Инициатор разрушения

Из-за произошедшей глобальной пластической деформации материала последние два этапа интереса не представляют, поэтому результаты регистрации акустической эмиссии были проанализированы на первых трех этапах нагружения. Показано, что источник эмиссии, соответствовавший зоне язвенной коррозии, проявился при давлении до 60 атм. Однако на следующих этапах превалировал источник, находившийся в поперечном шве. Устойчивый и прогрессирующий при увеличении давления источник точно соответствовал зоне расположения инициатора разрушения. Этот источник в отличие от других проявлялся на всех этапах нагружения и был квалифицирован как активный источник, подлежащий проверке штатными методами неразрушающего контроля. Последующий разрыв трубы произошел именно в этом месте. [c.199]

Из трех факторов, определяющих прочность, размер трещины больше всего зависит от дисперсной фазы. Вследствие различия в термоупругих свойствах отдельных фаз, их плохого сцепления и т. п. частицы и агломераты частиц могут служить источниками зарождения трещин и инициаторами разрушения. Теоретически и экспериментально показано, что размер трещин может быть доведен до минимума для получения высокой прочности, если в процессе изготовления композита выбирать дисперсию частиц малого размера. Таким образом, представляется возможным оптимизировать прочность композитов с дисперсными частицами, если определено влияние дисперсии на три фактора, определяющих прочность. [c.12]

В настоящей главе рассматриваются микромеханические аспекты процесса разрушения и обсуждается их влияние на такие макроскопические свойства, как прочность, пластичность, вязкость разрушения. Удобно разделить возможные процессы разрушения на два типа в зависимости от того, определяется ли разрушение достижением условия неустойчивости материала типа условия предельных деформаций или напряжений или разрушение развивается под воздействием некоторых дискретных инициаторов разрушения, например разорванных волокон или надрезов, от которых может начаться рост вызывающей разрушение трещины. [c.441]

В данном разделе будут рассмотрены механизмы разрушения, которые учитывают воздействие некоторых инициаторов разрушения. Это могут быть локальные дефекты, например концы или разрывы волокон, а также более опасные, например макротрещины или надрезы, пересекающие много волокон. Однако разрывы волокон или другие дефекты, возникшие в композиционных материалах, не всегда обусловливают их разрушение. Определение того момента, когда инициатор разрушения становится непосредственно причиной разрушения, тесно связано с концепциями механики разрушения. [c.457]

Инициатор разрушения 457 разрушения 61, 73, 76—77 [c.477]

Лукьянов В.Ф. выделяет три характерных типа расположения инициаторов разрушения точечный, линейный и плоскостной [158]. К первому типу относят дефекты и концентраторы малой протяженности, расположенные так, что их взаимное влияние на процесс разрушения исключено. Линейные инициаторы — это дефекты или концентраторы, ориентированные вдоль линии. Взаимное влияние соседних очагов разрушения способствует возникновению трещин на различных участках линии инициатора, их подрастанию и слиянию, с образованием протяженной магистральной трещины. К плоскостным инициаторам относят скопления дефектов, расположенных в плоскости, нормальной к направлению главного напряжения (рис. 10.3.1). Переход к ускоренному росту насту пает для плоскостного и линейного инициаторов раньше и идет интенсивнее, чем для точечного [158]. [c.376]

Линейным инициатором разрушения может служить линия перехода от основного металла к усилению протяженного стыкового шва, в особенности когда имеют место искажения геометрической формы, связанные с наличием смещения и угловатости кромок. Нередко такие искажения имеют место в сферических газгольдерах, монтажных стыках стенок цилиндрических резервуаров, монтируемых из рулонируемых полотнищ, в прямошовных и спирально-шовных трубах большого диаметра и т.д. При нагружении наличие подобных искажений стенки оболочки вызывает появление дополнительного изгибающего момента и увеличивает концентрацию напряжений в зоне перехода от щва к основному металлу. При воздействии нагрузок циклического характера это может способствовать возникновению протяженной поверхностной трещины. [c.378]

В процессе предварительного деформирования на наиболее слабых включениях зародятся микротрещины, но, поскольку условия их распространения не выполнены (ai< S ), произойдет пластическое притупление их вершин и они превратятся в поры. Впоследствии эти микротрещины уже не смогут быть инициаторами хрупкого разрушения. Таким образом, при последующем испытании образцов в области низких температур зарождение микротрещины будет происходить на более прочных [c.108]

Частицы дисперсной фазы могут служить инициаторами трещин вследствие концентраций напряжений, возникающих в процессе изготовления или нагружения. Хотя еще не разработан прямой метод для определения размера трещины, обусловливающей разруЩение в хрупких материалах, предшествующее окончательному разрыву, этот размер трещины можно оценить, если известны прочность материала, энергия разрушения, модуль упругости и соответствующее уравнение, устанавливающее связь между этими характеристиками. [c.42]

III. Разрушение, вызванное воздействием некоторых инициаторов [c.440]

Кроме условий нагружения форма ямок в значительной степени определяется также характером инициатора зарождения пор. Так, вытянутое включение может вызвать формирование вытянутой но форме ямки. Разрушение, возникшее на субгранице, границе раздела фаз или блоков, может затем развиваться с формированием ямок неопределенной формы. При однократном разрушении ряда высокопрочных сталей ямки также часто имеют неопределенные очертания. [c.26]

При сборке элементов конструкции нужно либо путем тщательной подгонки, либо с помощью уплотнений устранять зазоры, в которых может идти щелевая коррозия. Этот вид коррозии опасен не только с точки зрения потери массы металла, но и как инициатор возможного коррозионно-механического разрушения. [c.94]

Анализ усталостных изломов показывает, что инициаторами усталостных разрушений являются различные изъяны надрезы, царапины, пустоты, инородные включения и т. п., которые вызывают местную концентрацию напряжений. Это согласуется также с тем фактом, что пределы усталости, определенные на образцах больших размеров, имеют Рис. 191. заниженные значения. Действительно, в образцах [c.310]

В результате этой работы было определено, что пороговое напряжение (выше которого становится возможным хрупкое разрушение) очень мало и практически всегда ниже уровня расчетных напряжений. Из этого следует, что в конструкциях, содержащих потенциальные инициаторы трещин, работающих при температуре ниже температуры остановки трещины, практически невозможно избежать хрупкого разрушения только за счет одного снижения рабочего напряжения, так как потребуется уменьшить напряжения в конструкции до экономически невыгодных низких уровней. [c.388]

Наиболее эффективным и экономически целесообразным средством гарантии от хрупкого разрушения является повышение вязкости стали (при наличии дефектов) некоторый прогресс был достигнут в этом направлении, но следует искать дальнейшие пути. Необходимо проводить дальнейшие исследования, чтобы найти экономичные способы повышения вязкости стали и установить соответствующий критерий. Пригодная для судов сталь должна быть способна выдерживать потенциальные инициаторы трещин, которые неизбежны в реальной конструкции судна, в интервале температур, определяемом условиями плавания. [c.409]

Акрилатные клеи можно наносить так называемым методом А+Б , при котором на одну из соединяемых поверхностей наносят компонент, содержащий отвер-дитель (инициатор), а на другую — компонент, содержащий ускоритель отверждения. Одним из основных при этом правил является нанесение жидкого клея на обе соединяемые поверхности. При двухстороннем нанесении эпоксидного клея интервал времени между смешением его компонентов или нанесением и приведением поверхностей в контакт может составлять до 60 мин (в пределах периода сохранности клея), не сказываясь на прочности соединения [94]. При одностороннем же нанесении клея прочность при сдвиге, например, образцов из алюминия, снизилась с 27 до 7 Н/мм при визуально адгезионном характере разрушения, если указанный интервал составлял всего 30 мин. [c.532]

При изготовлении тонкостенных оболочковых конструкций для химического аппаратостроения в целях защиты их поверхности от воздействия агрессивной среды и сохранения прочности и пластичности металла при низкой температуре используют самые разнообразные материалы (биметаллы, цветные металлы и сплавы, среднелегированные стали и др ) В связи с этим технология сварки таких конструкции достаточно сложна, нередко требует сочетания различных способов, специальных присадков, дополнительных мероприятий по предотвращению трещинообразования, защите сварочной ванны от окисления и т.д Для операций сборки и сварки цилиндрической части сосудов обычно применяют роликовые стенды, оборуд>я их paзличны и приспособлениями флюсовыми подушками, стяжными скобами, автоматическими головками для сварки, распорками, центраторами и др Сварку обечайки с днищем производят стыковыми швами за один или несколько проходов В стенки сосудов и аппаратов приходится вваривать патрубки, лючки, штуцера и другие элементы, сварные соединения которых часто являются инициаторами разрушения конструкции На рис 19 приведены в качестве примера некоторые варианты конструктивного оформления шт церов в аппаратах химического производства. Варианты с дополнительно усиливающими кольцами (см. рис 1 9,й) и утолщенными патрубками (см рис 19,6) выполняются угловыми швами, в зонах которых возникает значительная концентрация напряжений В данном месте часто появляются усталостные трещины Более предпочтительными с точки зрения повышения работоспособности являются варианты соединений с вытяжкой горловины (см рис. [c.18]

Инициатором разрушения колеса явился дефект материала в виде небольшой по глубине и раскрытию канавки, расположенной у основания одного из зубьев. Очаг разрушения был расположен в средней части канавки, и от него распространялась усталостная трещина полуэллиптической формы с формированием четких усталостных макролиний (рис. 13.23). До перехода к зоне быстрого, [c.695]

Эта теория в дальнейшем была модифицирована с целью последовательного включения более глубоких микромеханических представлений [75, 86—89]. Задача состояла в расчете вероятности разрыва одного волокна, затем в вычислении вероятности разрыва второго волокна в непосредственной окрестности первого разрыва вследствие концентрации напряжений, вызванной первым разрушением. Ранее Хеджепес [39] рассчитал значения коэффициентов концентрации напряжений, связанной с одним или несколькими разорванными волокнами, и эти значения использовал для определения вероятности нахождения инициаторов разрушения, содержащих любое заранее заданное число разорванных волокон [c.454]

При данном напряжении. Предсказания сравнивались с экспериментальными результатами на стеклопластике и бороалюминиевом композите. Наблюдаемые значения разрушающих напряжений оказались согласующимися с напряжениями, предсказанными в предположении о существовании инициаторов разрушения, содержащих от двух до четырех разорванных волокон (рис. 9). [c.455]

III. Т аарушеиие, вызванное воздействием некоторых инициаторов разрушения [c.457]

Инициатором разрушения теплообменника явился непровар в корне шва. Развитию разрушения способствовало наличие указанных выше дефектов шва и низкотемпературное охрупчи- [c.51]

Ниже приведены результаты ешализа АЭ-данных для первых трех этапов нагружения. Последние два этапа, где явно была выражена глобальная пластическая деформация, интереса не представляют. Результаты испытаний показали, что источник АЭ, соответствующий зоне язвенной коррозии (источник 1), проявился при нагружении до 60 атм, но на дальнейших этапах нагружения превалировал источник 2, находящийся в поперечном шве. Устойчивый и прогрессирующий при увеличении давления источник 3 точно соответствует зоне, где находился инициатор разрушения. Этот источник проявлялся при всех этапах нагружения, тогда как источники, соответствующие местам расположения дефектов на исследуемой катушке К-2 в антенне с базой 25 м, не проявились. Другими словами, при нагружении до 60 атм был обнаружен источник, квалифицируемый как активный, подлежащий проверке штатными методами неразрушающего контроля. Последующий разрыв трубы произошел именно в этом месте. [c.154]

Закономерности взаимодействия трещин исследованы главным-образом применительно к случаю линейного расположения инициаторов разрушения. Так, в работе [236] при растяжении плоских образцов с коллинеарными сквозными трещинами НДС вблизи вершин трещин определяли экспериментально с помогцью цепочек фольговых тензо-резисторов с базой 0,5 мм, а также путем численного анализа (МКЭ). При упругом уровне нагружения изменения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) у вершин двух сближающихся трещин одинаковой длины представлены на рисЛО.3.2,6 . [c.377]

На рис. 15 приведены локализационные карты, построенные для 1-го и 6-го приемников системы АС-6А/М, разнесенных на 25 м. Устойчивый и прогрессирующий при увеличении давления источник 3 точно соответствует зоне, где находился инициатор разрушения. Этот источник проявлялся при всех этапах нагружения, тогда как источники, соответствующие местам расположения дефектов на исследуемой катушке К-2 в антенне с базой 25 м, не проявились. Другими словами, при нагружении до 60 атм бьш обнаружен источник, квалифицируемый как активный, подлежащий проверке штатными методами неразрушающего контроля. Последующий разрыв трубы произошел именно в этом месте. [c.83]

Модули упругости хрупких композитов, содержащих дисперсные частицы, можно вычислить, если известны отношение модулей и объемное содержание дисперсной фазы. Нижняя граница, приведенная Хашином и Штрикманом, и решения типа, полученного Исаи, находятся в хорошем согласии с большинством экспериментальных данных. Поры, образованные в процессе изготовления, и трещины, возникшие вследствие различной термической усадки, существенно уменьшают модули по сравнению с расчетными величинами. Как будет показано в следующем разделе, в процессе приложения напряжений каждая частица дисперсной фазы может рассматриваться в качестве инициатора трещины. Трещина, образованная при нагружении, будет уменьшать модуль упруго сти перед разрушением. Таким образом, когда модуль упругости используется для расчетов при высоких напряжениях, его значения, измеренные при низких напряжениях, должны применяться с осторожностью. [c.34]

Как отмечено выше, каждая частица может для простоты рассматриваться как дефект внутри матрицы и, таким образом, как инициатор трещины. К этому утверждению приводят два факта. Во-первых, у источников разрушения часто наблюдались крупные неоднородности, которые случайно объединялись в процессе изготовления. Во-вторых, известно, что включения второй фазы увеличивают напряжения вследствие различия в термическом расширении и в упругих свойствах включений и матрицы [27, 57]. Согласно такому упрощенному подходу, частица, действуя как концентратор напряжений, вызывает ноявление трещины, которая в конечном итоге и приводит к разрушению. [c.36]

В заключение отметим, что размер частиц дисперсной фазы имеет, по-видимому, наибольшее влияние на изменение прочности трех указанных композитных систем. Хотя дисперсии частиц большего размера приводят к большим энергиям разрушения, они тацже представляЕОт собой более вероятные инициаторы трещин и образуют трещины большего размера. Так как увеличенная энергия разрушения и увеличенный размер трещины представляют собой конкурирующие факторы, определяющие прочность, должно быть принято компромиссное решение относительно размера частиц для получения оптимальной прочности композита при данном объемном содержании частиц. [c.48]

Из анализа энергии разрушения, модуля упругости и прочности этой системы ясно, что, несмотря на более высокую энергию разрушения композитов с плохими связями по поверхностям раздела, прочностные свойства вследствие этой слабой связи определяют более низкий модуль упругости перед разрушением. Следует также отметить, что псевдопоры представляют собой более опасные инициаторы трещин, чем связанные с матрицей частицы, что также приводит к более низким прочностям. [c.51]

В то же время амали.э разрушений деталей машин, эксплуатирующихся при циклических нагрузках, показывает, что в большинстве случаев инициатором таких разрушений являются технологические (непровары, неметаллические включения, волосовины, закалочные трещины, плохое качество обработки поверхности и т. п.) или эксплуатационные (забоины, язвы коррозии, следы фреттинг-коррозии, трещины а зонах концентрации напряжений при малоцикловом нагружении и т. п.) дефекты, которые или сами по себе являются трещинами, или приводят к зарождению трещин после некоторого времени эксплуатации. В этом случае преобладающая часть долговечности реализуется при наличии трещин. Все это требует наряду с традиционными методами расчетов на прочность обоснования живучести деталей машин с использо-еанием критериев механики разрушения. [c.4]

Большую роль при усталостном разрушении композитов с металлической матрицей играют начальные обрывы волокон, так как они чаще всего выступают инициаторами поперечных усталостных трещин в матрице. Этот вопрос подробно изложен в обзорной статье Хэнкока (см. том 5 издания [c.96]

Наиболее эффективной мерой было создание барьерных швов. Это означало получение посредством ацетилено-кислородной резки продольных пазов вдоль всей средней части судна и установку накладок на заклепках (рис. 22). Барьерные клепаные швы предотвращали распространение трещин. Из длительного опыта эксплуатации клепаных судов известно, что клепаный шов служит барьером для трещин. Лучший вид барьерного шва не был известен в то время. Барьерные швы располагались на наиболее ответственных участках поперечного сечения судна. В судах типа Либерти они размещались в месте пересечения верхней палубы с бортом (край палубы), на палубе или вблизи верхнего края ширстрека, а в некоторых случаях — вдоль палубы по боковым сторонам люка. Эти барьерные швы оказались эффективными. Зарегистрировано много случаев, когда трещины были остановлены ими. Несколько судов было спасено от полного разрушения благодаря этим средствам. Однако некоторые специалисты критически относились к ним. Они считали данную меру регрессивным шагом и предлагали предупреждать возникновение трещин. Некоторые полагали, что эффективность барьерных швов достигалась благодаря снятию остаточных напряжений. По этому поводу Маккачин, один из инициаторов применения барьерного шва, на конференции в Кэмбридже в октябре 1945 г. сказал Каждый по-своему пытается толковать нововведение, однако подразумевает лишь барьерные швы и ничего более . [c.398]

Как самостоятельный вид коррозии может рассматриваться биокоррозия — разрушение металла, при котором в качестве значимого выступает биофактор. Биоагенты — микроорганизмы (грибы, бактерии) являются инициаторами или стимуляторами процесса коррозии. [c.17]

Необходимо отметить, что в сталях с феррито-перлитной структурой, имеющих перлитную строчечност -, в роли инициаторов расслоений часто выступают вытянутые вдоль направления прокатки колонии перлита. Появление столь крупных инициаторов ямок обусловливает опережающий рост пор (ямок) вокруг колоний перлита. Слияние этих ямок формирует расслоения, которые расщепляют , также как и раскатанные сульфиды и оксисульфиды, поверхность разрушения на слои (рис. 2.9, а). На металлографическом шлифе, приготовленном поперек плоскости разрушения, видно, как глубоко уходят расслоения во внутренние объемы образца (рис. 2.9, б). [c.30]

Лд размер элементарной вязкой трещины, т] - коэффициент, зависящий от условий испытания (прежде всего, от схемы напряженно-деформированного состояния). При росте числа инициаторов ямок они, взаимноограничивая свой рост, обусловливают уменьшение среднего размера ямок и соответственно величины КСр. Такую картину наблюдали в работе [113], согласно которой насыщение сфероидизированной стали (0,43% С, 0,88% Мп) водородом вызвало существенное уменьшение размера ямок в изломе при разрушении по вязкому ямочному механизму. [c.177]

К характерным особенностям сероводородного растрескивания следует отнести возможность обнаружения в изломе множественных очагов зарождения трещин. Большей частью в роли инициаторов очагов зарождения трещины выступают крупные неметаллические включения, в том числе округлые оксиды, сульфиды и оксисульфи-ды. Именно у этих неметаллических включений происходит накопление водорода. Полости, образующиеся при растрескивании частиц включений, и границы матрица-включение выступают в роли ловушек водорода. Не исключено, что высокий уровень напряжений у ловушек способствует формированию в окрестности включений фасеток не только межкристаллитного разрушения, но и транскристаллит-ного скола (квазискола). С ростом доли водородных ловушек формируются микротрещины, которые, сливаясь, образуют макротрещину разрушения. [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...