Разрушения вязкие 89 — Время

Разрушения вязкие — Время 110 — Расчет 29 [c.830]

ПО — Разрушения вязкие — Время 110 — Состояние напряженное плоское 59 [c.830]

Определение надежности (испытание на удар). Для установления степени надежности материала необходимо определение сопротивления разрушению вязкому (Ор), хрупкому (Гв —7 н или Т ц) или вязкости разрушения (Ki ). Об определении Ki коротко говорилось ранее, об определении сопротивления разрушению при ударных испытаниях, получивших в особенности за последнее время широкое расиространение, скажем немного подробнее. Практически оказалось удобнее разрушать образец ударом при еш изгибе и фиксировать место разрушения надрезом). [c.80]

Время разрушения вязкого листа 56 [c.211]

В настоящее время большое развитие получили исследования по линейной механике разрушения, изучающей развитие трещин в идеально упругих телах. Фундаментальные аспекты в этой области (теории, модели, критерии) к настоящему времени уже обоснованы и логически завершены. Значительно меньшее развитие получила механика разрушения вязко-упругих тел. Это направление механики разрушения сейчас интенсивно развивается в связи с широким использованием в промышленности и строительстве новых конструкционных вязко-упругих материалов, таких, как полимеры, стеклопластики, углепластики и др. [c.3]

Применение и развитие схемы Иоффе для металлов принадлежит И. Н. Давиденкову [49]. Он вводит температурно-независимую характеристику сопротивления отрыву S . В то же время считается, что S суш,ественно зависит от пластической деформации. Давиденков отмечает, что у стали существуют два механизма разрушения (рис. 2.5,6). Хрупкое разрушение происходит при пересечении кривой сопротивления отрыву fd, которая возрастает с ростом пластической деформации. В случае, если кривая нагружения достигнет сначала кривой вязкого отрыва db, произойдет вязкое разрушение. [c.57]

Вопрос о расчетном анализе закритического роста трещины в условиях вязкого разрушения и развитии трещины при импульсном нагружении в настоящее время остается открытым. [c.254]

Определить время вязкого разрушения стержня (см. рисунок), принимая в качестве критерия разрушения условие 1- оо, если материал несжимаем и его деформирование подчиняется закону е = Лст ", причем скорость изменения относительной деформации [c.266]

Часто вид разрушения устанавливают по величине пластической деформации, предшествующей разрушению хрупкому разрушению не предшествует пластическая деформация. Вязкое разрушение связывают со значительной пластической деформацией. Однако при таком подходе нередки несоответствия энергетических затрат собственно на разрушение с величиной пластической деформации. Возможны случаи, когда хрупкое разрушение (сколом) происходит после значительной пластической деформации, в то же время разрушение пластичных металлов, также претерпевших большую деформацию, часто не требует больших затрат энергии. Высокопрочные современные материалы, разрушаясь вязко, не обнаруживают высоких пластических свойств. [c.189]

В настоящее время значительное внимание исследователей привлекают области механики разрушения, связанные с трехмерными задачами, вязким разрушением и с применением механики разрушения к композитам, [c.223]

При статическом и квазистатическом малоцикловом разрушениях определенный вклад в общее удлинение образца (особенно если материал имеет большой коэффициент ф) вносит участок окончательного долома, связанный с локализацией пластической деформации в шейке. Измерение поперечным деформометром не позволяет зафиксировать процесс на предельной стадии, что приводит к получению значений пластичности е , меньших е,),, так как последняя характеристика определяется для окончательного разрушения. В то же время при небольших значениях ф, когда осуществляется менее вязкое разрушение, процесс локализации деформаций и долома выражен слабее, так что Еф и Е/ оказываются практически равными. Таким образом, использование зависимости вида (1.1.2) позволяет уменьшить превышение расчетных данных в области высоких значений пластичности и сблизить расчет с экспериментом при малых ф. [c.9]

Во время эксплуатации многие высокопрочные алюминиевые сплавы при определенных условиях могут разрушаться при напряжениях значительно более низких, чем предел текучести, в результате КР (коррозионного растрескивания). Большие потенциальные потери несущей способности конструкций из-за КР могут быть оценены по данным, приведенным в табл. 4 (см. значения порогового уровня напряжений при КР). Так как такое растрескивание часто имеет место при напряжениях ниже уровня предела текучести, для анализа этого процесса могут быть применены основные положения линейной механики вязкого разрушения. Основным в механике разрушения является положение, согласно которому быстрое распространение механической трещины происходит при условии, что коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины будет равным или несколько превышать критическое значение Ки, характеризующее вязкость разрушения материала. [c.151]

Установленные уровни пороговых напряжений мало используются при изучении фундаментального механизма КР, поскольку характеристика время до разрушения имеет дополнительные недостатки. Во-первых, обычно время до разрушения, определенное на гладких образцах, включает обе стадии КР (стадию зарождения и стадию развития коррозионной трещины), которые практически не всегда возможно разделить. Во-вторых, на характеристику время до разрушения (когда она включает полное разрушение образца) влияет вязкость разрушения материала, поскольку на более вязких материалах трещины должны расти более длительное время, перед тем как достигнуть критической длины. [c.169]

В последнее время проводились работы в области механики полимеров, создания методов расчета деталей из полимеров на прочность, комплексного изучения их физико-механических характеристик. Изучаются теории, необходимые для решения задач о деформированном и напряженном состоянии упруго-вязких полимеров. Получила развитие теория и накоплен обширный экспериментальный материал в области температурно-временной зависимости прочности, развиты представления о статической усталости армированных систем на основании свойств отдельных компонентов, показано существование предела длительной статической прочности. Для описания условий разрушения предложены критерии предельного состояния, экспериментально показана зависимость плотности и упругости. Определенное развитие получили представления о взаимосвязи структуры полимеров и их механиче ских свойств, а также структурная механика армированных систем. [c.215]

При высокой температуре материалы почти всегда достаточно вязкие и не подвержены хрупкому разрушению. В этих случаях при конструировании должен учитываться рост трещин, возникших в результате ползучести, поэтому необходимо знать действующий механизм ползучести. При ползучести в пластической области, когда величина п численно больше 3, дефекты быстро округляются, поэтому влиянием концентрации напряжений можно пренебречь и время службы изделия может быть предсказано расчетом напряжений в оставшемся сечении. Когда ползучесть реализуется за счет диффузии вещества по границам зерен, и величина п численно равна 1, дефект растет в зависимости от интенсивности напряжения согласно закону [И] [c.45]

Ротор турбины высокого давления работает при температуре пара 565° С, поэтому его сопротивление механическим нагрузкам является функцией ползучести и предела прочности. Он подвергается действию усталостных нагрузок, потому что каждый пуск и остановка сопровождаются возникновением циклических напряжений. Горячий сухой пар при высокой температуре окисляет низколегированные стали, однако не настолько, чтобы это повлияло на поведение ротора. Ротор турбины промежуточного давления по конструкции подобен ротору высокого давления, однако он больше его и должен сопротивляться аналогичным механическим нагрузкам в более нагретых участках, в то время как выступающие концы длинных лопаток подвергаются воздействию достаточно высоких ударных нагрузок, в результате чего возникает проблема вязкого разрушения. Ротор турбины низкого давления работает при температуре от комнатной до 270° С. Его предел текучести должен быть более высоким, чем других роторов, [c.210]

В настоящее время при оценке склонности сплава к хрупкому разрушению очень широкое распространение получил термин переходная температура хрупкости (или, что идентично, критическая температура перехода сплава из вязкого состояния в хрупкое). Ниже переходной температуры появляется резко усиливающаяся, по мере удаления от точки перехода ( порога ) в сторону меньших температур, склонность металла к хрупкому разрушению. Эта температура определяется [c.12]

Под влиянием данных факторов экспериментально определенные значения характеристик трещиностойкости могут различаться в 2 раза и более. Этим также следует объяснить установленное резкое снижение критических значений КИН и удельной работы разрушения а , характерное для интервала температур 190...210 К, в то время как при температурах выше 220 К, когда оба слоя находятся в вязком или квазихрупком состояниях, значения а биметалла выше вследствие влияния более пластичного плакирующего слоя. [c.157]

Предложенная Внуком модель разрушения является более сложной, чем обычная бк-модель и ее обобщение на случай длительного разрушения вязко-упругих тел. Если при применении бк-модели нам необходимо знать две константы материала 6к и а, то в модели Внука их три кроме бк и а входит еще некоторый параметр структуры материала Д, который в общем случае не совпадает с размером лластической зоны R t). Как будет показано ниже (см. 18), общее уравнение роста трещины в вязко-упругой среде (10.5), основанное на бк-модели, преобразуется в уравнение (1.8), если в нем одновременно положить (T= onst, d=A= onst (fi( —размер концевой пластической зоны) и применить аппроксимацию (1.7), т. е. по существу уравнение (1.8) соответствует двухпараметрической модели типа Г. И. Баренблатта [3]. Однако для исследования разрушения вязко-упругих тел такая модель непригодна (см. 6), поскольку одновременное требование постоянства параметров d и а приводит к невыполнению условия конечности напряжений на краю концевой зоны npH A =/-f А во время роста трещины. [c.15]

В последнее время квазихрупким называют разрушение, при котором разрушающее напряжение в сечении нетто 0, выше предела текучести Сг, но ниже предела прочности а, На рис. 3.1 показаны температурные области хрупких I, ква-зихрупких II и вязких (пластичных) III состояний. В области I скорость трещины велика, излом кристаллический в областу II скорость трещины по-прежнему велика (0,2-0,5 скоросгм звука), излом кристаллический в области Ш скорость трещины мала (<0,05 скорости звука), излом волокнистый. [c.114]

Первая модель разрушения Мак-Данелса и др. [39] основана на предположении о том, что скорость ползучести определяется именно поведением волокна. Эта модель пригодна для композитов, в которых волокно гораздо прочнее и жестче, чем вязкая матрица. В таком композите изменение напряжений в матрице при ползучести несувдественно по сравнению с напряжениями в волокне. При этом предусматривается, что время до разрушения волокна не изменяется от дополнительных напряжений в матрице. Таким образом, только долговечность волокна используется полностью. [c.298]

Для стали 45 в области вязкой деформации (при исходной микротвердости до 5000 МПа) с увеличением микротвердости энергия, затраченная на деформацию,, возрастает, тем самым вызывая повышение температуры. Дальнейшее увеличение микротвердости (свыше 5000 МПа) переводит материал в область хрупкога разрушения, где энергия, затрачиваемая на хрупкую деформацию, с увеличением микротвердости все время уменьшается, что приводит к снижению температуры в-этой области. На условную границу между областями- влияет скорость удара — с увеличением скорости условная граница смещается, в сторону уменьшения микротвердости. [c.145]

В качестве показателя порога хрупкости (хладноломкости) принимают среднюю температуру внутри интервала Т -Т , когда в изломе содержится 50% вязкой (ямочной) составляющей Т о). Характер изменения энергетических характеристик при переходе от вязкого к хрупкому разрушению в определенном интервале температур в общем, наиболее частом случае соответствует схеме, показанной на рис. 17. В зависимости от выбранного критерия положение порога может быть различным. Во избежание путаницы и непонимания в настоящее время чаще всего употребляется критерий TsQ, так называемая температура полухрупкости. [c.28]

Ранее было показано [3], что при малоцикловом нагружении при температуре интенсивного деформационного старения (650° С) количество, размер и характер расположения частиц существенно зависят от условий деформирования. Характер выпадения новой фазы (карбидных частиц) определяется уровнем действующей нагрузки (деформации), временем нагружения и формой цикла, причем при заданном режиме нагружения (одно- и двухчастотное, программное и пр.) наблюдается сочетание времени и нагрузки, когда процессы старения вызывают хрупкое разрушение образца. Нагрузка ниже такого уровня приводит к тому, что время старения оказывается недостаточным для полного охрупчивания материала и излом имеет вязкий или смешанный характер. При малых нагрузках деформационное старение протекает медленнее и процессы выпадения частиц новой фазы оцределяются в основном временем нагружения. Чем ниже действующее напряжение, тем бо,пьше времени необходимо для возникновения хрупких состояний. [c.67]

Введение водорода в поликристаллический никель, например путем термического наводороживания в газовой фазе, сопровождается переходом от обычного весьма вязкого разрушения к меж-кристаллитному растрескиванию [108, 236—239]. В то же время при испытаниях монокристаллов никеля разрушение наводорожен-ных образцов остается вязким и потери пластичности оказываются [c.109]

Сплавы N1—Сг обладают высокой стойкостью к окислению и общей коррозии, особенно при содержании Сг менее 20%. В то же время в присутствии водорода характер разрушения бинарного сплава N1—20% Сг изменяется от вязкого к межкристаллитному и наблюдается существенная потеря пластичности [109, 259, 260]. Энергия дефектов упаковки (ЭДУ) в этом сплаве значительно меньше чем в N1 [259, 261], что свидетельствует, возможно, о более планарном скольжении. К числу промышленных сплавов, близких к N1—20% Сг, относятся Инконель 625 и Инконель 600 (последний имеет более высокую ЭДУ, что объясняется пониженным содержанием Сг и присутствием значительного количества Ре). Оба сплава обладают высокой стойкостью к КР в хлоридных растворах при температурах ниже 375 К [262], но при более высоких температурах растрескивание все же происходит [241, 262— 264]. Сплав Инконель 600, кроме того, сравнительно восприимчив к растрескиванию во фторидных средах [241], а также в политионовой кислоте (НгЗжОб, где х=3, 4 или 5) и других сульфид-со-держащих средах [241, 262]. Однако следует отметить, что в одном из обзоров [241] разрушение этого сплава в политионовой кислоте было классифицировано как стимулированная напряжением межкристаллитная коррозия , а не как обычное коррозионное растрескивание. [c.111]

В то же время следует напомнить, что сохраняют свое значение и традиционные методы испытания гладких образцов. В случае технических испытаний таких форм материалов, как лист или проволока, другого выбора, как правило, нет. Накоплен оченп большой объем информации о взаимосвязи поведения гладких образцов с различными эксплуатационными характеристиками материалов. Эти данные останутся полезными только при условии, что в дальнейшем, наряду с испытаниями, применяемыми в механике разрушения, будут проводиться и исследования на гладких образцах [6]. В случае сравнительно вязких материалов проведение испытаний по определению времени до разрушения или по исследованию зависимости о — К на образцах с предварительно наведенной трещиной может быть затруднено, особенно если прочность материала мала и изменение полного сечения образца препятствует проведению испытаний уже на ранней стадии. С большой осторожностью следует интерпретировать также поведение образцов, применяемых в механике разрушения, характеризуемых высокими скоростями деформации в вершине трещины и очень чувствительных к влиянию загрязнений [302]. Этим и другим подобным вопросам необходимо уделять внимание, чтобы использование методов механики разрушений не стало скорее модным, чем полезным. [c.125]

Экспериментальные исследования последних лет показали, что на процессы термической усталости весьма существенное влияние может оказывать ползучесть. При наличии соответствующих условий в отдельных элементарных объемах тела возникает циклическое чередование кратковременной пластической и ползучей (вязкой) деформаций, протекающих в противоположных направлениях. Результаты вопытаний, проведенных на образцах и моделях конструктивных элементов [2, 3, 56, 57, 62, 85, 101, 164, 185], свидетельспвуют о том, что число циклов до разрушения при таком чередовании существенно сокращается. Этот тип разрушения по аналогии можно было бы называть тер МО вязкопластической усталостью, его изучение в чистом виде в настоящее время только начинается. [c.6]

При обосновании модели разрушения для расчета процесса электроимпульсного дробления и измельчения материала /40/, после рассмотрения достоинств и недостатков волнового и гидродинамического подходов, предпочтение отдано гидродинамическому. Все модели в рамках волнового подхода требуют изучения и описания измеряющихся во времени полей напряжений и деформаций в различных средах (упругих, упругопластичных, вязких), после чего на основании какой-либо гипотезы прочности определяется характер разрушения и развития трещин. Напряженное состояние массива, его физико-механические свойства определяют характер разрушения, однако в настоящее время нет убедительного и достаточно точного расчета напряженного состояния системы в объеме при взрыве, поэтому различные авторы получают порой противоречивые результаты. Сложность описания напряженного состояния при взрыве в среде связана не только с характером передачи энергии (например, ударной волной /41/ или поршневым давлением газов /42/), но и с существенным перераспределением поля напряжений в объеме при развитии трещин. Использование предложенных методов расчета в [c.82]

Как в нашей стране, так и за рубежом, для определения сопротивления трубного металла распространению хрупких разрушений применяется известная методика DWTT — испытание на разрыв падающим грузом. Стандартные образцы (рис. 1) имеют надрез, который наносится вдавливанием с помощью соответствующего пуансона с радиусом вершины менее 0,025 мм. Такой радиус надреза совместно с наклепом, вызванным прессованием, обеспечивают получение начального хрупкого разрушения и его развитие в зоне вершины дефекта с большой скоростью при незначительных энергетических затратах. Эта деталь очень важна. В последнее время на некоторых трубных заводах и даже в научно-исследовательских институтах вместо прессованного надреза стали делать обычный механический пропил. В этом случае теряется основная идея таких испытаний, поскольку их результаты существенно зависят как от способа изготовления надреза, так и радиуса его вершины. Так, на стали 09Г2СФ t = 20 мм) фрезерованный надрез с таким же радиусом закругления как и у прессованного (0,025 мм) сдвигает переходную температуру на 12 °С в область более низких температур (рис. 1). Увеличение радиуса приводит к еще большему снижению критической температуры. Только при наличии прессованного надреза вид излома при дальнейшем движении трещины в образцах определяется, главным образом, вязкостью материала и, как следствие этого, отражает характер разрушения натурных газопроводов. Исходя из этого, Институтом Баттела (США) были предложены такие образцы для определения температуры, выше которой невозможно распространение хрупкого разрушения в реальном газопроводе. Установлено, что эта температура соответствует 80 %-ной вязкой составляющей в изломе образца с прессованным надрезом. Натурные испытания, проведенные в нашей стране, также подтвердили это положение. [c.25]

При сравнительно небольших скоростях разрушения, характерных для вязких разрывов, кольцеванию и остановке трещины способствуют многие конструктивные факторы, в том числе и податливость берегов раскрывающейся полости трубы. В этом отношении многослойная стенка имеет существенные преимущества перед монолитной. Первые гидропневматические испытания одиночных шо-гослойных труб, проведенные на полигоне ВНИИСТа, подтвердили это положение. Вязкие трещины (рис. 9), попадая в многослойные вставки, ветвились и кольцевались перед первым же монолитным стыковым швом. В зоне шва, играющего роль бандажа по отношению к многослойной стенке трубы, меняется ее напряженно-деформиро-ванное состояние. Кроме того, трещина по отдельным слоям распространяется не синхронно. Ее отдельные составляющие подходят ко шву в разное время и не могут его преодолеть. [c.30]

Для трубных сталей в рассматриваемом диапазоне температур (выше Ti) существенно различаются значения критического раскрытия вершины трещины, соответствующие инициированию вязкого разрушения бс и переходу его в нестабильное состояние бс. При лабораторных испытаниях характеристика бе соответствует условиям достижения максимальной нагрузки и последующего полного разрушения образца. Авторы работ [7, 8] отмечают, что в вязком состоянии величина б,- зависит от типа образца, отношения его геометрических размеров и схемы нагружения. Сопротивление материалов возникновению вязкого разрушения б практически не чувствительно [8, 9] к указанным выше факторам и определяется на диаграмме нагрузка — перемещение берегов дефекта моментом первого стра-гивания трещины. В случае незначительного различия между бе и б он может быть зафиксирован на диаграмме скачком перемещения, наблюдающимся при инициировании трещины. В последнее время разрабатываются инструментальные методы установления момента возникновения вязкого разрушения, основанные на измерении электропотенциала, обработке сигналов акустической эмиссии и ультразвуковой дефектоскопии [10]. В настоящей работе величина бс определялась по результатам испытаний нескольких образцов, предварительно нагружаемых до различных уровней раскрытия вершины трещины. После разгрузки образцы охлаждались до температуры жидкого азота и окончательно разрушались. На поверхности излома измерялась величина приращения длины трещины [c.282]

Согласно этой модели, нестационарное течение в подслое приобретает в период между последовательными разрушениями избыток дефицита импульса за счет постепенного замедления движения под действием касательных напряжений (фиг. 3). Когда в конце этого периода развития вязкого движения подслой разрушается, накопленный дефицит импульса быстро передается наружу через пристенный слой иутем сильного, подобного струе, выброса, сопро-вождаюш его разрушение. Одновременно скорость в подслое снова мгновенно возрастает до начального высокого значения, так что цикл переноса импульса может начинаться снова. Таким образом, процесс передачи импульса происходит в две стадии медленный вязкий перенос и накопление дефицита импульса в подслое с.ме-няются быстрым переносом за счет выброса из подслоя. В случае полностью развитого стационарного турбулентного потока соотношение между интенсивностью периодически выбрасываемых струй и вязких касательных напряжений таково, что импульс, передаваемый наружу струей, точно равен избытку импульса, накопленному в иодслое за время среднего цикла. [c.322]

Поликристаллические алюминиды никеля №А1 при температуре вблизи 400 °С испытывают вязко-хрупкий переход, точная температура которого зависит от содержания алюминия и размера зерен [9]. Разрушение обычно носит межзеренный характер, хотя отмечается появление и некоторого количества внутризеренных раскалываюших трешин. В то же время монокристаллы обладают достаточно высокой пластичностью при низких температурах. Сегрегация примесей по границам зерен вряд ли может рассматриваться в качестве основной причины хрупкости алюминидов. [c.292]

И уменьшение их числа (рис. 5.11, в и 5.12, в) за счет перехода в раствор. При этом сильно изменяется степень искажения кристаллической решетки (рис. 5.11, а и 5.12, а) ширина линий (311) и (220) на дифрактограммах увеличивается. Однако распределение углерода при этой нагрузке остается вплоть до разрушения сравнительно равномерным как по телу, так и по границам зерен. Снижение амплитуды напряжения до 280 МПа (и тем самым уменьшение времени нагружения) приводит к резкому возрастанию размера частиц (рис. 5.11, а и 5.12, а) и незначительному уменьшению их числа. Причем углерод перераспределяется к границам зерен, тем самым охрупчивая их. Фрактографические исследования показывают, что при этом имеет место хрупкий излом, в то время как при Од = 340 МПа излом был хрупко-вязким. Дальнейшее понижение амплитуды напряжения до 260 МПа приводит к тому, что размер частиц уменьшается, но возрастает их количество (рис. 5.11, в и 5.12, в) за счет выпадения углерода из раствора с образованием карбидов полуширина рентгеновских линий (311) и (220) уменьшается (рис. 5.11, а и 5.12 а). При ам- [c.180]

Пусть R — внешний радиус кольца с центром в начале затупленной вершины трещины, в пределах которого доминирующим является HRR-поле, найденное по теории малых упругопластических деформаций при условии монотонного нагружения. Таким образом, кольцевая зона преобладания HRR-поля описывается значениями радиуса R, удовлетворяющими условик> 36 <С <С R. В то же время при вязком разрушении радиус [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...