Состояние пластического разрушения

При достижении предельной нагрузки в идеальном жестко-пластическом теле возникает беспрепятственное пластическое течение. Предельное состояние можно интерпретировать как состояние, предшествующее разрушению. В связи с этим иногда предельное состояние называют состоянием пластического разрушения, а экстремальные теоремы, характеризующие предельную нагрузку, —теоремами о пластическом разрушении. [c.284]

При сложном напряженном состоянии, например, в местах концентрации растягивающих напряжений условия перехода от пластического разрушения к хрупкому другие. Поэтому и температура перехода от одного вида разрушения к другому, определенная в этих условиях, отличается от температуры перехода, найденной путем испытания гладких образцов на растяжение. Элементы многих конструкций работают именно в условиях концентрации напряже- [c.71]

Как уже упоминалось, наличие пластической деформации у конца трещины приводит к увеличению затрат работы па ее продвижение. Эта работа должна быть определена экспериментально, но иногда ее можно вычислить аналитически, пользуясь некоторой моделью трещины и небольшим числом экспериментальных данных. В частности, как отмечалось выше ( 26), для плоского напряженного состояния пластическая область (работа пластической деформации в этой области отождествляется с работой разрушения) имеет удобную для расчета форму в виде узкой зоны перед краем трещины. Остальной объем тела находится в упругом состоянии. Используем энергетическое условие (4.6) для определения критических состояний равновесия. В дальнейшем это условие будет использовано для расчета докритических состояний ( 29) и долговечности при повторном нагружении ( 30). [c.231]

Таким образом, пограничный слой можно рассматривать как некоторое третье тело, состоящее из материала, находящегося в состоянии пластического течения. Структура его сложна и непостоянна во времени. Стационарное состояние пограничного слоя представляется как термодинамическое равновесие процессов разрушения и восстановления атомно-молекулярных связей частиц диспергированной среды, сопровождаемое изменением массы (вынос из зон контакта диспергируемого материала) и рассеянием энергии. [c.87]

Логично предположить, что с ростом вероятности развития микротрещин от действия микронапряжений II рода величина Ст , необходимая для достижения макроразрушения, снижается. Аналогично с увеличением вероятности акта пластической деформации в микрообъемах исследуемого материала уменьшается величина сг,, необходимая для достижения предельного состояния — макроскопического разрушения за заданное время. [c.134]

Известно, что при разрушении твердых тел решающую роль играют пластические деформации, всегда предшествующие разрушению. В этих случаях процесс пластической деформации обычно состоит из нескольких последовательных этапов исчерпывания пластичности, максимального упрочнения металла, перехода в кри< тическое состояние и разрушение, т. е. отделения микрообъемов. [c.11]

В поликристаллических металлах различная ориентация отдельных зерен обусловливает неодинаковое их сопротивление приложенной нагрузке. Даже в тех случаях, когда эта нагрузка создает в металле средние макроскопические напряжения намного меньше предела текучести, отдельные микроучастки зерен, наименее благоприятно ориентированные, могут оказаться в состоянии пластической деформации. Зарождение трещин усталостного и коррозионно-усталостного разрушения связано с локальной микропластической деформацией в отдельных слабых местах поверхности металла. [c.42]

В процессе нагружения материал конструкций может находиться в упругом состоянии, пластическом или состоянии разрушения. Условно за границы этих состояний обычно принимают предел упругости стр, предел текучести (Тт и предел прочности Ств. Для хрупких материалов, у которых площадка текучести практически отсутствует, критерии пластичности одновременно являются и критериями прочности. У пластических материалов критерии перехода в пластическое состояние и в состояние разрушения зависят от вида напряженного состояния и физико-технических свойств материала. Разрушение ма- [c.40]

Облако примесей 257 Области температурные различных состояний аморфного полимера 349 Область пластического разрушения путем среза 285, 571 [c.825]

Вид испытания, размер образцов Характеристика, по изменению которой определялся температурный переход Состояние металла Температурный интервал перехода из области хрупкого в область пластического разрушения, в С [c.80]

Список предельных состояний весьма обширен. Его открывает, разумеется, предельное состояние разрушения. Однако далеко не всегда достижение предельного состояния связано с разрушением. Например, при случайном падении ручных часов на асфальт может слегка погнуться минутная стрелка, она станет задевать либо за циферблат, либо за стекло. Часы остановятся, т. е. выйдут из строя. Остаточный изгиб стрелки связывают с переходом ее через состояние предельной упругости, когда малый объем этого элемента перешел в состояние пластического течения, а основной объем остался в состоянии упругого деформирования. [c.61]

Исследование динамического напряженного состояния исследование пластического разрушения тел с трещинами исследование /-интеграла [c.15]

Исследование плоского и пространственного напряженного состояния вблизи трещин и концентраторов напряжений многоцикловая усталость малоцикловая усталость пластическое разрушение [c.16]

Возникающие в модели жесткопластического тела явления перемещения кусков конструкции как жесткого целого и соответствующие механизмы пластического разрушения приводят к несложным моделям затупления вершины трещины, при помощи которых можно определить ее раскрытие. На рис. 11 приведены две кинематически допустимые модели затупления вершины трещины — соответственно для случая пластического течения по всему сечению [46] и для глубокого надреза [48]. Другие модели затупления для различных конфигураций трещин, упрочняющихся упругопластических материалов и для плоского напряженного состояния можно найти в работе [46]. Рассмотренная теория жесткопластических течений в окрестности вершины трещины может быть применена для аналитического или численного определения раскрытия вершины трещины, а также для вычисления различного рода инвариантных (не зависящих от пути интегрирования) интегралов, о чем пойдет речь ниже. [c.62]

При механическом разрушении полимеров хрупкий разрыв в чистом виде может проявляться, по-видимому, только при температурах, близких к абсолютному нулю. Тем не менее, в зависимости от структуры и состояния полимерного материала, один из указанных механизмов может быть преобладающим. Обнаружено, что уменьшение температуры и увеличение скорости деформирования способствует хрупкому разрушению и, наоборот, увеличение температуры и уменьшение скорости деформирования способствует преобладанию пластического разрушения у линейных полимеров. [c.117]

Существенным недостатком теорий прочности является то, что в случае сложного напряженного состояния локальное разрушение часто не приводит к разрушению всей конструкции. Фактически в опасной точке появляется либо пластическая зона, либо образуются трещины, которые развиваются с увеличением нагрузок. Поэтому теории прочности дают неудовлетворительные результаты в местах надрезов, выточек и других концентраторов напряжений. [c.77]

Нормативные методы расчета на прочность сосудов высокого давления, которые работают при температурах, не вызывающих ползучести материала, основаны на принципах оценки по предельным состояниям (вязкому разрушению, охвату всего сечения элемента сосуда пластической деформацией, возникновению макротрещин при циклическом нагружении). Толщины элементов рассчитывают по предельным нагрузкам, соответствующим предельным состояниям вязкому разрушению или пластической деформации по сечению элемента (ОСТ 26 104 87). При расчете по методу предельных нагрузок расчетное давление р принимают в щ или раз меньше значений р., или р (где р , Рв - давление, при котором вся стенка элемента соответственно переходит в пластическое состояние или разрушается tij, п - коэффициент запаса статической прочности соответственно по р-, или р ). [c.779]

Большие возможности ТПР отмечались неоднократно. Основанный на ее положениях предельный анализ конструкций дает в ряде случаев надежный подход к исследованию пластического разрушения и определению разрушающих нагрузок системы. Вместе с тем теория имеет ряд ограничений. Современное состояние вопроса, характеристика решений конкретных задач предельного анализа конструкций содержится в ряде обзоров [12, 65. [c.226]

В вязком состоянии их разрушению предшествует существенная пластическая деформация. Для определения несущей способности деталей из пластических материалов обычно рассматривается их поведение при небольшой степени пластического деформирования. Здесь существенное значение приобретает определение предела текучести, который при расчетах в упруго-пластической области принимается равным пределу пропорциональности на кривой деформирования [20]. Различают истинную и условную диаграмму деформирования, В условной диаграмме на оси ординат откладываются напряжения a = S/Fo, а на оси абсцисс — деформации 1 = А1/1о. Здесь S— сила, действующая на растягивающийся образец Fo, 1о — начальная площадь сечения и длина образца А/ — абсолютная деформация образца. На этой диаграмме предел текучести соответствует остаточной деформации образца, равной 0,2 %. Значения этого условного предела текучести приводятся в справочной литературе. Следует учитывать, что после возникновения пластических деформаций в какой-либо части сечения детали имеет место увеличение несущей способности. Это происходит за счет перераспределения напряжений по сечению (например, при изгибе оси или балки) и за счет упрочнения материала детали при пластическом деформировании. [c.120]

Значительный практический интерес представляет применение теории приспособляемости к анализу несущей способности конструкций типа пластинок и оболочек. Здесь можно выделить прежде всего обширный цикл работ (преимущественно зарубежных), посвященных расчетному [105, 118, 125, 157-— 160, 176, 177, 189, 206, 207, 220 и экспериментальному [124, 190] исследованиям приспособляемости сосудов давления. Как уже отмечалось выше, в условиях однопараметрического нагружения прогрессирующее разрушение является не характерным видом разрушения как правило, в предельном состоянии реализуется знакопеременное пластическое течение (в особенности при наличии концентрации напряжений) либо мгновенное пластическое разрушение (предельное равновесие). [c.42]

Сталь в пластически деформированном состоянии. Пластически де-формированная сталь в отличие от литой имеет равномерное мелкозернистое строение в результате разрушения горячей механической обработкой грубой литой структуры. Пластическая дефор- [c.98]

Заметим, что при расчете нашего заклепочного соединения по предельному состоянию пластические деформации отдельных заклепок оказываются не исключенными. Поэтому, по существу, под [т] в (3.91) и (3.92) следует разуметь не допускаемое напряжение, гарантирующее от пластической деформации, а допускаемое напряжение, обеспечивающее гарантию против разрушения, т. е. [c.115]

Расчет балок на чистый изгиб по предельному состоянию. Поставив требование, чтобы наибольшие напряжения не превосходили допускаемых, мы обеспечиваем гарантию того, что эти напряжения не достигнут для балок из хрупких материалов временного сопротивления, а для балок из пластичных материалов — предела текучести. Иными словами, при таком расчете за предельное состояние балок из хрупкого материала принимается состояние по рис. 97, а, а для балок из пластичного материала — по рис. 97, б (при одинаковом Ст для растяжения и сжатия). Представленное на рис. 97, а состояние балки из хрупкого материала можно действительно считать предельным, так как при нем начинается разрушение балки. Что касается состояния, представленного на рис. 97, б, то рассматривать его как предельное можно лишь условно, в том смысле, что в этом состоянии в балке начинают развиваться пластические дефор.мации. Однако это обстоятельство не может ни повлечь за собой значительного увеличения прогибов, ни отразиться на грузоподъемности балки, так как в этом состоянии пластически деформируются лишь крайние волокна балки, все же остальные испытывают упругие деформации. При дальнейшем увеличении изгибающих моментов крайние волокна, правда, деформируются без существенного увеличения напряжений, зато в остальных напряжения могут увеличиваться по крайней мере до От- В результате начинают пластически деформироваться волокна, ближайшие к крайним, затем ближайшие к названным и т. д. Таким образом, пренебрегая возможностью незначительного роста напряжений после достижения величины От, можно представить последовательное изменение напряженного состояния эпюрами, изображенными на рис. 98 пунктиром. Иными словами, пластическая деформация, начавшись у поверхности балки, при дальнейшем росте изгибающих моментов постепенно распространяется вглубь. [c.174]

Потеря устойчивости и переход в закритическое (иногда лавинное) состояние, которое ранее изучалось лишь в упругом состоянии, учитывается теперь также в состояниях пластическом, вязком и разрушения (при определенной степени развития трещин). [c.58]

Примеры разделения механических характеристик материалов в состояниях пластической деформации и разрушения по кинетическим признакам [c.73]

Таким образом, обе величины и Ов п оо.г У пластичных при растяжении металлов определяются в пластическом состоянии без разрушения и потому не связаны с сопротивлением материала разрушению. Но и характеристики сопротивления разрушению материала (например, сопротивление начальным трещинам) обычно не отражают сопротивление разрушению тела, так как и после обнаружения трещин сопротивление тела некоторое время продолжает возрастать. [c.75]

Н. Н. Давиденковым и Ф. Ф. Витманом, показал несостоятельность метода В. Купце [3, с. 169]. Создать во внутренних зонах надрезанного образца в упругой области напряженное состояние, близкое к всестороннему растяжению, можно, но сохранить это состояние до разрушения не удается из-за пластической деформации поверхностных слоев материала у вершины надреза, где третье главное напряжение равно нулю [11, с. 17]. [c.256]

При сложных напряженных состояниях различить разрушение путем отрыва и среза по внешнему виду излома часто трудно. Так, например, при разрыве надрезанных образцов, а также при разрыве пластичных металлов, у которых роль надреза играет образовавшаяся в процессе пластической деформации шейка, плоскость разрыва в макромасштабе кажется перпендикулярной к оси образца, в то время как при более тщательном рассмотрении видно, что поверхность разрыва зигзагообразная, ломаная, причем зигзаги наклонены к оси образца примерно под углом 45° (рис. 11.1). Вероятно, эти зигзаги — следы разрушения от касательных напряжений, которые не могут распространяться на большую длину вследствие локализации максимальных касательных напряжений в поперечном сечении, проходящем через надрез (шейку) . [c.348]

Заметим, что для этой балки с тонкими полками осевые напряжения в полках существенно постоянны. Поэтому для упруго-идеально-пластических балок предел текучести достигается одновременно во всех точках полок. Это намного упрощает двухцелевое проектирование балки с заданными упругой податливостью и коэффициентом нагрузки при пластическом разрушении под действием одной и той же системы нагрузок. Действительно, определим оптимальный проект, удовлетворяя первому ограничению на поведение балки и игнорируя второе. Если постоянная интенсивность напряжений ао в полках, согласно этому упругому проекту, должна превышать предел текучести сту при одноосном напряженном состоянии, то проект определится вторым ограничением и толщина полок, предусматриваемых упругим проектом, должна быть увеличена в (То/ау раз. [c.82]

На рис. 1.4,6 нанесена также в координатах тах—Ymax бдиная кривая деформирования. Пересечение лучей с предельными прямыми на диаграмме механического состояния характеризует разрушение для случаев / и II — от среза, для случаев III и IV — от отрыва. При соответствующих значениях напряжения fmax по кривой деформирования можно определить деформации, сопутствующие разрушению. Чем больше напряженное состояние приближается к всестороннему растяжению, тем меньше оказывается пластическая деформация при разрушении, и вязкое разрушение сменяется хрупким. Отсюда следует, что на образование хрупкого состояния влияет тип напряженного состояния материала так возрастание нормальных растягивающих напряжений по сравнению с касательными повышает склонность материала к хрупкому разрушению. [c.12]

Для того чтобы проследить влияние обкатки на статическую прочность, были испытаны образцы, половину длины рабочей части которых подвергали обкатке при усилии Р= 1000Н, а половина оставалась в исходном состоянии. После разрушения на участке образца с исходным состоянием поверхности наблюдался четко выраженный деформационный рельеф, связанный с выходом на поверхность пластических сдвигов, в то время как наклепанная часть образца оставалась гладкой, без следов деформации (рис. 123). Аналогичный образец был растянут до уровня 0,98 Од, при этом он получил среднюю деформацию около 4 %. Измерение деформаций различных участков образца на его рабочей длине показало, что на части образца с исходным состоянием поверхности величина относительного удлинения составила 7 %, а на обкатанном участке 1 %. Таким образом, результаты статических испытаний однозначно показали, что участки с обкатанной поверхностью имеют более высокое сопротивление деформированию, чем металл с исходным состоянием поверхности. [c.194]

Протяженность области концентрации напряжений dg или пластической зоны dp в слоистых композитах с упругими или пластичными матрицами определяет область влияния неоднородности напряженного состояния, вызванной разрушением одного или более находящихся рядом армирующих элементов. Как только произойдет разрушение с образованием трещины, как показано на рис. 4 и 5, напряжения в двух элементах с каждой стороны ее на длине б = 2й возрастут по сравнению с номинальным напряжением всюду вне этой области. Наиболее вероятно, что дальнейшие процессы разрушения будут локализованы в этой полосе длины б и сопровождаться развитием существующей зародьнпевой трещины. Следовательно, как отметили впервые Гюсер и Гурланд [12] и широко использовал Розен с соавт. [30], нагруженный слоистый композит полной длины L можно рассматривать как ряд из п = = ЫЬ статистически независимых соединенных звеньев, как показано на рис. 6, в каждом из которых может независимо происходить зарождение разрушения и процесс его развития. [c.185]

Когда обе фазы пластичные, кривая напряжение — деформация имеет участки, где обе фазы находятся в упругом состоянии, одна из фаз — в упругом, а другая — в пластическом состоянии и, наконец, где обе фазы перешли в пластическое состояние. Такое разрушение можно описать по аналогии с разрушением пластических металлов, где исчерпание способности к упрочнению определяет момент пластической неустойчивости. Предельное растягивающее напряжение композита определяется по критерию <1Рс1<1г = О, где Рс — нагрузка, приложенная к композиту. Используя правило смесей , получим [c.441]

Замечания о терминах. Напомним о терминологии, принятой в настоящем курсе в главе IV. Различаем два типа предельногс состояния материала разрушение и текучесть. Последняя при развитии пластической деформации также может закончиться разрушением. Разрушение различаем двух типов — разрушение хрупкое от отрыва, которому практически не предшествует пластическая деформация, и разрушение от среза, которому предшествует заметная пластическая деформация. При разрушении от среза, ввиду значительного поворота пачек скольжения в процессе предшествующей разрушению пластической деформации и возможности заклинивания этих пачек (прекращения скольжения), может проявиться хрупкий характер в последний момент разрушения. [c.549]

Разрушение металлов, Существует два основных вида разрушения металлов 1) путем отрыва под действием нормальных напряжений при хрупком разрушении, которое не сопровождается пластической деформацией, и 2) путем сдвига под действием касательных напряжений при любом состоянии. Вязкое разрушение путем сдвига сопровождается значительной пластической деформацией, которая наступает досле того, как металл достиг предела текучести. [c.64]

В случае шюсконапряженного. состояния имеется отделы1ый класс решений упругопластической задачи, представляющей особенно большой интерес для механики разрушения [19]. Во многих задачах плосконапряженного состояния пластические де( рма-ции сконцентрированы вдоль.линий ( шейка ) решение таких задач находится методами теории упругости. Впервые решение такого типа для одной щели в пластинке, растягиваемой на бесконечности по направлению, перпендикулярному линии разреза, было указано Дагдейлом [20], который подтвердил также экспериментально это решение. Почти одновременно аналогичные решения были весьма полно изучены М.Я. Леоновым и его коллегами ПЛ1. Витвицким, С.Я. Яремой в цикле работ [21-26]. [c.83]

Существенным недостатком теорий прочности является то, что в случае сложного напряженного состояния локальное разрушение часто не приводит к разрушению всей констрзосции. Фактически в окрестности опасной точки появляется либо пластическая зона, либо образуется трещина, которая развивается с увеличением нагрузок. Поэтому расчеты по феноменологическим теориям дают неудовлетворительные результаты для концентраторов напряжений - надрезов, выточек и т.п. [c.229]

Важная особенность явления концентрации состоит в том, что одновременно с резким повышением напряжений вблизи концентратора даже при исходном одноосном состоянии возникает сложное (плоское или объемное) неоднородное напряженное состояние, непосредственно влияющее па развитие пластических деформаций или трещин разрушения. Таким образом, несущая способность основных элементов многих конструкций обычно определяется напряженным состоянием и условиями прочности в местазг концентрации, ибо именно там прежде всего наступает предель- ное. состояние и разрушение. [c.5]

Главное, что нас интересует с точки зрения прочности, это напряжения, при которых в материале наступают качественные изменения механических свойств, т.е. когда в пластичном материале наступает текучесть, а в хрупком — разрушение. Такие напряженные состояния мы будем называть предельными. При внешнем разнообразии наблюдаемых в эксперименте видов предельных состояний все они, по суш еству, могут быть сведены к трем видам. Первый из них наблюдается при испытаниях образцов из хрупких материалов на растяжение. Это разрушение отрыва по плоскости, нормальной по отношению к растя-гиваюш им напряжениям. Будем называть такое предельное состояние хрупким отрывом. Второй вид предельного состояния соответствует разрушению по плоскостям действия максимальных касательных напряжений хрупких образцов при сжатии, т.е. по плоскостям максимальных сдвигов. Это предельное состояние хрупкого сдвига. И, наконец, предельное состояние текучести, которое возникает при испытаниях образцов из пластичного материала и сопровождается пластическими деформациями за счет скольжения но плоскостям действия максимальных касательных напряжений. [c.347]

В этой связи в гл. 1 рассмотрены основные положения о пла-стически-деструкционном характере деформирования поликри- сталлических материалов, обусловленном развитием и накоплением приводящих к разрушению микроповреждений, и критерии структурного состояния пластически-деформированного металла, позволяющие оценить степень его деструкции (нарушений сплошности), а следовательно, и степень пригодности к эксплуатации. [c.5]

Соотношение до- и закритических стадий по длине трещины для разных случаев разрушения резко различно, например, для хрупкого разрушения критическое состояние наступает очень рано, при малой длине трещины, в то время как при пластическом разрушении почти весь процесс может быть докритнческим. [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...