Повреждения объемные

I стадия — концентрация пор не меняется, увеличивается среднестатистический размер, поврежденность (объемная доля пор) возрастает [c.251]

Отметим два важных для дальнейших рассуждений обстоятельства. Прежде всего ясно, что введенная выше эквивалентная конфигурация не определена однозначно, ибо сборка эквивалентных объемных элементов в единое тело может быть произведена многими способами. Можно даже указать степень такого произвола положение эквивалентного элемента определяется с точностью до вращения его как жесткого целого. И второе важное замечание. Поскольку, вообще говоря, фиктивные дисторсии поврежденных объемных элементов несовместны, то не существует непрерывного ноля перемещений из текущей конфигурации в эквивалентную и отображение х х не является гладким. [c.428]

Настоящая монография является одной из попыток среди такого рода работ подойти к проблеме разрушения, базируясь на системном подходе, лежащем на стыке механики деформируемого твердого тела, механики разрушения и физики прочности и пластичности. В книге изложены разработанные авторами физико-механические модели хрупкого, вязкого и усталостного разрушений, позволяющие анализировать повреждение материала при сложном нагружении в условиях объемного напряженного состояния. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Кроме того, в работе рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. [c.3]

Подчеркнем, что в общем случае при циклическом нагружении в условиях объемного напряженного состояния (ОНС), реа-лизирующегося, например, у вершины трещины или острого концентратора в конструкции, соотношение компонент приращения напряжений при упругой разгрузке может не совпадать с идентичным соотношением напряжений в момент окончания упругопластического нагружения [66 68, 69, 72, 73]. Поэтому интенсивность приращения напряжений 5т, при которых возобновится пластическое течение при разгрузке (или, что то же самое, при реверсе нагрузки), может быть меньше, чем в одноосном случае, где циклический предел текучести 5т = 20т для идеально упругопластического тела [141, 155]. Это обстоятельство приводит к некоторым особенностям деформирования и соответственно повреждения материала в случае ОНС. Например, при одинаковом размахе полной деформации в цикле можно получить различные соотношения интенсивности размаха пластической АеР и упругой Де деформаций за счет изменения параметра 5т- [c.130]

В том случае, если заданный уровень напряжений в материале, работающем в модельной и натурной средах, одинаков, будем исходить из следующих предпосылок. Механизм накопления объемных повреждений аналогичен для обеих сред или отличается несущественно. Разрушение идентичных образцов происходит при равном объеме их повреждений = N . Ско- [c.120]

Процессы повреждения материала детали (объемные явления), Разрушение материала детали (его излом) относится, как правило, к недопустимым видам повреждения (см. гл. 1, п. 3). Это связано с тем, что поломка деталей в результате разрушения часто носит лавинообразный характер и протекает с большой скоростью. Поэтому расчеты, связанные с прочностью, оценивают не скорость процесса разрушения, а те условия, при которых данный процесс не возникает. [c.82]

К интегральным методам могут быть отнесены показатели, оценивающие потерю массы или объема поверхности в результате ее повреждения, например износ детали по массе (обычно образца) (мг) — потеря массы со всей поверхности в результате износа объемный показатель коррозии (мм ) —объем поврежденного или удаленного материала и т. п. [c.93]

Будем считать, что хрупкий материал имеет функцию распределения X (а) дефектов на единице площади поверхности, которые ограничивают прочность величиной а или меньшей. В виду того что наличие трещин в хрупкой среде обычно является результатом поверхностного повреждения, вызванного контактом или коррозией, мы предполагаем, что это описание является правдоподобным, особенно для хрупких материалов. Наше изложение в следующих разделах будет основано на этом подходе. Независимо от того, является ли распределение трещин по объему равномерным или нет, возможно параллельное изложение для объемного случая, которое мы дадим ниже. [c.168]

Поврежденность / определяется как объемная доля пор по формуле [c.22]

Определение кажущейся энергии активации процесса накопления повреждений, проведенное по кинетическим кривым изменений объемной доли микропор, на первой стадии отжига показало, что эта величина сопоставима с энергией активации самодиффузии а-железа и равна 272 кДж/моль. [c.251]

Главный насос, установленный на внутренней.стенке нижней половины корпуса блока зубчатых передач турбины, является объемным насосом шестеренчатого типа, в силу этого количество подаваемого масла всегда соответствует его частоте вращения. Если главный насос не работает, то снабжение смазочным маслом обеспечивает вспомогательный насос. При отказе его электропривода реле давления включает аварийный насос смазочного масла. Аварийный масляный насос — вертикальный, погружной, одноступенчатый центробежный насос с односторонним всасыванием, приводимый в действие электродвигателем постоянного тока. Его производительность достаточна только для того, чтобы позволить вращающимся валам прийти в состояние покоя без повреждения подшипников. [c.119]

Между объемной и поверхностной усталостью отмечается как сходство, так и различие. Сходство заключается в сохранении общего принципа усталости многократное циклическое воздействие напряжений, меньших предела упругости, приводит к разрушению материала в результате накопления повреждений. [c.16]

Преимущественное развитие усталостных трещин происходит в поверхностных слоях, что обусловлено более ранним по сравнению с остальным объемом металла повреждением поверхностных слоев из-за более раннего накопления в этих слоях критической плотности дислокаций [83]. Поскольку процесс усталости во всей массе протекает неоднородно, то для изучения изменения свойств в процессе циклического нагружения необходимы характеристики, которые позволяли бы судить о процессах, происходящих в локальных объемах металла. В связи с этим при изучении усталостного разрушения широкое применение нашли методы измерения твердости и микротвердости, рентгеновского анализа, оптической и электронной микроскопии. Результаты этих исследований представляют большой интерес для выявления сходства и различия кинетики накопления структурных повреждений и разрушения в условиях объемного циклического нагружения и при фрик-ционно-контактной усталости, поскольку аналогичные методы исследования широко применяются при трении. Методы интегральной оценки структурных изменений, такие, как измерение электросопротивления (проводимости), внутреннего трения, магнитных свойств, несмотря на то что требуют специальной подготовки образцов и соответственно испытательного оборудования, также могут быть полезны для исследования процессов трения. [c.33]

Технические показатели машины с гидравлической объемной трансмиссией во многом зависят от правильной и рациональной разработки гидравлической схемы трансмиссии. Поэтому при выборе принципиальной гидравлической схемы трансмиссии основными вопросами являются общий к. п. д. трансмиссии на различных режимах движения машины, буксировка и возможность пуска двигателя с буксира, наименьшие габариты и вес, надежность работы и простота эксплуатации, возможность механизации и автоматизации управления трансмиссией, меры безопасности в случае повреждения магистралей или гидроагрегатов и др. [c.273]

Начиная с половины срока долговечности стали происходит снижение пластичности и истинного сопротивления разрушению особенно в режимах при ползучести, имеющей место на второй (заключительной) стадии деформирования, что можно объяснить большим накоплением объемных повреждений в металле. Такой [c.106]

Рис. 91. Трансформация поврежденного объемного элемента, опирающегося на главные оси иовреждеппости, в эквивалентное неповрежденное состояние

На рис. 3.7, 3.8, 3.9 представлены расчетные и экспериментальные данные по кинетике деформирования и повреждения сплава ХН55МВЦ при одноосном и объемном напряженных состояниях. Из рис. 3.7 видно, что объемное сжатие значительно [c.176]

Первое обстоятельство согласуется с известными фактами влияния степени повреждения стали 12Х1МФ и нимоника 80А на скорость ползучести [116], второе подтверждается нашими испытаниями сплава ХН55МВЦ. Несмотря на значительный разброс экспериментальных данных, на рис. 3.9 видно, что благодаря объемному сжатию при давлении 8 МПа долговечность и удлинение образцов в полтора-два раза больше, чем в случае одноосного нагружения. При таком разбросе соответствие экспериментальных данных и расчетных результатов можно считать вполне удовлетворительным. [c.178]

Закономерности разрушения материала при длительном нагружении достаточно хорошо могут быть описаны с помощью разработанной физико-механической модели межзеренного разрушения, которая базируется на математическом описании процессов зарождения и роста пор, обусловленного как пластическим деформированием, так и диффузией вакансий, а также на введенном в гл. 2 при анализе внутризеренного вязкого разрушения понятии — потере микропластической устойчивости. Модель позволяет прогнозировать долговечность при статическом и циклическом длительном нагружениях элементов конструкций в условиях объемного напряженного состояния и переменной скорости деформирования. В частности, с помощью указанной модели могут быть описаны процессы залечивания межзе-ренных повреждений при сжатии и рассчитана долговечность в условиях циклического нагружения при различной скорости деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. [c.186]

ЭОС идеально [юдходит для элементного анализа поверхности, поскольку повреждения, производимые электронным пучком, несущественны. Абсолютная чувствительность метода составляет порядка Ю г, относительная чувствительносп гю примесям объемного происхождения 10 %. Недостатком ЭОС является то, что падающий электронный луч заряжает поверхности непроводящих образцов. Последнее справедливо и для других электронно-зондовых методов анализа. [c.156]

Весьма важный технологический метод борьбы с коррозией газонеф-тепроводов — создание режима течения потока, обеспечивающего его однородность. Это может быть достигнуто за счет скоростного напора при повышении объемного расхода водонефтегазовой смеси или уменьшением диаметра трубы. Разрушение трубопроводов, транспортирующих влажный газ или нефтяную эмульсию, при фазовом расслоении приобретает локальный характер и концентрируется в основном на нижней образующей трубопровода, а зоны наибольших повреждений сосредотачиваются на пониженных участках его трассы. [c.193]

Другим проявлением микроструктурных повреждений, в частности для композитов на основе каучука с большой объемной долей жестких включений, является дилатация (см., например, Феррис [24, 25] и Оберз [75]). Типичное поведение твердого топлива при осевом нагружении о и гидростатическом давлении показано на рис. 18 дилатация, напряжение и деформация возрастают от начала отсчета, соответствующего гидростатическому давлению. За исключением очень малой части дилатации (эта часть равна ст/(3/С), где /С — эффективный модуль всестороннего расширения в неповрежденном композите), указанное явление обусловлено отделением матрицы от включений и наличием пустот внутри матрицы, [c.185]

Как упрочнитель для высокотемпературных композитов усы сапфира обладают рядом преимуществ, в частности, химической инертностью в окислительной среде, высокими модулем упругости и сопротивлением ползучести. Однако для использования сапфира в этих композитах необходимо также, чтобы усы сапфира были химически совместимы с таким металлом, как никель, который может служить матрицей композита, работающего в нужном интервале температур. На самом же деле было обнаружено [12] сильное повреждение упрочнителя после термообработки в вакууме при 1373 К композита никель — 20% усов сапфира, в котором использовались усы, полученные фирмой Томсон — Хьюстон (СТН) и фирмой Термокинетические волокна (TFI). Поскольку этот материал предназначался для работы при 1373 К и выше, такой результат, казалось бы, свидетельствует об ограниченной применимости композита никель — усы сапфира. Однако, как будет видно из дальнейшего, кажущаяся несовместимость в указанной композитной системе при 1373 К обусловлена присутствием поверхностных и объемных примесей в усах после их выращивания. Будет показано, что соответствующей очисткой (Можно предотвратить разрушение усов при 1373 К и тем самым получить совместимую систему никель —усы сапфира. Таким образом, присутствие примеси в уирочнителе является важным фактором, оп- [c.388]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Интересным, также учитывающим в мере поврежденности микро-структурную картину разрушения, является предложение С. К. Ка-науна и А. И. Чудновского. Схема поврежденного поликристал-лического тела представлена ими в виде изотропного тела со сферическими анизотропными включениями, имеющими различную ориентацию осей анизотропности. В качестве меры поврежденности (имеются в виду межкристаллические трещины) характерного объема, относящегося к некоторой точке тела, принимается функция р = р(Ф, чЭ, f), представляющая собой объемную концентрацию включений различной ориентации. Здесь ф, и г з —эйлеровы углы, определяющие ориентацию включения относительно некоторой системы осей анизотропия подразумевается полная. [c.596]

Для прямозубых тяговых передач с жестким рамным подвешиванием наиболее перспективным является применение зубчатых пар с высокой твердостью как шестерни, так и колеса, дос-тигае, юй с помощью цементации и объемной или контурной закалки. Для реализации преимуществ таких зубчатых передач и повышения их долговечности совершенство геометрии зацепления особенно важно в связи с опасностью кромочного контакта при перекосах и деформациях деталей редуктора и концентрацией нагрузки по длине зубьев, приводящих к интенсивному изнашиванию и другим повреждениям зубьев. [c.204]

В реакциях синтеза около 80% энергии уносится высокоэнерге-тичными (порядка 14 МэВ) нейтронами, пронизывающими на большую глубину элемент конструкции термоядерного реактора. С учетом этого следует ожидать, что объемные повреждения материалов при одинаковом интегральном потоке нейтронов будут более значительными, чем в случае быстрых реакторов, по крайней мере, в силу двух причин с одной стороны, под действием нейтронов с энергией 14 МэВ в материалах будут возникать более энергичные первично выбитые атомы, а следовательно, будут создаваться большие количества смещенных атомов и большие повреждения, чем в случае нейтронов быстрых реакторов. С другой стороны, сечения (п, а)-и п, р)-реакций для нейтронов таких энергий существенно выше, чем для нейтронов реакторного спектра энергий. Образующиеся [c.10]

Влияние свободной поверхности необходимо учитывать при исследовании радиационного распухания, вызванного ионным или электронным облучением. В экспериментах по облучению в высоковольтном электронном микроскопе влияние свободных поверхностей образца накладывает ограничение на толш,ину исследуемого объекта (О —( > 3 Lfv) [114, 121, 122]. В противном случае полученные результаты не представительны для описания поведения объемного повреждения материалов. При температуре порядка 600° С толщина стальных образцов должна быть не меньше 1,5 мкм. Интересное явление наблюдается в случае электронного облучения в высоковольтном электронном микроскопе при 400° С фолы, которые изготовлены из объемных образцов никеля, предварительно облученных нейтронами при 400°С до появления мелких пор, а именно происходит рост пор в центральной части фольги и исчезновение их из областей, прилегающих к поверхностям [121]. [c.148]

В экспериментах по ионному облучению образцов влияние поверхности накладывает ограничение на энергию бомбардирующих частиц [331. Общепринятого критерия, позволяющего оценить минимальную энергию бомбардирующих частиц, при которой поверхность не влияет на развитие радиационного распухания в пике повреждения, нет, однако считается, что при энергии металлических ионов мен -ше 500 кэВ зависимость развития пористости от энергии бомбардирующих частиц в значительной мере обусловлена влиянием поверхности, поскольку глубина проникновения ионов должна превышать две ширины свободной от пор зоны, иначе, как и в Случае облучения в ВБЭМ, результаты не представительны для описания поведения объемного повреждения материалов [120]. [c.148]

Существуют различные показатели коррозии (табл. 3), которые используются с учетом вида коррозии, характера повреждений и специфических требований данной отрасли промышленности к металлу. Скорость общей равномерной коррозии металлов и сплавов (химической и электрохимической) поддается оценке путем наблюдения за ростом и разрушением пленок из продуктов коррозии (гравиметрические, оптические, электрические методы испытаний) (рис. 5). Используются весовой (/(в) и глубинный (П) показатели скорости коррозии н реже — объемно-газовый показатель (см. табл. 3). Для оценки скорости развития локальных коррозионных повреждений применяют разнообразные методы испытаний. Широко используется механический показатель, а также электрический и резонансный показатели. Существуют и другие показатели. Оценивают, например, время до появления выраженной трещины в напряженном металле, контактирующем с агрессивной средой. Проводятся замеры контактных токов между различными металлами в жидких электролитах с целью определения скорости контактной коррозии. Широко применяются способы микрографического обследования образцов после коррозионных испытаний с промером глубины питтин-гов. [c.125]

Механизм длительного разрушения в условиях ползучести (иногда применяют термин статическая усталость , который мы используем в дальнейшем) представляет собой сочетание дислокационного механизма развития микротрещин с термофлукту-ационным и диффузионным механизмами образования и движения вакансий [30, 11]. Характерной особенностью повреждений при ползучести является образование пор, появляющихся наряду с микротрещинами и вызывающих специфическую объемную ползучесть, т. е. прогрессирующее во времени разрыхление материала [9, 10, 30, 36]. В условиях постоянного или монотонно изменяющегося напряжения объемная ползучесть становится заметной (в отличие от сдвиговой ползучести) лишь незадолго до момента полного разрушения. Однако при циклическом действии напряжений объемная ползучесть отмечается на более ранних стадиях деформационного процесса. Стадия диссеминированных повреждений завершается появлением поперечных трещин, которые видны на поверхности образца при небольшом увеличении микроскопа или даже простым глазом. [c.26]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

Наличие в системе пылеприготовления инертных газов, а также водяных паров понижает в пылегазовоздушной смеси объемное процентное содержание кислорода и уменьшает тем самым ее взрывоопасность. Взрывы пыли не возникают при обеспечении во всех режимах работы системы пылеприготовления объемной концентрации кислорода в ней не более 16%. Возникновение тления пыли возможно при содержании кислорода в среде более 3%. Особую опасность представляет взрыхление тлеющих отложений пыли, приводящее к сильным взрывам и пожарам с большими разрушениями помещения и повреждением оборудования. [c.34]

Недостатками способа с отстаиванием воды являются необходимость удаления и обезвреживания выпавшехг воды и осадков возможность в некоторых случаях поступления к форсункам воды, содержащейся в мазуте не в тонкодисперсном состоянии, а в виде крупных капель дополнительное увлажнение мазута за счет проникновения в него пара и конденсата из трудноконтролируемых повреждении змеевиков, расположенных внутри емкостей трудность отстаивания при некоторых видах мазутов (высоковязкие сернистые мазуты), осаждение асфальтенов и карбоидов на поверхностях нагрева змеевиков и ослабление действия подогрева длительность процесса отстоя Еысоковязких мазутов, что вызывает необходимость иметь в установке дополнительную емкость для отстоя возможность нарушения процесса отстаивания при недостаточно четкой работе персонала невозможность отстаивания при равенстве объемных весов мазута и воды. [c.23]

Во многих технологических процессах современного машиностроения встречаются твердые деформируемые тела, масса и конфигурация которых изменяются вследствие непрерьшного или дискретного присоединения или удаления частиц материала. При этом рассматриваемое тело находится, как правило, под действием определенных объемных и поверхностных термо механических нагрузок. В качестве наиболее распространенных процессов, в которых приходится иметь дело с телами, подвергающимися термомеханическому нагружению одновременно с присоединением материала извне, можно указать, например, намотку изделий из полимерных и композиционных материалов, напьшение разного рода деталей и покрытий из керамических и других тугоплавких материалов, кристаллизацию слитков в технологических линиях непрерывной разливки, выращивание кристаллов, различные варианты технологий изготовления сплавов способом быстрого отверждения и др. Имеется также широкий круг процессов, в которых деформируемое тело, подвергающееся термомеханическому нагружению, теряет свои материальные частицы вследствие плавления, испарения, изнашивания, распада и т.д. В качестве примеров таких процессов можно упомянуть вьпюрание твердьк топлив, абляцию при обдуве, коррозионные повреждения и др. [c.190]

Объемный модуль К, модуль сдвига G и коэффициент линейного расширения а являются функциями температуры Т, а также, на заключительньЕХ стадиях процесса накопления рассеянных повреждений - функциями накопленной поврежденности со. [c.374]

Хотя усталостная выносливость полимеров с высокой объемной долей непрерывных однонаправленных углеродных или борных волокон обычно достаточно высока, стойкость композиций разных типов с короткими волокнами к циклическим нагрузкам значительно меньше, так как менее устойчивая матрица в этом случае подвергается большим напряжениям. В матрице легко инициируются начальные повреждения, что приводит к нарушению целостности композиционного материала, хотя волокна остаются неповрежденными. Задолго до резкого падения жесткости материала его проницаемость для воды или водяных паров сильно возрастает. Граница раздела фаз особенно чувствительна к усталостному разрушению, так как сдвиговые напряжения на границе раздела меняют свое направление в каждом цикле, а по краям волокон наблюдается особенно высокий уровень концентрации сдвиговых напряжений. Возможно также, что в композиционных материалах как с хаотическим, так и с ориентированным распределением коротких волокон, концы волокон и слабые места границы раздела служат центрами зарождения усталостных трещин. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...