нужных характеристик материала. Эти способы опираются на аналитические расчеты для соответствующих параметров (например, Х-тарировка для коэффициента интенсивности напряжений, формулы для раскрытия трещины, J-интеграл и т.п.). Однако в эксперименте не обойтись и без специфических приемов исследования. Среди них наибольшее распространение получила диаграмма нагрузка — Р-смещение / , используемая для оценки таких механических характеристик, как Ji - По- [c.235]

Предполагается, что с помощью критического раскрытия трещины можно оценить способность материала тормозить трещину, располагая тем самым различные материалы (или их состояния) в ряды, а также производить расчеты предельного состояния равновесия тел с трещиной [69]. Численное выражение критического раскрытия трещины снимается с экспериментальной диаграммы нагрузка — Р-смещение / (см. гл. 2). Смещение / обычно измеряется на малой базе между точками, находящимися по разные стороны трещины и несколько отстоящими от ее конца. Раскрытие S в вершине трещины при этом вычисляют из геометрических соображений, допуская жесткий поворот половинок образца, разделенных трещиной [68]. Если на этой диаграмме имеется скачок, то критическое раскрытие трещины определяют в момент скачка. Когда на диаграмме нагрузка-смещение скачка нет, установить момент страгивания трещины (который соответствует критическому раскрытию трещины) весьма сложно. В этом случае часто оценивают величину раскрытия при максимальной нагрузке ( тах)- Следует, однако, заметить, что раскрытие при максимальной нагрузке может оказаться большим в результате увеличения длины трещины, что к свойствам пластичности материала не имеет отношения. [c.236]

Испытания могут проводиться на любых универсальных машинах для статических испытаний, которые снабжены электрическим устройством для фиксации нагрузки и двухкоординатным самописцем (например, машина УМЭ-ЮТ). Самописец необходим для записи диаграммы нагрузка Р — смещение V. Смещение — это изменение расстояния между точками по обе стороны от трещины за счет ее раскрытия. Для фиксации смещения на образце устанавливают специальные датчики, обычно электротензометрические, сигнал от которых подается на самописец. [c.200]

Разрушение образца проводится с записью диаграммы нагрузка Р—смещение о . Конечные значения Рио используются для подсчета величины по которой из тарировочного графика находят длину нестабильной трещины. [c.65]

На рис. 14.20 показан характерный вид диаграмм нагрузка Р — смещение V . Первый случай (рис. 14.20, а) — идеальное хрупкое разрушение при нагрузке Р=Рд. [c.400]

Необходимо, однако, отметить, что описанное определение б но экспериментально найденному значению V предполагает два допущения а) кромки трещины остаются прямолинейными и б) значение п остается постоянным в пределах данного класса материала. Оба допущения не являются строго обоснованными, и поэтому количественно величина б на основании экспериментальных диаграмм нагрузка — смещение, вероятно, не поддается точному расчету. Однако для применения бс как характеристики сравнительной оценки материалов этой точности вполне достаточно. [c.131]

Метод скачка основан на испытании образца с центральной или боковой трещиной на растяжение или изгиб с записью диаграммы нагрузка — смещение , причем смещение V определяется на малой базе между противолежащими берегами трещины. Замечено, что для многих материалов диаграмма нагрузка — смещение имеет скачок — резкий прирост смещения без роста или даже при спаде нагрузки (диаграмма II). Этот скачок обычно сопровождается треском ) и образованием участка прямого излома в виде треугольника в центре толщины, непосредственно у вершины исходной усталостной трещины. Образование прямого участка излома, судя по его форме, происходит в условиях плоской деформации, что дает право принять нагрузку, соответствующую его образованию, для определения напряжения при подсчете значения К . [c.132]

Если скачок отсутствует (диаграмма III), то можно определять нагрузку, проведя секущую под углом р, тангенс которого на 5% меньше тангенса угла наклона прямой упругого нагружения а. Точка пересечения секущей с линией диаграммы нагрузка — смещение дает искомое значение нагрузки Pq. При [c.132]

Этот критерий ограничивает область нелинейности диаграммы нагрузка — смещение по абсциссе, т. е. по-прежнему ограничивает пластическую зону перед вершиной трещины. Значение, равное 1,2 в условии (17.5) установлено экспериментально [131]. [c.134]

Основные схемы крепления датчиков выбираются в зависимости от характера испытаний (рис. 8). Датчики представляют собой двухконсольную балочку, на которой приклеены тензометрические преобразователи, включенные в мостовую схему. Использование двухкоординатных самописцев позволяет записывать диаграммы нагрузка — смещение (рис. 9). На основании данных этих диаграмм устанавливается коэффициент /Се, затем определяется, удовлетворяет ли [c.30]

Рис. 9. Типичные виды диаграмм нагрузка — смещение.

Рис. П. Определение критического раскрытия трещины по диаграмме нагрузка — смещение.

При оценке величины КРТ обычно пользуются двумя критериями. Первый— диаграмма нагрузка — смещение, записываемая во время испытания. Эти диаграммы обычно бывают четырех типов они приведены на рис. 2 в порядке возрастания сопротивления росту трещины. Вторым критерием является КРТ, которое отвечает максимальной [c.212]

Рис. 2. Типы диаграмм нагрузка — смещение при определении критического раскрытия трещины

Основной металл. Значения критического раскрытия трещины (КРТ) приведены в табл. 6. Принимая за минимум величину КРТ, равную 0,1 мм, и исходя из диаграмм нагрузка — смещение, можно считать, что сталь с 9 % Ni имеет удовлетворительные свойства при 103 К и очень близка к стали с 5 % Ni, не соответствующей необходимым [c.214]

Наличие скачков на R-кривых и на диаграммах нагрузка — смещение у никелевых сталей является предметом для обсуждения. Эти скачки представляют собой быстрый рост трещины с последующей его остановкой. Остановки могут быть связаны с характеристиками вязкости материала, но могут быть также результатом падения приложенной нагрузки из-за жесткости испытательной машины. Результаты определения вязкости разрушения, полученные в настоящей работе, дают более полную характеристику свойств материала и призваны помочь при выборе материала в каждом конкретном случае его применения. Проведенные испытания показывают, что работоспособность сварной конструкции, изготовленной из сталей, легированных никелем, зависит от свойств зоны термического влияния. Это необходимо учитывать наряду с расчетными, технологическими и экономическими факторами при окончательном выборе материала. [c.219]

На фиг. 24 изображены наиболее характерные диаграммы статической нагрузки привода у разных прокатных станов. Диаграммы на фиг. 24, а и б показывают нагрузку привода, высота прямоугольников которой обусловливается одним проходом, а на фиг. 24, з и г —двумя и несколькими проходами, В этом случае диаграмма нагрузки строится путём наложения одних прямоугольников на другие. Величина смещения этих прямоугольников на фиг. 24, в по оси абсцисс зависит от времени прохода прокатываемой полосы между клетями непрерывного стана. [c.893]

Данные характеристики применимы к трем типам разрушения — хрупкому, квазихрупкому и вязкому, различающимся по степени пластических деформаций в зоне разрушения и уровню номинальных разрушающих напряжений. Для их выявления проводятся испытания образцов с предварительно созданной усталостной трещиной на трехточечный изгиб, внецентренное и осевое растяжения. Применяются плоские с боковой и центральной трещиной, дисковые и цилиндрические образцы. В процессе испытаний осуществляется регистрация диаграмм нагрузка смещение берегов трещины , при обработке которых с использованием соответствующих формул находятся указанные критерии разрушения, которые должны удовлетворять определенным требованиям достоверности. [c.16]

При длительном статическом нагружении [8] в качестве основных параметров трещиностойкости приняты критическое раскрытие трещин 5 и J-интеграл, определяемые на основе диаграмм нагрузка — смещение берегов трещины Р — V, которые строятся на основании результатов испытаний серии образцов на трех- или четырехточечный изгиб или на внецентренное растяжение по двум параметрам заданному времени нагружения х или заданной скорости раскрытия трещины V. [c.19]

В дополнение к условию (1.7) был предложен ряд других, связанных с ограничением уровня максимальных нагрузок на диаграмме нагрузка — смещение берегов трещины (Р /Рд<1,1) [20], смещений берегов трещины (Ус / Уд < 1,2) [21], относительного остаточного сужения в зоне разрушения (у/ < 1,5%) [22], относительного приращения длины трещины (Л / < 2 %) [20, 23], уровня номинальных напряжений по нетто-сечению образца (а = а/оо з й < 0,7 по данным [22], а < 0,8 по данным [24, 25]). Аналогично указанным условиям для коэффициентов интенсивности напряжений экспериментально установлены ограничения на размеры пластических зон для критических значений З-интеграла и раскрытия трещины, отражающие в основном влияние геометрических размеров [c.21]

Рис. 7.5. Диаграммы нагрузка — смещение берегов трещины для сплава Д1

При нагружении тела энергия упругой деформации при данной нагрузке Р, определяемая величиной площади диаграммы, построен ной в координатах нагрузка Р — смещение определится как [c.20]

В процессе испытаний на двухкоординатном самописце автоматически регистрируется диаграмма разрушения в координатах прилагаемая нагрузка Р — смещение берегов трещины V. Запись смещения обеспечивается установкой на образце датчика раскрытия трещины (рис. 15.6). [c.238]

Рис. 15.7. Характерные типы диаграмм нагрузка — смещение и методика их обработки

Рис. 2.56. Основные типы диаграмм нагрузка — смещение

Если скачок отсутствует (рис. 71, диаграмма III), то можно определять нагрузку, проведя секущую под углом тангенс которого на 5 % меньше тангенса угла наклона прямой упругого нагружения а. Точка пересечения секущей с линией диаграммы нагрузка — смещение дает искомое значение нагрузки Pq. При этом необходимо убедиться в том, что смещение от точки Ру до точки Pq происходило за счет прироста трещины, а не ва счет пластической деформации. [c.114]

Дом поверхности разрушенных образцов и экспериментальными диаграммами нагрузка — смещение. Напряжение разрушения образцов, находящихся в промежуточной области, ниже, чем напряжение разрушения тонких образцов, так как в первом случае в условиях нестабильности трещина в образце более длинная. [c.116]

В реальных образцах происходит переход от линейной упругости при низких нагрузках к полной пластичности при нагрузках, вызывающих общую текучесть (превышающих предельную нагрузку Pgy)- На рис. 93, а представлены диаграммы нагрузка — смещение для трещин длиной а и а - - ба, а на рис. 93, б показано изменение /-интеграла, рассчитанное для этих образцов, в зависимости от и. Вначале зависимость параболическая, а затем линейная. [c.160]

В однопараметрических задачах о деформации идеальных упруго-пластических тел диаграмма р—v (обобщенная нагрузка — обобщенное смещение) имеет вид, изображенный на рис. 1, б. В случае растяжения стержня постоянного сечения Криволинейный участок на этой диаграмме отсутствует. [c.17]

Так как характер диаграммы нагрузка — смещение для испытаний, результаты которых подвергались анализу, соответствовал чисто хрупкому разрушению, расчет критических значений коэффициента интенсивности напряжений производился по разрушающей нагрузке. Для образцов, испытывавшихся на внецентренное [c.309]

Диаграммы нагрузка—смещение для компактных образцов при различных температурах, полученные при указанных значениях [c.321]

Испытание на вязкость разрушения проводят по схеме внецентрального растяжения специальных образцов при изгибе. Для испытания применяют образцы с прямоугольным поперечным сечением и односторонним острым надрезом (рис. 64). От надреза наводится на пульсаторе усталостная трещина. Образцы различных материалов должны иметь разные размеры. Должно соблюдаться требование, чтобы суммарная глубина надреза и толщина сечения образца были больше величины 2,5 (К1с/оо,2) . Значение Кгс вычисляют при нагрузке Рд, отвечающей началу нестабильного развития трещины (рис. 65). При испытании строят диаграмму нагрузка Р — смещение V (смещение берегов трещины, т. е. расстояния между точками по обе стороны от трещины вследствие ее раскрытия) по диаграмме находят (рис. 65) нагрузку Рд и по ней рассчитывают коэффициент интенсивности напряжения Ко = РдУ1/(ай) , где а и Ь — размеры образца [c.93]

У сварных соединений стали с 5 % Ni, выполненных с присадкой проволоки In onel 92, все образцы с трещиной по зоне термического влияния либо имели скачки на диаграммах нагрузка — смещение, либо разрушались при обеих исследованных температурах без скачков. Если для оценки использовать значение КРТ на первой остановке, тогда все образцы не соответствуют требованию величины КРТ 0,1 мм. Если же использовать максимальные значения раскрытия, то у этой стали требование минимальной величины КРТ удовлетворяется при 103 К, но не выполняется при 77 К. [c.217]

Рис. I. Диаграммы нагрузка — смещение, полученные при сравнительных испытаниях на вязкость разрушения стали с 9 % Ni и сплава Fe— 12Ni-0,25Ti при 77 К

На рис. 1 приведены результаты испытаний на вязкость разрушения в виде диаграмм нагрузка — смещение. Форма полученных кривых свидетельствует о том, что ни один из сплавов не был испытан в действительности в условиях плоской деформации и при нестабильном росте усталостной трещины, на что указывает отсутствие скачков на графиках. Однако испытания образцов стали с 9 % Ni проходили в условиях, близких к плоскодеформированному состоянию, поскольку график зависимости нагрузка — смещение представляет собой почти прямую линию, а полученные значения вязкости разрушения 144- 166 МПа-м /2. В образце сплава Fe—12Ni— 0,25 Ti, обработанном по режиму 4, практически отсутствует нестабильный рост трещины усталости. Заранее выращенная в этом образце усталостная трещина продолжала устойчиво развиваться со значительной пластической деформацией до конца испытания. [c.350]

Экспериментальное определение ffi не требует измерения длины растущей трещины, так как она практически не растет, и для подсчета пользуются ее исходной длиной. Тем не менее определение Ки оказывается более сложным, чем Кс, поскольку нельзя знать заранее, будет ли получен при данной толщине прямой излом. В этих случаях иногда помогает метод скачка. Замечено, что для многих материалов диаграмма нагрузка — смещение имеет скачок — резкий прирост смещения без [c.113]

Основной трудностью при использовании метода секущей является обнаружение момента страгивания трещины, и доказательство, что в этот момент радиус пластической зоны при плоской деформации меньше 0,02а . Этим двум условиям и трудно удовлетворить одновременно, имея в виду вышеописанные методы. Гораздо легче определить страгивание прямо, используя дополнительные способы, например, пьезоэлектрический датчик (тита-нат бария или титаноцирконат свинца), реагирующий на акустические импульсы, возникающие при развитии трещины. Тогда диаграмма нагрузка—смещение может быть проанализирована и определены нелинейные эффекты. [c.137]

Разработан ряд методов измерения воспроизводимых значений вязкости разрушения в условиях плоской деформации, Ки, пользуясь которыми следует обращать особое внимание на требования, предъявляемые к размерам образцов, и на анализ диаграмм нагрузка — смещение. Даже в наименьших образцах должно соблюдаться условие, при котором все размеры образцов превышали бы по крайней мере в 50 раз радиус плоскодеформированной пластической зоны при разрушении. Что касается длины трещины, то аналогичный критерий, выраженный через податливость образца, отражен в требовании, чтобы уменьшение наклона кривой нагрузка—смещение перед нестабильностью или скачком не превышало 5%. Рекомендуемая процедура определения Ки из диаграммы с возрастающей нагрузкой представляется малоприемлемой. [c.140]

Испытания на вязкость разрушения при монотонном увеличении нагрузки производились на образцах с усталостными трещинами при внецентренном растяжении (образцы толщиной 13 и 25 мм) и при изгибе сосредоточенной силой (образцы толщиной 10 мм) на машине Instron ТТКМ с записью диаграммы нагрузка — смещение по стандартной методике. Производились также статические испытания на изгиб консольных цилиндрических образцов диамет- [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...