Деформация твердых тел разрушения упругая

Высокоэластические деформации резин характеризуются большей величиной по сравнению с упругими деформациями твердых тел при относительно малом сопротивлении деформированию. Так, при одной и той же малой деформации растяжения напряжение в металлах на 4—5 порядков выше, чем в резине. Резины способны растягиваться без разрушения до нескольких сот процентов, причем их удлинение при разрыве на 2—3 порядка выше, а сопротивление разрыву в 5—30 раз ниже, чем у стали. Как упругие, так и высокоэластические деформации обратимы. Качественное различие упругих и высокоэластических материалов связано с молекулярной структурой и механизмом их деформирования [2, 3]. [c.5]

Механическое разрушение, т. е. конечная стадия, завершающая процесс упругой или пластической деформации твердого тела. Сюда относятся поломка вала машины, разрыв троса, растрескивание напряженного элемента фермы. Такое разрушение выводит из строя ценную конструкцию, но чаще всего позволяет регенерировать сам конструкционный материал например, сталь сломанного вала может быть снова переплавлена в мартеновской печи. [c.7]

В последнее время открылась новая обширная область приложения теории упругости к физике твердого тела. Идеальный кристалл с правильным расположением атомов упруг. Всякие нарушения правильности кристаллической решетки приводят к появлению поля напряжений, которое с достаточной степенью точности может быть изучено методами теории упругости. В следующих главах, посвященных решению задач теории упругости, основное внимание будет обращено именно на эту сторону, будут приведены некоторые результаты, которые необходимы для понимания современных точек зрения па механику неупругих деформаций и разрушения. [c.266]

До сих пор, говоря об испытании образца на растяжение, мы касались только внешней стороны явления, не затрагивая внутренних процессов, происходящих на уровне молекулярного строения. И это естественно, поскольку в основу подхода была положена схема сплошной среды, лишенной каких бы то ни было структурных особенностей. Между тем процессы, происходящие в материале при деформации и разрушении, определяются структурой вещества и принципиально не могут быть объяснены средствами механики сплошной среды. Поэтому их изучение выпадает из класса задач, рассматриваемых в курсе сопротивления материалов. Это - уже вопросы физики твердого тела, построенной на совершенно отличной от сопротивления материалов основе. Тем не менее, изучая сопротивление материалов, необходимо иметь хотя бы самое общее представление о том, что происходит в материале при нагружении и от чего зависят упругость и пластичность. [c.72]

Все перечисленные выше вопросы относятся к механике твердого тела. Однако материал, из которого изготовляют части машин и сооружений, обладает упругостью, поэтому при нагружении устройства силами эти его части испытывают деформации, которые могут оказаться чрезмерными. Кроме того, при этом могут возникать недопустимые вибрации. В частях машин внутренние напряжения, сопутствующие деформациям, могут оказаться настолько большими, что приведут к их разрушению. Поэтому вопросы механики и прочности упругого тела занимают весьма важное место в нашем курсе. [c.6]

Концентрация напряжений, вызванная упругими трещинами или скоплением дислокаций, существенно влияет на хрупкое разрушение, так как условие разрушения совершенно хрупких (т. е. упругих) твердых тел состоит в достижении максимальным напряжением критической прочности. В пластичных металлах концентрация напряжений подвержена пластической релаксации вследствие зарождения дислокаций и их движения на соседних плоскостях скольжения. Поэтому в процессе развития трещины совершается работа пластических деформаций. [c.66]

Скорость нагружения существенно влияет на механизм разрушения твердого тела. При медленном увеличении нагрузки происходит упругая деформация, затем пластическое течение твердого тела, и наконец, его разрыв. Медленное возрастание механического напряжения может сопровождаться протеканием вторичных процессов в твердых телах и соответствующими обратимыми или необратимыми изменениями свойств тела. При большой скорости нарастания механического напряжения обычно происходит хрупкое разрушение большинства материалов. [c.34]

Звенья в механизме и машине служат для передачи движения и силы от одного звена (ведущего) к другому (ведомому). В качестве звеньев механизма могут быть использованы твердые, упругие и гибкие тела. Звенья механизма при условии отсутствия значительных деформаций от действующих сил должны быть достаточно жесткими. Однако во многих случаях, в частности, когда мащина подвержена ударным нагрузкам, звенья механизма должны быть упругими для амортизации и предохранения их от разрушения. Упругие звенья с ограниченной жесткостью применяют также для предохранения машин от вибрации и колебаний. Например, упругий вал позволяет сообщить весьма большую частоту вращения ротору турбины без опасности разрушения его при колебаниях. [c.60]

Выше рассмотрены физические основы механического изнашивания материалов главным образом при трении скольжения. Можно заключить, что износ скользящих относительно друг друга рабочих поверхностей деталей всегда происходит при местных контактных напряжениях. При контактном нагружении твердого тела, как и при нагружениях других видов, наблюдаются упругая и пластическая деформации, а также разрушения путем среза и отрыва. [c.282]

В этом состоянии машину можно условно рассматривать как твердое тело, у которого во многих областях материал сопротивляется нагрузкам, следуя законам упругости и приобретая в основном упругие деформации, а в некоторых менее значительных областях концентрации напряжений, являющихся наиболее активными в работе машины, тело при определенных условиях сопротивляется нагрузкам, обнаруживая признаки сдвиговых процессов, приобретая также остаточные деформации и усталостные разрушения. [c.233]

К основным механическим свойствам металлов относят прочность, твердость, упругость, пластичность, ударную вязкость. Прочность — способность металла сопротивляться разрушению или появлению остаточных деформаций под действием внешних сил. Большое значение име т удельная прочность, ее находят отношением предела прочности к плотности металла. Для стали прочность выше, чем для алюминия, а удельная прочность ниже. Твердость — это способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. Упругость — способность металла возвращаться к первоначальной форме после прекращения действия сил. Пластичность — свойство металла изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом. Ударная вязкость — способность металла сопротивляться разрушению под действием динамической нагрузки. Кроме указанных механических свойств можно назвать усталость (выносливость), ползучесть и др. Для установления характеристик механических свойств производят их испытания. [c.30]

В развитии механики разрушения и, в частности, в исследовании динамического распространения трещины концепция упругого коэффициента интенсивности напряжений сыграла фундаментальную и консолидирующую роль. В этом параграфе приводится формальное определение динамического коэффициента интенсивности напряжений через характеристики поля в окрестности вершины трещины, преобладающего в номинально упругом теле в процессе роста трещины. Вблизи любой точки края трещины, за исключением точек пересечения трещины с поверхностью твердого тела и угловых точек края, локальное распределение деформаций является в основном двумерным, и поля в окрестности вершины представляют собой комбинацию трещин типа 1 (плоское раскрытие трещины), типа 2 (плоский сдвиг) и типа 3 (антиплоский сдвиг). С целью ограничить исследование рассмотрением полей с конечной энергией (в конечных областях) вводится требование интегрируемости энергии деформации в любой подобласти. Кроме того, для решения поставленных задач предполагается, что ни скорость, ни направление трещины резко не меняются. [c.84]

Знание полей напряжений и деформаций вблизи вершины трещины, а также параметров разрушения, которые в условиях линейной упругой динамики определяются коэффициентом интенсивности напряжений, представляется весьма существенным для понимания природы процессов быстрого разрушения в твердых телах. Наиболее прямой подход лабораторной оценки тре- [c.267]

Разрушение твердого тела, как известно, называют хрупким, если деформации тела упругие вплоть до его разрушения. В случае, когда разрушение сопровождается значительными пластическими деформациями во всем наиболее напряженном сечении тела (кинематическом сечении разрушения), разрушение называют вязким. Это два крайних вида разрушения твердых тел. В промежутке между ними есть другие виды разрушения, которые определим с позиций теории распространения трещин в деформируемом твердом теле. С этой целью рассмотрим напряженно-деформированное состояние твердого двумерного тела с трещиной и введем следующие обозначения (рис. 1,а) а — характерный линейный размер трещины агц — характерный линейный [c.12]

Главное, что будет излагаться в этой книге, по существу, состоит из трех основных частей 1) основные понятия о перемещениях, внутренних напряжениях, деформациях и работе внутренних сил, а также о процессе нагружения малого элемента твердого тела 2) основные механические свойства твердых тел, такие, как упругость и идеальная пластичность, текучесть, ползучесть и релаксация, вязкость и динамическое сопротивление, усталость и разрушение 3) основные кинематические и геометрические гипотезы, упрощающие математическую постановку задач о напряжениях, деформациях, перемещениях и разрушениях твердых тел при различных внешних воздействиях, а также основные уравнения и методы решения задач о деформации и прочности тел. Методы сопротивления материалов отличаются от более строгих методов теории упругости и пластичности в основном введением ряда упрощающих предположений кинематического и геометрического характера и, тем не менее, в большинстве случаев оказываются достаточно точными. [c.12]

Согласно предложенной в [48] - модели, пластическая зона в окрестности трещины длиной I (рис. 3.25, а) моделируется трещиной отрыва, на берегах которой действуют нормальные напряжения а . Эти напряжения отображают усредненное напряженно-деформиро-ванное состояние зоны пластической деформации у вершины трещины (рис. 3.25, б). Область действия нормальных напряжений совпадает с размером (длиной) пластической зоны I. Для упрочняющихся материалов уровень определяется по его диаграмме упруго-пластического растяжения (рис. 3.25, в). При этом истинная диаграмма растяжения по линии 1 заменяется модельной кривой 2. Эта кривая ограничивает ту же площадь упруго-пластического деформирования, что и истинная. Этим условием энергия разрушения реального материала и модельного твердого тела не изменяется. [c.109]

В теории пластичности изучаются законы, связывающие напряжения с упругопластическими деформациями, и разрабатываются методы решения задач о равновесии и движении деформируемых твердых тел. Теория пластичности, являющаяся основой современных расчетов конструкций, технологических процессов ковки, прокатки, штамповки и других, а также природных процессов (например, горообразования), позволяет выявить прочностные и деформационные ресурсы материалов. Пластические деформации до разрушения достигают значений 10 20%, в то время как упругие —0,3-0,5 %. Поэтому расчеты на прочность, основанные на допустимости только упругих деформаций, часто нецелесообразны технически и экономически. [c.41]

Рассмотрим твердое тело с кристаллической структурой произвольной формы и конечных размеров, Пусть в теле имеется несплошность начальной длины /о в направлении последующего роста усталостной трещины. Тело нагружают случайным спектром нагрузок в области упругости. В результате внешнего нагружения тело может находиться в состоянии покоя или движения. В вершине несплошности на удалении от поверхности тела реализуется объемное напряженное состояние материала. Оно может быть одинаковым по величине характеризуемой степенью стеснения пластической деформации, для различных условий внешнего нагружения. Поэтому в дальнейшем будем характеризовать процесс роста трещины последовательностью величин (Оэ)ь являющихся последовательностью эквивалентных напряжений каждого цикла внешнего силового нагружения. В своем развитии от начального размера /о до критической длины 1с, начиная с которой наступает окончательное разрушение твердого тела без подвода энергии извне, трещина совершает конечное число приращений Ьс [c.248]

Однако более глубокое изучение показывает, как трудно (может быть и вовсе невозможно) провести такое разграничение, поскольку зародыши деформации и разрушения содержатся почти во всяком реальном материале еще до его нагружения. Например, если считать, что разрушение — это нарушение сплошности, то начало разрушения надо связывать с первым появлением несплошности. Однако ни одно реальное твердое тело не является сплошным, даже вполне совершенное по структуре тело не является сплошным, как принято считать в теории упругости, ввиду прерывистого (дискретного) строения, и поэтому, строго говоря, появление несплошности обнаружить невозможно. Если же вместо возникновения несплошности определять первое нарушение правильности строения (структуры) материала, то также возникают различные трудности, в частности почти все реальные материалы имеют нарушения строения в виде вакансий, дислокаций и т. д. еще до нагружения. Поэтому установление первого нарушения зависит от чувствительности метода обнаружения несплошности структуры. Начало разрущения будет отмечаться тем раньше, чем чувствительнее метод обнаружения трещин. Следует иметь в виду, что начало разрушения не обязательно совпадает с возникновением искажения структуры, последнее вероятно наступает раньше и соответствует не началу разрушения, а началу остаточной локальной деформации. [c.173]

Перейдем теперь к описанию проблем, составляющих основу магнитоупругости. Исследование взаимодействия магнитного поля с упруго-деформируемыми электропроводящими телами составляет предмет магнитоупругости. Укажем лишь некоторые из них магнитострикционная деформация кристаллических тел пьезомагнетизм магнитоупругость тел, обладающих свойством магнитной поляризуемости задачи индукционного нагрева тел задачи разрушения тел под действием импульсных электромагнитных полей и др. Перечисленные проблемы возникают, в частности, при создании импульсных соленоидальных катушек, магнитогидродинамических ускорителей, различных типов магнитокумулятивных генераторов при управлении движением плазмы и во многих других прикладных задачах, где влияние магнитного поля существенно сказывается на деформации твердого тела. Более сложными задачами магнитоупругости являются задачи взаимодействия с электромагнитным полем материалов, обладающих свойством магнитной поляризуемости (ферромагнетики, антиферромагнетики, ферримагнетики). Это объясняется, прежде всего, отсутствием простых фундаментальных з - [c.239]

Различают три стадии деформации твердого тела под воздействием вггешнггх сил. Стадия упругой деформации, при которой изменение формы твердого тела полностью исчезает при удалении внешних сил, вызвавших его, и деформированное тело нриобретает исходную формуй размеры. Стадия пластической деформации, в период которой тело приобретает новую стабильную форму и размеры. После удаления внешних сил исходная форма и размеры тела не восстанавливаются. Стадия деформации разрушения, когда происходит нарушение сплошности и целостности твердого тела. Деформации разрушения иредшествуют упругая и пластическая деформации. [c.176]

Под разрушением в механике деформируемого твердого тела понимается макроскопическое нарушение сплошности тела в результате воздействия на него внешнего окружения. Разрушение обычно развивается параллельно с упругой или пластической деформацией твердого тела, или в условиях ползучести. Различают две формы разрушения скрытое разрушение — зарождение и развитие микродефектов, рассеянных но объему тела, и полное разрушение — разделение тела на части. Кроме того, различают несколько видов разрушения в зависимости от того, какие из свойств тела играют онределяюгцую роль в наблюдаемом процессе разрушения хрупкое (без заметных пластических деформаций), пластическое (вязкое), усталостное и длительное. [c.20]

При измельчении комбинируются раздавливание и удар (при получении крупных частиц), истирание и удар (при тонком измельчении). При дроблении твердых тел затрачиваемая энергия расходуется на упругую и пластическую деформации, на теплоту и образование новых поверхностей, которое и является конечной целью размола. Процесс деформации твердых тел заключается в том, что под действием внешних сил в наиболее слабых местах тела образуются замкнутые или начинающиеся на поверхности мельчайшие трещины. При прекращении внешнего воздействия трещины под действием молекулярных сил могут смыкаться ( самозаживляться ) и тело подвергается лишь упругой деформации. Разрушение наблюдается в том случае, когда трещины настолько увеличиваются, что пересекают твердое тело по всему его сечению в одном или нескольких направлениях. В момент разрушения напряжения в деформирующемся теле превышают некоторое предельное значение (предел прочности материала), упругая деформация сменяется деформацией разрушения и происходит измельчение. [c.18]

Метод акустической эмиссии (АЭ) относится к диагностике и направлен на выяснение состояния объектов путем определения и анализа шумов, сопровождающих процесс образования и роста трещины в контролируемых объектах. Он базируется на регистрации акустических волн, возникающих в металле и сварных соединениях при нагружении в результате образования пластических деформаций, движения дислокаций, появления микро- и макротрещин. В основу метода положено явление излучения (эмиссии) упругих волн твердым телом при локальных динамических перестройках его структуры при его деформировании и локальном разрушении (пластическая деформация, скачкообразное развитие т )ещин). Метод применяется для выявления состояния предразруше-ния тяжело нагруженных конструкций сосудов высокого [c.254]

Гриффитс предполагал, что величина бГ есть поверхностная энергия твердого тела, имеющая ту же физическую природу, что и для жидкости. Однако впоследствии выяснилось, что затраты энергии при создании новых поверхностей при развитии трещины связаны главным образом с работой пластической деформации объемов материала, расположенных перед фронтом трещины. Если линейные размеры этих объемов малы сравнительно с длиной трещины, то поток упругой энергии по-прежнему можно вычислить, сообразуясь только с упругим решением, а затрату энергии на разрушение относить теперь к работе пластической деформации. В этом состоит концепция квазихрупкого разрушения, изложенная в [231]. Эта концепция позволила перейти от идеального материала в схеме Гриффитса к реальным материалам. Эффективность этой концепции состоит в том, что разрушение реальных конструкций практически всегда происходит по квазихрупкому механизму — макрохрупкий излом содержит значительные остаточные деформации вблизи поверхности разрушения. Таким образом, оказалось возможным распространить теорию разрушения Гриффитса на решение инженерных проблем. Энергия Г обеспечивает существование твердого тела как единого целого, а при образовании новых поверхностей (из начального разреза) принято считать, что энергия Г имеет поверхностную природу и поэтому может быть выражена соотношением [c.328]

В восемнадцати предшествующих главах были изложены различные разделы механики деформируемого твердого тела, при этом практическая направленность каждого из них не очень акцентировалась. Но основная область приложения механики твердого тела — это оценка прочности реальных элементов конструкций в реальных условиях эксплуатации. С этой точки зре-нпя различные главы приближают нас к решению этого основного вопроса в разной степени. Классическая линейная теория упругости формулирует свою задачу следуюш им образом дано пекоторое тело, на это тело действуют заданные нагрузки, точки границы тела претерпевают заданные перемещения. Требуется определить поле вектора перемещений и тензора напряжений во всех точках тела. После того как эта задача решена, возникает естественный и основной вопрос — что это, хорошо или плохо Разрушится сооружение или не разрушится Теория упругости сама по себе ответа на этот вопрос не дает. Правда, зная величину напряжений, мы можем потребовать, чтобы в каждой точке тела выполнялось условие прочности, т. е. некоторая функция от компонент о.-,- не превосходила допускаемого значения. В частности, можно потребовать, чтобы нигде не достигалось условие пластичности, более того, чтобы по отношению к этому локальному условию сохранялся некоторый запас прочности, понятие о котором было сообщено в гл. 2 и 3. Мы знаем, что для пластичных материалов выполнение условия пластичности в одной точке еще не означает потери несущей способности, что было детально разъяснено на простом примере в 3.5. Поэтому расчет по допустимым напряжениям для пластичного материала безусловно гарантирует прочность изделия. Для хрупких материалов условие локального разрушения отлично от условия наступления текучести и локальное разрушение может послужить началом разрушения тела в целом. Поэтому расчет по допускаемым напряжениям для хрупких материалов более оправдан. Аналогичная ситуация возникает при переменных нагрузках и при действии высоких температур. В этих условиях даже пластические материалы разрушаются без заметной пластической деформации и микротрещина, возникшая в точке, где 42 [c.651]

Гриффитс предполагал, что величина бГ есть поверхностная энергия твердого тела, имеющая ту же физическую природу, что и для жидкости. Однако впоследствии выяснилось, что затраты энергии при создании новых поверхностей при развитии трещины связаны главным образом с работой пластической деформации объемов материала, расположенных перед фронтом трещины. Если линейные размеры этих объемов малы сравнительно с длиной трещины, то поток упругой энергии по-прежнему можно вычислить, сообразуясь только с упругим решением, а затрату энергии на разрушение относить теперь к работе пластической деформации. В этом состоит концепция квазихрункого разруше- [c.28]

Современные науки - физика твердого тела и материаловедение обосновали и убедительно показали взаимосвязь химического состава, струк1уры и свойств твердых тел, и в частности конструкционных н инструментальных материалов. Особенность условий эксплуатации материалов в трибосистеме, т.е. в условиях трения и изнашивания, состоит в том, что поверхностные слои контактирующих деталей испытывают разнообразное энергетическое воздействие, находясь в сложном напряженно-деформированном состоянии. Статические и динамические нагрузки инициируют высокие внутренние напряжения и выз(.1вают упругие и пластические деформации, которые в условиях эксплуатации приводят к усталости и разрушению (изнапшванию) поверхностного слоя. [c.268]

АЭ, или эмиссия волн напряжений, — это явление, заключающееся в генерации упругих волн в твердых телах при их деформации [29, 59]. Главными источниками акустической эмиссии считают процессы скольжения и разрушения в кристаллах (и их скоплениях), трения поверхностей разрыва друг о друга, движения дислокаций и изломов, релаксации упругой матрицы при движении дислокаций. Моменты излучения волн эмиссии распределены статистически во времени возникающие при этом дискретные импульсы — вспышки имеют широкий частотный диапазон (от десятков килогерц до сотеп мегагерц) в зависимости от материала. [c.444]

Зависимости о от К, данные которых были представлены вначале, являются наиболее удачным выражением кинетических особенностей растрескивания и зависимости растрескивания от напряжения. Использование коэффициента интенсивности напряжения, несомненно, удовлетворяет тех, кто рассматривает линейную упругую механику разрушения в качестве основного средства решений всех проблем разрушения, но не удовлетворяет тех, кто считает, что такие зависимости не дают достаточной информации о КР. Вероятно, истина находится между этими двумя крайностями. Достижение механики разрушения (для металлических материалов) базируется на теории Гриффитса [199] разрушения упругих твердых тел. Согласно анализу Орована — Ирвина для металлических материалов [200, 201] в процессе разрушения совершается работа пластической деформации дополнительно к работе упругой деформации, необходимой для образования новых поверхностей. Таким образом, уравнение Гриффитса изменяется и для плосконапряженного состояния принимает вид От = = (2 E -fs+yp)In ) h. [c.389]

В середине XVIII в. была поставлена задача определения, помимо сопротивления деформации материала, также сопротивления разрушению с учетом предельных деформаций. Однако из-за отсутствия необходимой испытательной техники ее удалось решить только в середине XIX в., когда была разработана аппаратура для измерения остаточных деформаций до 10 . Накопление экспериментальных данных поставило под сомнение существование предела упругости материала и обнаружило при растяжении кристаллических твердых тел отсутствие какой-либо их воспроизводимости в области больших пластических деформаций. Однако в 1864 г. Треска установил, что существуют измеримые и воспроизводимые коэффициенты пластического течения, которые могут быть положены в основу теории пластичности. Треска был удостоен премии фонда Монти по механике за установление следующих закономерностей [c.131]

Для того чтобы применить эту теорему к проблеме разрушения реальных твердых тел, необходи ло было учесть увеличение потенциальной энергии, обусловленное образованием новых поверхностей раздела внутри твердого тела (поверхностная энергия). Гриффитс принял, что если "радиус молекулярного притяжения" очень мал, то энергия на единицу площади является константой материала, а именно поверхностным натяжением. Молекулярное притяжение берегов трещины мало, за исключением малой области у вершины трещины. Поэтому Гриффитс сделал вьшод, что применение математической теории упругости возможно для всех точек трещины, кроме этой малой области. Для достаточно больших трещин такое приближение вполне приемлемо, так как ошибка при расчете энергии деформации мала. [c.139]

Разрушение твердого тела приводит к нарушению его сплошности на макроуровне, появлению в нем треш ин или пор, или, как это бывает в случае хрупкого раздавливания, к резкому изменению его способности сопротивляться деформациям сдвига. Это означает, что математические модели должны содержать уравнения, описы-вающ ие поведение как сплошных, так и несплошных (пористых или трещиноватых) сред, И те и другие могут быть прочными, частично прочными или непрочными, упругими, пластичными или хрупКИйи. Под действием приложенных нагрузок свойства среды Могут иЗМе- [c.241]

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

К настоящему времени в СССР и за рубежом усилиями многих ученых осуществлены важные исследования явлений хрупкого разрушения твердых тел как в плане решения соответствующих краевых задач механики и создания физически более обоснованных критериев разрушения, так и в области разработок методов оценки склонности конструкционных материалов к хрупкому разрушению (см., например, обзоры в работах [9, 82, 118, 145]). Необходимость в таки исследованиях обуслоЬ-лепа, с одной стороны, тем, что высокопрочные конструкционные материалы (например, жаропрочные сплавы, упрочненные стали, металлокерамические материалы, некоторые пластмассы), как правило, являются хрупкими материалами, т. е. такими, которые уже при нормальных температурах и малых скоростях нагружения разрушаются путем распространения трещины без предварительных пластических деформаций макрообъемов тела. (При низких температурах, повышенных скоростях нагружения, воздействии некоторых поверхностно-активных сред, наводороживании и в других условиях, приводящих к ограничению пластического течения конструкционного материала, его разрушение путем распространения трещины доминирует). С другой стороны, реальные условия эксплуатации конструкции всегда предусматривают наличие некоторой жидкой или газовой среды. Эта среда проникает в деформируемое тело (элемент конструкции) через его структурные несовершенства — дефекты (макро- или микротрещины, границы зерен, включений) и особенно интенсивно взаимодействует с участками тела, деформированными за предел упругости. К таким участкам относятся окрестности резких концентраторов напряжений (трещины, остроконечные полости или жесткие включения и др.). Именно в окрестности подобных дефектов среда, изменяя физико-механические свойства деформируемого материала, в первую очередь его сопротивление зарождению и развитию трещины, оказывает существенное влияние на служебные свойства (несущую способность) рабочего тела в целом. [c.9]

В XIX веке, когда экспериментаторы начали проявлять интерес к явлениям в твердых телах, возникающим перед разрушением, считалось общепринятым, что для металлов, не говоря уже о камне, штукатурке, коже, резине, дереве, стекле, шелке, кошачьих кишках, мышцах языка лягушки, костях и тканях тела человека (все они изучались), линейный закон Гука из теории упругости при инфинитезимальных деформациях (Нооке [1678, 1] переиздано в 1931 г.) является всего лишь аппроксимацией. Рместо того чтобы удостовериться, обладают ли твердые тела, включая металлы, нелинейной зависимостью между напряжением и деформацией при малых деформациях, экспериментаторы решили, что главным вопросом (этот вопрос еще оставался предметом противоречий и в начале [c.37]

Энергетический J-интеграл (2.4.13) был предложен независимо Г.П. Черепановым (1967) и Дж. Райсом (1968) в качестве параметра разрушения для нелинейно упругого тела с треш,иной при плоской деформации. В рамках деформационной теории пластичности при отсутствии разгрузки, концепция J-интеграл а оказывается справедлива при упругопластическом поведении твердого тела. Характерной особенностью энергетического интеграла является его независимость в плоской задаче от контура интегрирования, охватываюш,его вершину треш,ины. Кроме того, для линейно или нелинейно упругого тела J-интеграл эквивалентен интенсивности освобождаюш,ейся энергии с ростом треш,ины в квазистатических условиях. [c.137]

Такие модели сред (берущие начало в газодинамике) действительно применимы к описанию нелинейных волн во многих газах, жидкостях и твердых телах. Вместе с тем хорошо известны среды с внутренней структурой - жидкость с пузырьками газа, твердые тела с дислокациями, микротрещинами, зернистой структурой и другие, свойства которых характеризуются сложной истотной зависимостью скорости звука и потерь, а нередко и неклассическим характером нелинейности, когда зависимость напряжение-деформация отнюдь не сводится к квадратичной аппроксимации. Различные модели таких сред давно изучаются в связи с задачами теплофизики, теории упругости, механики разрушения, диагностики дефектов и тд., но нелинейные волновые процессы в них, особенно в акустическом аспекте, изучались относительно мало. [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...