Механизмы разрушения

Накопленный опыт эксплуатации конструкций различного назначения показывает, что, как правило, их преждевременные повреждения, связанные с запуском тех или иных механизмов разрушения материала, происходят при совокупном действии нескольких конструктивных, технологических и(или) эксплуатационных факторов. Каждый фактор в отдельности в большинстве случаев может не приводить к провоцированию какого-либо механизма разрушения. Например, мы можем защитить конструкцию в отдельности от усталостного разрушения, учитывая факторы, провоцирующие этот механизм, и обеспечить ее длительную прочность, используя пластичный материал с большим сопротивлением ползучести, но в то же время нет гарантии, что рассматриваемая конструкция не разрушится по механизму, именуемому в литературе взаимодействием ползучести и усталости . [c.4]

Тпл. — температура плавления) достигает минимума, после чего резко возрастает. В точке максимума кривой Ss T) происходит смена механизма разрушения от хрупкого к вязкому. В области вязкого разрушения зависимость 5к от Т имеет плато и (или) слабо убывает. [c.52]

Таким образом, весьма обширными исследованиями [211] установлено, что в ОЦК металлах с простой структурой при изменении температуры испытания наблюдается закономерная смена механизмов разрушения. [c.53]

При дальнейшем повышении температуры испытания основным механизмом разрушения становится механизм роста и объединения пор так, при Т = —20 °С средняя длина крупных расслоений достигает только 50 мкм, при Г = 20°С расслоение в изломе практически отсутствует. Чашечный характер излома в области умеренных температур показан на рис. 2А,д,е. Средний диаметр крупных ямок составляет примерно 15 мкм, мелких— около 1 мкм. [c.56]

Таким образом, проведенные исследования показывают, что в ОЦК металлах со сложной структурой, которая характерна для исследуемых конструкционных сталей, смена механизма разрушения при изменении температуры испытания и обусловленный этой сменой температурный ход кривой 5к(Г) подчиняются общим закономерностям, свойственным разрушению простых моно- и поликристаллов. [c.56]

С учетом изложенных закономерностей макроскопического поведения поликристаллических металлов при одноосном растяжении и их связи с механизмами разрушения здесь и в подразделе 2.2 рассмотрены соответственно хрупкое и вязкое разрушения поликристаллов. [c.56]

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]

Основная концепция механики разрушения базируется на предположении об идентичности поведения трещины в образце и элементе конструкции при одинаковых параметрах механики разрушения. Такое предположение имеет весьма существенное основание. Дело в том, что параметры механики разрушения однозначно определяют НДС у вершины трещины. Поэтому если при определенном значении параметра разрушился образец, то при идентичном параметре, а следовательно, и при идентичном НДС должен разрушиться элемент конструкции независимо от механизма разрушения. В изложенном допускается лишь одно положение, действующее во всей механике деформируемого твердого тела НДС однозначно контролирует процесс разрушения материала. [c.188]

Согласно классической теории электрохимической кор основное отличие данного механизма разрушения метал химического состоит в том, что коррозионный процесс во, [c.17]

Статическая теорема устанавливает, что коэффициент нагрузки для пластического разрущения определяет наибольший множитель для заданной нагрузки, при котором существует статически допустимое поле напряжений, нигде не превосходящее предела текучести. Для доказательства этого положения обозначим через %Р наибольшее кратное нагрузок и допустим, что коэффициент нагрузки при пластическом разрушении имеет значение Х<К. Обозначив через р и <7, скорости и деформации для механизма разрушения при нагрузке %Р , имеем [c.18]

Если проекты V. и имеют требуемый коэффициент нагрузки и qi представляет собой осевую скорость деформаций стержня i в нормализованном механизме разрушения проекта Vi при заданной нагрузке, из (3.24) следует, что [c.33]

На рис. 4.2,а представлены возможные механизмы разрушения для подобласти Vi с шарнирами текучести в точках I, К а L. [c.43]

Рис. 4.2. Механизмы разрушения. Ординаты определяют скорости прогибов, наклоны и скорости вращения.

Здесь <7о — произвольная характерная скорость деформаций всех стержней основной фермы qi — осевая скорость деформаций стержня i этой фермы, определенная исходя из скоростей его концевых точек в рассматриваемом механизме разрушения. [c.48]

Здесь Qo вновь представляет собой произвольно выбранную характерную скорость деформаций для всех стержней основной фермы, а q l и q" суть осевые скорости деформаций стержня i этой фермы в механизмах разрушения для обеих нагрузок. [c.54]

Здесь, как и прежде, эталонная скорость деформаций, —осевая скорость деформаций стержня i в механизме разрушения оптимальной фермы. Заметим, что при 4 = 0 условие (5.19) переходит в (5.1). [c.57]

Так как оптимальная ферма будет симметрична относительно вертикали, проходящей через О, этот узел будет иметь горизонтальную скорость р в механизме разрушения оптимальной фермы, находящейся под действием силы Р. Так как временной масштаб разрушения не играет роли, числовое значение р можно принять равным h. Если стержень i образует угол 0j с вертикалью, его длина /, =/г/ os 0 , а его скорость деформаций qi в рассматриваемом механизме разрушения имеет абсолютное значение [c.57]

Подобно задаче об оптимальном очертании ферм, к решению задачи об оптимальном очертании решеток можно подойти исходя из картины возможных пересечений балок, образующих основную решетку, в которой любые два пересечения соединяются балкой, и исследуя затем вопрос, какие балки следует отбросить при оптимальном очертании. В пределе при равномерно плотном распределении пересечений этот подход приводит к условию оптимальности, полученному в разд. 5.1. Оптимальная решетка допускает механизм разрушения с полем прогибов, удовлетворяющим кинематическим условиям на опорах и имеющим главные скорости кривизны, не превышающие по абсолютному значению заданную эталонную скорость кривизны Qq. Скорость кривизны поля разрушения вдоль каждой балки оптимальной решетки должна иметь абсолютное значение Qo и изгибающие моменты не должны иметь знаков, противоположных знакам скоростей кривизн. [c.61]

Принцип суперпозиции, используемый при оптимальном проектировании в случае двух альтернативных нагрузок Р и Р", близко напоминает принцип, изложенный в разд. 5.2. Действительно, проводя те же рассуждения, как в разд. 5.2, легко показать, что (5.13) будет условием оптимальности для решетки, находящейся под действием альтернативных нагрузок Р и Р", при условии, что q и —скорости кривизн элемента i балки в механизмах разрушения при нагрузках Р [c.68]

Механизм разрушения связывали также с КРН, протекающим в результате электрохимического растворения по активным участкам, которые возникают при создании напряжения в сплаве [c.323]

При значительных растягивающих усилиях пластические деформации сопровождаются нарушением межкристаллических связей и связей между атомами, и образец разрушается. Механизм разрушения в настоящее время еще слабо изучен, и общепринятой теории по этому вопросу пока не создано. [c.60]

Рассмотрены проблемы технического диагностирования и оценка ресурса безопасной эксплуатации сварных аппаратов. Представлены систематизированные характеристики и технические требования к изготовлению сосудов и аппаратов, работающих под давлением, обеспечению безотказности и долговечности отдельных видов нефтегазохимического оборудования. Рассмотрены механизмы разрушения материалов, роль технической диагностики в обеспечении надежности, современные методы диагностирования технического состояния сосудов и аппаратов. Отражены основные положения по оценке остаточного ресурса аппаратов Предназначено для студентов и аспирантов спец. 170500 Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов и спец. 171700 Оборудование нефтегазопереработки . Может бытЕ использовано специалистами в области диагностики и обеспечения промышленной безопасности объектов химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других производств. [c.2]

Данная дисциплина состоит из разделов краткая характеристика и требования к изготовлению конструкций оболочкового типа безотказность и долговечность конструктивных элементов нефтегазохимического оборудования механизмы разрушения материалов роль технической диагностики в обеспечении надежности и методы дефектоскопии современные методы разрушающего и неразрушающего контроля основные положения по оценке остаточного ресурса аппарате ei. [c.5]

МЕХАНИЗМЫ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ [c.110]

Механизмы разрушения металлических материалов [c.110]

Механизм разрушения и долговечность материала определяются постепенным накоплением локальных дефектов -деформаций и трещин в материале. Локальные дефекты материала, создавая локальные перенапряжения, становятся центрами разрушения. [c.110]

Для многих металлов, в первую очередь имеющих объемноцснтрирован-ную кубическую или гексагональную решетку, при определенных температурах изменяется механизм разрушения вязкое разрушение при высокой температуре смеияется хрупким. Температурный нитервал изменения характера разрушения называется порогом хладноломкости. [c.73]

Рассмотрим результаты фрактографических исследований. Предпринятый в работе [212] анализ поверхности разрушения указанных сталей показал, что в условиях одноосного растяжения смена механизмов разрушения при изменении температуры испытания подчиняется общим для простых моно- и поликрг.с-таллов с ОЦК решеткой закономерностям и в изломе можно наблюдать следующие фрактуры скол, расслоение, чашечную. При Т = —196 °С разрушение происходит по механизму микро-скола. В качестве примера на рис. 2.4, а и б показана поверхность разрушения стали 15Х2НМФА в исходном состоянии и после термообработки. Характерный размер фасеток скола составляет 10—20 мкм. С повышением температуры деформирования в изломе появляются вязкие составляющие расслоения и ямки. В температурном интервале от —160 до О °С фрактура становится смешанной присутствуют трещины расслоения, фасетки скола и ямки (рис. 2.4,в) с ростом температуры постепенно уменьшается доля хрупкой составляющей и увеличивается вклад вязких компонент. При Г >—100 °С фасеток скола в изломе нет, в температурном диапазоне от —100 до —50 °С количество расслоений максимально (средняя их плотность по- [c.53]

В заключение заметим, что рассмотренной кратине разрушения материала в диапазоне температур Го Г Гсм Тем — температура смены механизма разрушения) не противоречат и данные о фрактурах поверхности изломов [121, 122, 428]. При Т > Гсм условие хрупкого разрушения не выполняется ai < <Гар(еР), разрушение происходит по вязкому механизму — [c.66]

Ранее было показано, что долговечность при внутризерен-ном разрушении не зависит от . Кривая 2, характеризующая внутризеренное разрушение (рис. 3.12), построена на основании экспериментальных данных работы [434] (при g = 6,7X X 10 С , М = 580 цикл.). В соответствии с работой [1] реальная долговечность определяется при ( — скорость деформирования, отвечающая равенству долговечностей при меж- и виутризеренном механизме разрушения) кривой АВ, [c.184]

Из приведенного расчета следует, что при испытании стали 15Х2МФА на трещиностойкость при Г = 20°С происходит смена механизма разрушения (рис. 4.17). При этой температуре выполнены условия (Ti ((е )см) = ((еОсм) и + + тте(20 °С)/((е )см) = Od, где (е )см — деформация, отвечающая смене механизма в структурном элементе у вершины [c.236]

Полученная расчетом температура смены механизма разрушения Тс.гл хорошо соответствует экспериментальным результатам фрактографические исследования показывают, что при температурах, близких к Тс.м, в первом структурном элементе практически отсутствует рельеф микроскола и поверхность разрушения чашечная, а это характерно для вязкого разрушения [113, 207, 385]. [c.237]

В соответствии с электрохимическим механизмом разрушения металла, развитие трещин можно представить следующим образом. Сначала на поверхности металла вознпканэт небольшие местные поражения, например в виде коррозионных язвинок. На этих участках начинает протекать электрохимический процесс при этом язвинки начинают действовать подобно запилу в качестве концентратора напряжений. Ма1сснмалы1ые значения напряжений будут на дне язвинок и поэтому дно будет иметь более отри- [c.108]

Так как при разрушении масштаб времени не играет роли, постоянную k в (3.28) можно принять равной единице. Умножив обе части полученного условия на Vi, мы видим, что оптимальный проект допускает механизм разрушения, в котором вклад любого стержня во внутреннюю мош,ность диссипации фермы численно равен или меньше его вклада в вес фермы в зависимости от того, будет ли площадь поперечного сечения рассматриваемого стержня больше или равна А. Эта форма условия оптимальности, если исключить рассмотрение нижней границы площади поперечного сечения, была дана Друккером и Шилдом [14]. Оптимальное пластическое проектирование ферм будет рассмотрено в гл. 5. [c.33]

В (4.11) оказалось не обязательным использовать положительный множитель X при члене dijk q x)), так как, согласно . 22),Xdiik q x))=-diji, Kq x)), и Ц х) определяет механизм разрушения для данной нагрузки, если этот механизм определяется функцией q x). Заметим, что условие оптимальности вида (4.11) существует для каждого параметра проекта Т(д. Для интерпретации этих условий оптимальности заметим, что интегралы [c.39]

Для оценки возможностей использования теоремы об оптимальности в приложениях важно отметить, что механизм разрушения q x) должен соответствовать полю напряжений Q(j ), которое является статически допустимым для заданной нагрузки и нигде не превышает предела текучести. Тогда, согласно теореме Хорна [34], данная нагрузка соответствует несущей способностн проекта [c.40]

Легко получить обобщение предшествующих рассуждений на случай, когда возможных нагружений больше двух. Особый интерес представляет случай семейства нагружений, зависящего от параметра I, непрерывно меняющегося в интервале от = 1о до Е = > 1о. Тогда мы имеем семейство механизмов разрушения q x l), и в условии оптимальности (4.11) член dijkiqix)) нужно заменить выражением [c.40]

Заметим, что из этой зависимости следует, что решетка на рис. 6.1, а имеет тот же моментный объем, что и решетка на рис. 6.1,6, так как обе решетки соответствуют одному и тому же механизму разрушения. Для этого механизма в зоне АЕН скорость прогибов дается формулой (6.2), в которой нужно положить а = Ь = с — Q, а в зоне ЕОН — формулой (6.5). При Р = onst моментный объем (6.10) находится путем интегрирования указанных скоростей прогибов по их областям определения и умножения суммы интегралов на 4P/i/o. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...