Разрушения критерий напряжений

Склонность металлов к вязкому разрушению не может быть охарактеризовано только одним критерием, в частности критерием напряжения, по следующим причинам. [c.446]

Феноменологическая теория разрушения не предполагает наличия единого критерия напряжения или деформации (см. гл. XII) и основана на необходимости разработки критерия, учитывающего историю деформирования е(т),.напряженное состояние и его изменение во времени/г (т). [c.519]

Сопротивление усталости — свойство материала противостоять процессу постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящему к изменению свойств, образованию трещин, их развитию и разрушению. Критерием сопротивления усталости является предел ограниченной выносливости — максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, соответствующее задаваемой циклической долговечности. Циклическая долговечность оценивается числом циклов напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины определенной протяженности или до усталостного разрушения. [c.222]

В связи с таким характером разрушения необходимо изучение трещиностойкости материалов (предназначенных для изготовления резьбовых соединений) при продольном и поперечном сдвигах. В работах [4—6] приведена подробная библиография работ, выполненных советскими и зарубежными исследователями по оценке трещиностойкости и методом испытаний в условиях продольного и поперечного сдвига. Вопросы расчета коэффициентов интенсивности напряжений применительно к крепежным изделиям энергетических установок рассмотрены в работе [7]. В зависимости от протекания процесса разрушения поле напряжений в вершине трещины определяется тремя коэффициентами интенсивности напряжений. Вид излома образца с трещиной является объективным критерием смены одного механизма разрушения другим. В работе [4] приведены возможные схемы разрушения образцов материала с наклонными боковыми трещинами в условиях хрупкого (обобщенный нормальный обрыв) и квазихрупкого (смешанное разрушение и продольный сдвиг) разрушений. [c.388]

Определение температуры нулевой пластичности (ТНП). Этот метод широко используется для определения температуры, при которой происходит хрупкое разрушение [3]. ТНП — наибольшая температура, при которой небольшая трещина может вызвать разрушение при напряжении, равном пределу текучести. Если известна ТНП, то можно использовать один из четырех расчетных критериев для определения условий, при которых возможно нестабильное разрушение [4] [c.209]

Во всех материалах возможно появление трещин и трещиноподобных дефектов металлургического или технологического происхождения. В вязких материалах у вершин трещины в результате перемещения дислокаций происходит местная пластическая деформация, трещина становится менее острой, металл упрочняется. В хрупких материалах дислокации заблокированы, упрочнение в устье трещины не происходит, и трещина развивается, вызывая хрупкое разрушение при напряжениях, значительно меньших предела прочности. Именно поэтому материалы с ионным и ковалентным типами связей находят ограниченное применение в промышленности как высокопрочные материалы. Высокопрочные материалы должны иметь способность тормозить развитие трещин благодаря некоторой подвижности дислокаций. Способность тормозить развитие трещин определяется величиной критерия трещиностойкости К. Ирвина Ки. Критерий Ирвина связан простым соотношением с длиной трещины, способной вызвать хрупкое разрушение, [c.357]

Критерий хрупкого разрушения (критерий Мора). Согласно этому критерию разрушение происходит по площадкам с экстремальными касательными напряжениями из-за действия нормальных и касательных напряжений [c.410]

Уравнение (].1) характеризует в зависимости от природы материала начало пластического течения (критерий текучести) либо момент разрушения (критерий разрушения). В последнем случае в качестве расчетных параметров могут быть использованы в рамках классических теорий прочности характеристики механических свойств (а — предел текучести а — временное сопротивление — сопротивление разрыву), а в области механики разрушения — характеристики трещиностойкости (критические значения коэффициентов интенсивности напряжений К ., раскрытия трещины 5 , J-интеграла J ., коэффициента интенсивности деформаций в упругопластической области К е(, и Т.Д.). [c.11]

В настоящей работе используется альтернативная модель разрушения, известная как подход Нейбера—Новожилова [22] или интегральный критерий [23] прочности. Согласно данному подходу, разрушение определяется напряжением а, осредненным вдоль отрезка Тс от вершины трещины. Условие прочности имеет вид [c.236]

В основе второй группы методов лежат испытания образцов с предварительно созданными трещинами с использованием принципов механики линейного разрушения. Критерием стойкости к КР в этом случае является коэффициент интенсивности напряжения в вершине трещин, приводящий к началу стабильного роста трещины с последующим разрушением. Этот критерий определяется построением диаграммы интенсивность напряжения Ki — скорость роста трещины da/ dr , где а — глубина трещины. [c.147]

Замечание. Критерии Ирвина, Баренблатта и Новожилова связывают хрупкое разрушение с напряженным [c.150]

В качестве критерия стойкости материала к коррозионно-усталостному разрушению принимают напряжения (условный предел усталости), при воздействии которых происходит разрушение после некоторого числа циклов, называемого базой испытаний. При использова- [c.41]

При необходимости, для количественной оценки сопротивления материала вязкому разрушению, в качестве основных используют критерии разрушения критическое напряжение (номинальное разрушающее напряжение) совокупность критических значений коэффициентов Кс интенсивности напряжений в широком диапазоне размеров дефектов (трещин). [c.116]

Из сказанного выше вытекает, что в области квазистатического разрушения критерием предельного состояния при однородном напряженном состоянии и циклическом нагружении является достижение накопленной в процессе циклического нагружения деформации, соответствующей разрушению при однократном статическом нагружении. [c.111]

Основные виды критериев. Критерии разрушения можно классифицировать как критерии текучести материала и критерии хрупкого разрушения. Критерии текучести материала определяют условия, ограничивающие пластическую деформацию. Критерии хрупкого разрушения определяют предельные условия для напряжений, деформаций или энергии упругих деформаций. Кроме того, различают разрушение вязкое и хрупкое в зависимости от значения пластической деформации, которая имеет место перед разрушением. [c.315]

Критерии разрушения также можно подразделить на критерии напряжений, деформации или упругой энергии. При использовании этих критериев предполагают, что условия, необходимые для текучести или разрушения конструкции, можно представить как некоторую функцию напряжений, деформации или энергии, накопленной в конструкции. Критерии этого типа обычно применяют только при однократной нагрузке, когда их сравнивают с каким-либо предельным состоянием материала при однократной нагрузке. В случае повторной нагрузки, когда разрушение происходит после определенного числа циклов нагружений, эти Критерии не применяют, хотя имеются методы, при которых их используют как косвенные параметры, дающие оценку сопротивления [c.315]

Текучесть металла иногда точно прогнозируют с помош ью классических теорий пластичности. Однако встречаются случаи текучести, вязкого и хрупкого разрушения, когда невозможно с уверенностью применить критерий напряжения или деформации, так как условия разрушения зависят и от других факторов. Поэтому стандартным критерием разрушения прежде всего руководствовались в процессе предварительного проектирования перед экспериментальными испытаниями. В таком же положении находится недавно разработанный критерий, основанный на механике линейно-упругого разрушения, поскольку при современном уровне проектирования не учитываются такие важные факторы, как, например, остаточные напряжения и предельная долговечность. [c.338]

Методы теории упругости и пластичности позволяют решать задачи о напряженно-деформированном состоянии тел с трещинами-разрезами, когда в получаемые решения размер разреза входит в виде параметра. При этом отсутствует функциональная связь внешних напряжений (усилий) с размером разреза. Для установления такой связи к решению задачи необходимо добавить дополнительное условие -критерий разрушения. Критерий разрушения позволяет установить внешние напряжения, при которых разрез переходит в трещину, т. е. начинает распространяться. При этом состояние тела называется критическим или предельным. Таким образом, критерий разрушения устанавливает условие достижения телом критического состояния, связывая функциональной зависимостью критические (разрушающие) напряжения с размером трещины. [c.59]

За критерий прочности обычно принимают время до разрушения или напряжение, вызывающее определенную деформацию ползучести (большей [c.132]

Авторами работы [122] показано, что формула (1.44) выражается через выражение (1.43), и наоборот. Можно согласиться, что оба эти показатели равнозначны. Далее авторы переходят к другой форме критерия напряженного состояния (1.45), где р — среднее нормальное напряжение на контактной поверхности, мотивируя это сложностью определения напряженного состояния в объеме деформируемого тела. Мотив авторов нельзя принимать в расчет, так как в настоящее время определение напряжений в объеме не более трудоемко, чем подсчет удельного давления. Рассматривая работы Л. Д. Соколова, уже отмечали, что разрушение металла на свободной поверхности вряд ли можно связывать с напряженным состоянием на контактной поверхности. [c.29]

Недостаток этого подхода состоит в том, что в ряде случаев не удается точно определить фактический коэффициент запаса ввиду нелинейной зависимости изменения критерия напряженно-деформированного состояния в опасной зоне с изменением нагрузки. Лишь для разрушений хрупких, возникающих в пределах упругих деформаций, фактический коэффициент запаса можно определить точно. [c.261]

Таким образом, критерий G связывает воедино приложенное напряжение (о) и длину дефекта (/), от которых зависит надел ность материала, его сопротивление разрушению. [c.75]

Основные виды разрушения резьб крепежных — срез витков, ходовых — износ витков. В соответствии с этим основными критериями работоспособности и расчета для крепежных резьб являются прочность, связанная с напряжениями среза т, а для ходовых резьб — износостойкость, связанная с напряжениями смятия рис. 1.17. [c.27]

Вернемся к схеме, представленной на рис. В.1. Анализ зарождения макроразрушения проводится на основании данных о НДС (включая изменение НДС во времени) элементов конструкций и локальных критериев разрушения, сформулированных в терминах механики сплошной среды в компонентах тензоров напряжений и деформаций и (или) их инвариантов. Традиционно процедура анализа заключается в сравнении в каж- [c.5]

Все материалы можно разделить на две категории пластичные и хрупкие. Их принципиальное отличие заключается в том, что пластичные материалы перед разруигением имеют значительные остаточные деформации, а хрупкие — разрушаются при ничтожно малых деформациях. Отсюда следует, что если деталь выполнена из пластичного материала, то остаточные деформации, являющиеся наравне с признаками разрушения, критерием непрочности детали, должны возникнуть значительно раньше, т. е. при меньших напряжениях, чем признаки непосредственного разрушения, так как предел текучести материала будь то условный или физический, всегда меньше предела прочности. Таким образом, для пластичных материалов предельным напряжением будет предел текучести. [c.283]

Оценка вязкости разрушения по механизму слияния пор представляется важной и до сих пор неисследованной задачей. Как следует из критериев Броека (5.8) и Эшби — Эмбери (5.9), (5.10), простые критерии деформации или напряжения не подходят для предсказания разрушения. Для упрощения задачи Броек [403] предлагает использовать эффект повышения напряжений в зоне деформации и разрушения объемным напряженным состоянием. [c.200]

Напряжение в области поверхности концентратора предельно велико, но эта область настолько мала, что усталостные микротрещины не могут распространиться, так как они не достигают длины, характерной для внутренних дефектов. Дело в том, что существуют значительные дефекты материала, расположенные вблизи поверхности концентратора, которые могут вызвать распространение трещин гораздо легче, чем сами микротрещины. Напряжения вблизи поверхности концентратора определяют преимущественно область существования напряженного состояния, близкого к гидростатическому напряжению, с соответствующим мягким критерием разрушения в напряжениях, результатом чего является высокая выносливость. Способ определения предела выносливости при наличии концентрации напряжений не учитывает благоприятного влияния трехосности напряженного состояния вблизи поверхности концевт эатора, так что предел выносливости для кольцевой выточки с острой кромкой, найденный этим способом, является неточным. Более сложные способы, которые следовало бы ввести для учета указанной особенности остроконечного концентратора, вряд ли бы оправдались. [c.172]

Кинетический характер процесса разрушения предполагает, что в сечении будущего откольного разрушения растягиваюпще напряжения действуют в течение конечного интервала времени. В [25] предположен критерий долговечности металлов в микросекундном диапазоне, учитывающий особенности механизма пластического деформирования на динамической ветви разрушения [c.144]

Межзеренный характер механизма зарождения, роста и коалесценции пор типичен для высокотемпературной ползучести. Зарождение пор происходит вследствие локализации пластической деформации у частиц второй фазы. Последующий рост пор связан с действием приложенного растягивающего напряжения. Так же как при внутризеренном вязком разрушении критерий зарождения мик-ропоры требует достижения критической деформации сдвига у границы частица - матрица. [c.33]

Ланкфорд [281] размф малой трещины связал со структурной чувствительностью, когда размер структурного элемента материала близок или равен размеру зоны циклической пластической деформации. Это позволило к малым трещинам относить такие для которых размер области пластической деформации превышает 5 % длины трещины, он меньше критического размера микроструктуры (обычно это размф зерна). Предложенная модель связывает размф трещины с параметрами структуры материала и позволяет предположить, что по-видимому, существует предельная характерная длина трещины, ниже которой используемые в механике разрушения критерии неприменимы для малых трещин при номинально упругом напряжении. Другими словами, нарушение подобия, которое приводит к неприменимости континуального метода, происходит тогда, когда размер [c.182]

Критерии срабатьюания микромеханизмов разрушения. Критерий разрушения отдельных волокон сводится к выполнению условия Of > о/ь, где Of — напряжение в волокне, оу — локальное значение прочности волокна. Разрушение отдельных волокон может приводить к отслоению их от матрицы или к развитию трещин в матрице. Ранее бьши пол)Д1ены выражения для критериальных параметров стд (2) разд, 3, гл. 6 и Of (6), разд. 6, которые вьиисляются на основании данных о локальных случайных значениях прочности связи г/й и прочности матрицы Ода г, и заносятся соответственно на их места в массивы RB и RM. Согласно (4) разд. 6 критерий отслоения имеет вид Ofi, > сгд, а согласно (9) разд. 6 критерий локального разрушения матрицы получается о/ > Of . [c.182]

Согласно представлениям Гриффита [448] и А. Ф. Иоффе [129] прн разрушении твердого материала за счет преодоления сил взаимодействия между элементами его структуры изменяется потенциальная энергия системы на величину энергии образования новой поверхности (поверхности разрушения). Энергия образования единицы поверхности разрушения при равновесном состоянии равна поверхностному натяжению. Когда энергия деформации, вызывающая изменение потенциальной энергии, равна или превосходит поверхностное натяжение, должно происходить разрушение (критерий Гриффита) [448]. В реальном материале имеются неоднородности структуры, или дефекты , например микротрещины различных размеров и ориентации. На краях трещин создается концентрация напряжений. Фактическое напряжение при условиях, в которых для идеального материала возникли бы однородные деформации и напряжения, в реальном материале оказывается распределенным неоднородно. Перенапряженпя на краях трещин (дефектов или других неоднородностей структуры) создают условия для нача.ла разрушения в первую очередь на этих участках. Разрушение происходит при средних макроскопических напряжениях, рассчитанных на основании измеренных нагрузок и перемещений в предположении об однородности материала, характеризующих техническую ироч-ность и оказывающихся, естественно, меньше, чем фактические разрушающие локальные напряжения, действующие на участках их концентрации (очагах разрушения). Этим и объясняется заниженное значение определяемой таким путем прочности по сравнению с теоретической. [c.183]

Экспериментально изучалась зависимость статической прочности деталей из твердой стали от концентрации напряжений у надреза, например, в работах Тума, Потака и других исследователей. Витман и Шеванднн показали связь критической температуры хрупкости с концентрацией напряжений. В связи с этим высказывалось мнение о решающем значении для хрупких разрушений максимальных напряжений растяжения. При использовании этого критерия при выводе расчетных формул для вполне хрупкого материала получается то же выражение для предельного напряженпя, которое Гриффитс получил из условия баланса энергии. Действительно, коэффициент концентрацнн напряжения для рассматривае юго материала иронорцнонален корню квадратному из длины трещины ]1ли глубины острого мелкого надреза. [c.455]

Тня трещины в зависимости от уровня номинального напряжения и абсолютных размеров детали. Результаты расчетов соответствуют данным испытаний на / еталях больших размеров. Было введено понятие так назык аемой вязкости разрушення, характеризующей условия быстрого разрушения при напряжении ниже предела текучести. В настоящей книге автор выдвигает инженерные критерии прочности, основы которых фактически уже имелись в перечисленных выше работах. Прн этом были учтены также и результаты анализа напряженного состояния в окрестности края дефекта в статическом состоянии, так как роль максимального напряжения является существенной. [c.459]

Неустойчивость трещины проявляется при достижении коэффициентом К величины критического коэффициента интенсивности напряжений Кс, обычно называемого вязкостью разрушения. Ко является важнейшей характерист1 кой материала в механике разрушения. Критерий Кс связывает величину напряжений в момент разрушения и критический размер трещины. [c.101]

Экспериментально установлено, что при качении со скольжением, например сО Г,>г),г,. сл . рис. 8.8, а), цилиндры / и 2 обладают различным сопры 1 Г лс1 ем устэлости. Это объяснястся следующим. Усталостные микротрещины при скольжении располагаются не радиально, а вытягиваются в иаправлении сил трения. При этом в зоне контакта масло выдавливается из трещин опережающего цилиндра 1 и запрессовывается в треш.ипы отстающего цилиндра 2. Поэтому отстающий цилиндр обладает меньшим сопротивлением усталости. Ускорение развития трещин при работе в масле не означает, что без масла разрушение рабочих поверхностей замедлено. Во-первых, масло образует на поверхности защитные пленки, которые частично или полностью устраняют непосредственный металлический контакт и уменьшают трение. При контакте через масляную пленку контактные напряжения уменьшаются, срок службы до зарождения трещин увеличивается. Во-вторых, при работе без масла увеличивается 1 итенсивность абразивного износа, который становится главным критерием работоспособности и существенно сокращает срок слу кбы. [c.104]

Основные критерии работоспособности и расчета. Червячные передачи, так же как и зубчатые, рассчитывают по напряжениям изгиба и контактным напряжениям. В отличие от зубчатых в червячных передачах чаще наблюдаются износ и заедание, а не выкрашивание поверхности зубьев. При мягком материале колеса (оловянистые бронзы) заедание проявляется в так называемом постепенном намазывании бронзы на червяк, при котором передача может еще работать продолжительное время. При твердых материалах (алюминиевожелезистые бронзы, чугун и т. п.) заедание переходит в задир поверхности с последующим быстрым разрушением зубьев колеса. [c.180]

В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных анализу прочности и долговечности материалов и элементов конструкций. В ряде публикаций проблема прочности и разрушения рассматривается с феноменологических позиций— на базе концепций механики деформируемого твердого тела. К другому направлению относятся работы по развитию физики прочности и пластичности материалов, в которых анализ рузрушения проводится на атомарном и дислокационном уровнях, т. е. на микроуровне. В этих исследованиях весьма затруднительно включение в параметры, управляющие разрушением, таких основных понятий механики, как, например, тензоры деформаций и напряжений или жесткость напряженного состояния. Поэтому в последнее время интенсивное развитие получило направление, которое пытается соединить макро- и микроподходы при описании процессов повреждения и разрушения материала и формулировке критериев разрушения. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...