Касательное напряжение максимально на границе раздела

При нанесении покрытий на поверхность деталей с целью увеличения контактно-усталостной долговечности следует учитывать два обстоятельства. Во-первых, толщина покрытия должна исключать совпадение зоны распространения максимальных касательных напряжений с границей раздела покрытие — основа . Во-вторых,, основной металл должен быть достаточно упрочнен, чтобы предотвратить деформацию и продавливание покрытия, приводящих к отслаиванию покрытия даже в случае достаточно высокой прочности соединения с основным металлом. [c.43]

Характер разрушения покрытия во многом определяется распределением максимальных касательных напряжений Гтах в слое и основании. На рис. 4.8 представлены графики функции Ттах(С)) где = z//i, построенные на оси Oz, проходящей через центр области нагружения, т.е. при г = О, для относительно твёрдых и тонких покрытий. Сравнение кривых 1 и 1 позволяет заключить, что при уменьшении степени сцепления покрытия с основанием, т.е. с уменьшением параметра к увеличиваются значения максимальных касательных напряжений в слое вблизи границы раздела. Увеличение толщины слоя при постоянном значении к (кривые 1 и 2) приводит к уменьшению значения Гтах на границе раздела С = 0. Результаты расчётов [c.226]

Полученные результаты могут быть использованы для прогнозирования характера разрушения покрытия. В частности, концентрация растягивающих напряжений (сгг < 0) на границе раздела относительно тонких твёрдых покрытий с основанием может вызвать зарождение вертикальных трещин. Высокие амплитудные значения максимальных касательных напряжений Гтах в поверхностном слое приводят к усталостному разрушению покрытий. [c.235]

Положение границы струйного пограничного слоя на первой половине участка расширения, а следовательно, и точки М сопряжения границ указанного слоя, можно определить, исходя из следующего. Как известно, касательные напряжения, действующие на боковых поверхностях струй, достигают максимального значения на линии раздела между струей постоянной мае-98 [c.98]

В этой же работе [76] Б. Сен-Венаном была записана система уравнений плоского течения пластической среды, состоящая из динамических уравнений движения сплошной среды, уравнения неразрывности, введенного им условия пластичности для плоской деформации, и условия пропорциональности максимального касательного напряжения и максимальной скорости деформации сдвига. Эта система уравнений не претерпела никаких изменений до настоящего времени и используется для решения плоских задач пластической деформации. Б. Сен-Венаном были сформулированы и условия сопряжения на границе раздела упругой и пластической областей [75. [c.9]

Таким образом запас прочности (по пределу текучести) по нормальным напряжениям в металле составляет 1,18. В слое боралюминия максимальные сжимающие напряжения имеют место в точке х — И2, у = к, т. е. а = —0,31 ГПа, запас прочности составляет 6,45. Найдем также касательные напряжения, действующие на границе раздела металла и боралюминия (при у — /3). По формуле (2.9) имеем [c.334]

Остаточные микронапряжения имеют наибольшую величину на границе раздела стекло-связующее в местах наименьшей толщины матрицы внутри элементарной ячейки для Стх и со стороны свободного контура для 2 и Растягивающее главное нормальное напряжение 01 совпадает с тангенциальным напряжением и может способствовать возникновению трещин разрыва, параллельных оси стекловолокна. Максимальное касательное напряжение способствует отслоению связующего от стекла. Осевое растягивающее напряжение аз может вызвать образование сетки микротрещин в связующем, перпендикулярной оси стекловолокна. Густота этой сетки определяется диаметром стекловолокна и типом связующего. [c.13]

Напряжения в волокне можно вычислить, исходя из напряжений в матрице и условий на границе раздела. Равенство касательных деформаций на границе раздела означает, что касательные напряжения в волокне значительно превышают другие компоненты тензора напряжений, которые передаются от матрицы к волокну без изменения. Таким образом, максимальное напряжение в волокне возникнет возле его конца, а не в месте наибольшей нагрузки. Аллисон и Холлевэй [6] указывают значения максимальных растягивающих напряжений 172ао и 85сго вблизи закругленного и прямоугольного концов соответственно. Для упругого волокна отношение максимального напряжения в волокне к максимальному напряжению в матрице имеет тенденцию увеличиваться при потере несущей способности матрицы. [c.520]

В литературе имеются описания нескольких микрофотоупру-гих исследований, проведенных с различными целями. Одно из первых исследований выполнено Шустером и Скала [63], изучав-щими напряжения вокруг высокопрочных сапфировых (а-АЬОз) усов. В этой работе описан метод, при помощи которого по среднему значению разности главных напряжений на толщине образца вычисляется разность главных напряжений в плоскости, проходящей через ось уса. Предполагалось, что между границей раздела и областью, в которой доминируют условия свободного поля, эта разность линейно меняется с расстоянием. Максимальный коэффициент концентрации касательных напряжений, равный 2,5, был получен для уса с прямоугольным концом, что хорошо согласуется с результатами двумерных фото-упругих исследований [6, 66]. Для усов с заостренными концами концентрация напряжений оказалась значительно ниже. Умень-щение напряжений в матрице наблюдалось на расстоянии до 5 диаметров от конца уса. Наибольшая концентрация напряжений наблюдалась в точках разрушения уса, происшедшего после его заделки. Эта концентрация вызывает поперечное растрескивание матрицы. Количественный анализ напряженного состояния в окрестности разрыва волокна не проводился. [c.521]

С другой стороны, около трещины возникает концентрация касательных напряжений а 2, которые достигают максимального значения на контуре трешщны. Отношение 0]2тах / сгишах изменяется в зависимости от степени анизотропии материала и для большинства волокнистых композитов больше, чем отношение пределов прочности матрицы (или границы раздела волокно — матрица) на сдвиг и композита в направлении армирования. Таким образом, в вершине надреза велика вероятность возникновения расслоений вдоль направления армирования раньше, чем трещина начнет распространяться нормально к направлению действия растягивающих напряжений. [c.242]

Рассмотрим влияние параметров h (рис. 4.14,6 ) и I (рис. 4.15) на распределение максимальных касательных напряжений Ттах(С) (С = - /0 вдоль осей Oz, проходящей через центр пятна контакта, и O z, проходящей через центр ненагруженной зоны. Как показывают расчёты, общей для твёрдых покрытий закономерностью является скачкообразное уменьшение значений Тщах на границе раздела покрытия и основания г = h), так что Tmix - Tmix > О, где т х - значения Тщах на границе раздела со стороны покрытия (г = 1) и основания (г = 2) соответственно. Функция Ттах(С) имеет, как правило, два максимума один внутри упругого слоя или на поверхности z = О для очень тонких покрытий (кривая 4 на рис. 4.14,6 ), второй - на границе раздела слоя и полупространства ( — к. При этом соотношение между максимумами меняется при изменении толщины слоя (см. рис. 4.14,6 ) для относительно толстых слоёв (кривые 1 и 2) наибольшее значение Ттах имеет место внутри слоя, для более тонких (кривые 3 и 4) - на границе покрытие-основание. [c.240]

Анализ распределение максимальных касательных напряжений в слое и основании позволяет сделать вывод, что для относительно мягких слоёв, как и для относительно твёрдых, функция Тщах имеет скачок на границе раздела слоя с основанием. Максимальные значения функции Гщах достигаются внутри покрытия или внутри основания, в зависимости от толщины покрытия к. Для толстых покрытий функция Гщах имеет максимум внутри покрытия, а для более тонких (кривая 1) - внутри основания. [c.242]

Горячекатаная сталь имела осевое направление волокон и неметаллических включений. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии влияния неметаллических включений на измеряемые характеристики, хотя можно предположить, что при направлении ттах вдоль границ раздела включений и матрицы (уголф=0) возможно понижение сопротивления малым пластическим деформациям. В литературе [16, 83] имеются данные, показывающие, что включения, являющиеся концентраторами напряжения, могут служить и источником дислокации и инициатором скольжения. По-видимому, макроскопически усредненный характер измеряемых величин (то,о75 и то,з) не позволяет уловить роль включений из-за статистической незначительности их влияния на фоне проходящей пластической деформации. Термомеханическая обработка трубок с преобладающей составляющей кручения в общей деформации усиливает анизотропию свойств (большая разница то,о75 и то,з для разных направлений действия максимальных касательных напряжений). Для всех способов выплавки максимальные значения сопротивления пластической деформации наблюдаются при угле ф, равном О—15° и 75—90°, минимальные — при ф, равном 45°. Относительная разница в напряжениях (ттах—тт1п)/тщ1п после ВТМО увеличивается в 2 раза (до 19—21%). Испытания подтвердили и наличие анизотропии упрочнения при ВТМО — прирост свойств зависит от угла испытания, при этом максимально свойства возрастают при ф = 0 и 90°, а минимально— при ф = 45° (см. табл. 2.17). Разница свойств в направлениях, соответствующих ф, равному О и 90°, незначительна (см. табл. 2.16). Малое упрочнение при Ф = 45°, по-вядимому, не связано с исходной анизотропией. [c.82]

Величина растягивающих напряжений а на волокне зависит от многих факторов отношения If/df, от количества присутствующих в композиции волокон, от величины приложенной нагрузки, от механических свойств волокна И матрицы и сил сцепления на поверхности раздела волокно—матрица. Доу гюказал [11], что для усов a-AlgOg в алюминиевой матрице с целью достижения максимального упрочнения последней необходимо выдерживать для усов соотношение 1с 30 df. Саттон (11) нашел, что а с линейно зависит от объемного содержания усов. На рис. 128 приведена прочность композиции в зависимости от If/df при df = onst. При этом видно, что усы несут полную расчетную нагрузку при If > а если If < 1с или If << то Ос снижается. Было показано также, что т никогда не достигает большой величины на концах уса, если отсутствует пластическое течение матрицы если же матрица пластически деформируется, то касательное напряжение х на границе волокно— матрица заметно возрастает [ 11 ]. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...