Состояние напряженное трещинообразованию

По-видимому, остаточные внутренние напряжения, возникающие при формировании покрытия, играют двоякую роль при возникновении и распространении усталостных трещин. Если в покрытии и приповерхностных слоях основного металла имеются сжимающие остаточные напряжения, то они увеличивают долговечность, задерживая зарождение и распространение усталостных трещин. При образовании напряжений растяжения (что происходит чаще), неблагоприятных с точки зрения конструктивной прочности, разрушение образца ускоряется вследствие усиления напряженности состояния и инициирования трещинообразования. [c.31]

Пределы выносливости по разрушению и трещинообразованию в условиях концентрации напряжений различных машиностроительных материалов, испытанных в исходном состоянии и после ППД [c.149]

Наряду с теорией длительного разрушения (накопления повреждений и трещинообразования) существует и другой способ оценки долговечности элемента материала, не имеющий прямого отношения ни к физическому разрушению, ни к потере устойчивости равномерного вязкопластического деформирования с локализацией деформаций в виде шейки или вздутости (см. п. 1.3). Долговечность при ползучести, протекающей при постоянном условном напряжении, рассматривается как время, за пределами которого этот деформационный процесс, описываемый определенным уравнением механических состояний, теоретически не может продолжаться. Критический момент можно определить различными способами, в зависимости от применяемого типа уравнения механических состояний. Традиционный и простейший подход состоит в следующем (ср. [71, 991). Допустим, что процесс ползучести при линейном напряженном состоянии в условиях постоянства растягивающей силы (или иначе — постоянства условного напряжения) описывается уравнением (2.52). Истинное напряжение изменяется при этом по закону [c.108]

Неравенства (2.37) могут служить ориентиром при прогнозировании поведения перекрестно армированных материалов в условиях плоского напряженного состояния. При выполнении неравенств (2.37) после начала трещинообразования в связующем трещины закрыты и несущая способность системы сохраняется. [c.66]

Информация, получаемая в результате работы программы, позволяет определить приведенные упругие характеристики многослойных КМ протяженность (область) упругого деформирования материала параметры напряженно-деформированного состояния (НДС), соответствующие началу растрескивания полимерного связующего в одном или нескольких слоях материала причины трещинообразования в связующем каждого из слоев параметры НДС, соответствующие исчерпанию несущей способности многослойного КМ. [c.241]

Таким образом, первая стадия процесса разрушения в условиях однородного напряженного состояния — стадия образования трещины — может быть описана как процесс развитого рассредоточенного трещинообразования, обусловленного структурной неоднородностью и связанной с ней неравномерностью развития деформаций (повреждений) в локальных участках рабочей зоны образца посредством использования энергетического критерия (4.103) с учетом коэффициентов неоднородности деформаций, определяемых экспериментально на основе статистических параметров нормального закона распределения значений микротвердости исходной структуры материала. [c.162]

Из полученных результатов можно заключить, что в условиях однородного напряженного состояния лри малоцикловом нагружении гладких трубчатых образцов рассредоточенное трещинообразование начинается на заключительных стадиях деформирования. При этом оно сопровождается интенсивным увеличением щирины петли пластического гистерезиса, характерным для всех рассмотренных режимов нагружения [3]. Продолжительность нагружения в мягком режиме до образования первых макротрещин составляет 80—90% от полной долговечности. Как показывают результаты исследований [4], выполненных также на нержавеющей стали, рассредоточенное трещинообразование при одинаковых Уровнях циклической деформации наступает по прошествии одной а той же доли долговечности для различных температур испытаний в диапазоне от 20 до 700° С. [c.46]

Цикл работ Г. И. Покровского (1955—1958) посвящен исследованию разрушения горных пород взрывом. Согласно его представлениям, в некоторой окрестности места взрыва среда переходит в пластическое состояние, подвергаясь только сжимающим напряжениям. Вслед за этой областью следует зона трещинообразования, в которой действуют растягивающие окружные напряжения. [c.453]

Основной причиной трещинообразования являются местные тепло вые напряжения, возникающие вследствие неравномерного нагрева изделия. Чем больше перепад температур между основным металлом и сварным швом, тем больше опасность возникновения трещин. Такие трещины возникают в металле шва, в переходных зонах и в основном металле. Трещины могут возникать в начале сварки, когда местный разогрев вызывает напряженное состояние сжатия в процессе сварки и при остывании шва, когда возникают напряжения, растяжения. Опасность трещинообразования резко уменьшается при общем равно мерном нагреве детали до температуры 350° и выше. [c.539]

Обычными холодными слитками считают такие, у которых температура поверхности ниже 450° С, т. е. металл на поверхности таких слитков находится в хрупком состоянии (не пластичен) и поэтому возможно трещинообразование от термических напряжений. [c.36]

Расчет силовых конструкций обычно проводят по двум предельным состояниям, вводя допустимые напряжения и деформации. Вместе с тем специфические особенности стеклопластиков как конструкционного материала требуют в ряде случаев использования расчета по относительному удлинению в упругой области (удлинения трещинообразования или разгерметизации), кратковременной прочности, проницаемости и сорбции. [c.167]

Проковка повышает механические свойства сварного шва некоторых алюминиевых сплавов. Ее можно проводить в холодном и в нагретом состояниях. Холодной проковке обычно подвергают швы, полученные на деталях из чистого алюминия и сплавов системы алюминий — марганец. При проковке этих сплавов не происходит трещинообразования. Проковку в нагретом состоянии обычно совмещают с отжигом при 300—350° С, она способствует снятию остаточных напряжений. [c.88]

Таким образом, полученные зависимости изменения основных промысловых характеристик (дебита и обводненности) скважин (рис. 4.8), находящихся по данным СЛБО в различных по интенсивности зонах трещиноватости, с одной стороны, не противоречат общепризнанным фактам, наблюдаемым на практике, а с другой - достаточно хорошо согласуются с гидро- и геодинамикой процессов, протекающих при разработке месторождений. Например, на практике хорошо известны факты наибольшего притока нефти (накопленной добычи) из скважин с высокой трещиноватостью коллектора, что соответствует конечной накопленной добыче на графиках вытеснения (рис. 4.9а), или увеличение обводненности добываемого флюида с увеличением времени эксплуатации скважин, что отразилось на графиках обводненности (рис. 4.96). Другие случаи нестандартной зависимости, например, опережающий темп обводненности скважин, находящихся в зонах уплотнения (рис. 4.9а), или снижение обводненности скважин, расположенных вблизи зон интенсивной трещиноватости, находят простое объяснение, если учесть дополнительное трещинообразование (вертикальное и/или латеральное) пород продуктивной толщи в результате изменения ее напряженного состояния в процессе разработки залежи УВ-сырья. [c.123]

Представляет определенный интерес вопрос об источниках дополнительных напряжений и деформаций, играющих роль спускового крючка для перераспределения трещиноватости в геосреде. При рассмотрении этого вопроса необходимо указать на две важные особенности трещинообразования в породах, находящихся в естественном залегании. Во-первых, длительное (10 - 10 лет) воздействие напряжений на больших глубинах (сотни метров и более) формирует усталость пород, способствующую накоплению и росту очагов неустойчивого состояния, роль которых вьшолняют аномалии открытой трещиноватости [12]. Во-вторых, предел прочности пород, а следовательно, и порог их трещинообразования в случае растягивающих усилий на порядок и более ниже, чем для сжимающих [57]. [c.139]

ВЫНОСЛИВОСТИ по разрушению и трещинообразованию образцов с различными концентраторами напряжений (рис. 64, а). Для образцов в исходном (ненаклепанном) состоянии с увеличением коэффициента концентрации напряжений происходит сначала резкое снижение предела выносливости по разрушению, а затем после достижения некоторого критического уровня его стабилизация (кривая АКС). Пределы выносливости по треш,ино-образованию в докритической области (са <аокр) совпадают с пределами выносливости по разрушению, а в закритической области (аа>аакр) продолжают снижаться (кривая Л/ S). [c.155]

Метод акустической эмиссии. Для проведения анализа процессов микротрещинообразования в образцах и изделиях из металлов [14] необходимо применять метод акустической эмиссии, который основан на исследовании акустических параметров (интенсивность акустических импульсов, амплитудный и частотный спектры импульсов и т. д.) при образовании микротрещин под воздействием напряженно-деформированного состояния изделий, конструкций и образцов при приложении нагрузки, уровень которой значительно ниже предельного (разрушающего) значения. Для композиционных материалов метод еще недостаточно изучен [14], однако ему в последнее время уделяется все большее внимание. Значительная эффективность данного метода объясняется тем, что физический процесс микротрещинообразования непосредственно связан с кинетикой разрушения материала как на стадии изготовления, так и эксплуатации. Метод позволяет оценивать состояние изделия в процессе эксплуатации, если наблюдение за режимом трещинообразования в изделии было начато с самого начала эксплуатации изделия. Метод является также эффективным при контроле прочности изделий , который основан на установлении многопараметровой связи акустических параметров микротрещинообразования с прочностью изделия. Метод применяется при контроле изделий из полимерных композиционных материалов в режиме их опрессовки. [c.88]

В качестве примера на рис. 2.19 приведены линии предельного состояния в 1-м квадранте плоскости (а , Оу), построенные для стеклопластика квазиизотропной структуры [+30790°] штриховые линии соответствуют смене состояний слоев композита, а сплошные — полному разрушению материала. Надписи у линий поясняют причины изменений состояния материала. Например, запись = f+2 означает начало трещинообразования в слоях, уложенных под углами +30°, вызванное напряжениями а . Кружками на рис. 2.19 отмечены экспериментальные результаты 125]. При вычислениях использованы следующие исходные данные для однонаправленного стеклопластика 46500 МПа, Е2 = 7000 МПа, G12 = 7000 МПа, Vi2 = 0,25, f+i 1600 МПа, f i == 500 МПа, =- 40 МПа, = = 200 МПа, fi2 = 60 МПа. Эти исходные данные (если специально не указаны другие характеристики) приняты во всех последующих примерах этой главы. [c.59]

Формирование пушистой составляющей в термоцик-лированных чугунах Грант связывает с образованием интеркристаллитных трещин. Он предполагает, что вблизи графитных пластин матрица испытывает полиморфные превращения раньше, чем вдали, в результате чего возникают напряжения и трещины. Однако из этой модели не вытекает возможность образования трещин у графита при охлаждении, поскольку превращение А Ф + Г сопровождается увеличением объема, и здесь матрица должна находиться в состоянии всестороннего сжатия. Недостаточность гипотезы трещинообразования как основной причины роста признал и Грант в дискуссии по своей работе. Пушистая составляющая вокруг графита, происхождение которой Грант связывал с образованием трещин, не [c.134]

Кроме того, в результате уменьшения сг и увеличения времени воздействия среды может возрастать относительная роль объемной диффузии и снижаться неравномерность напряженного состояния в образце. Объемная диффузия среды в полимер сопровождается более равномерным ослаблением связей в полимерном образце. Перенапряжения, первоначально возникающие в вершине трещин, в результате облегчения релаксационных процессов при набухании резко падают. В зависимости от растворяющей активности среды разрушение будет иметь, вероятно, псевдохрупкий характер с наличием трещин или характер пластического течения без заметного трещинообразования. Но в обоих случаях сго будет отсутствовать. Это обусловливает пересечение кривой 3 (сплошная и пунктирная) с осью ординат при ст = О, что примерно соответствует времени потери прочности ненапряженного (внешней нагрузкой) образца в результате набухания или растворения. Следует заметить, что при воздействии растворителей, в которых стеклообразный полимер достаточно сильно набухает, хрупкое разрушение с образованием трещин может наблюдаться и при очень малых сг и даже при а = 0. Это происходит в результате значительной разницы объемов набухшего и ненабухшего за-стеклованного слоев полимера и возникновения на их границе значительных внутренних напряжений (см. раздел П.1). [c.132]

Методика определения ресурса разработана по данным исследований физической природы разрушения, проведенных школой акад. С.Н. Журкова в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. Установлено, что нагрузка переводит материал в метастабильное состояние, релаксирующее посредством термических активации. Разрушению нагруженных статически либо циклически одноосным растяжением (изгибом, сжатием) твердых тел предшествует протекающий во времени кинетический процесс, включающий в общем случае две стадии термоактивированного трещинообразования делокализованное накопление стабильных начальных трещин (повреждений) в объеме тела или его части, выделенной присутствием дефекта-концентратора напряжения, сопровождающееся спонтанной статистической кластеризацией (появлением трещин более крупных, чем начальные), приводящей к формированию очага разрушения - зародышу магистральной трещины (первая стадия), и локализованный рост магистральной трещины путем присоединения начальных трещин, генерируемых в ее вершине (вторая стадия), переходящий в атермический режим. Начальные трещины обусловлены разрушением элементов материала и их размеры воспроизводят его структурную иерархию. [c.46]

Результаты, полученные для рассмотренных зернистого или однонаправленного композита при растяжении вдоль волокон, можно распространить на более общие случаи армирования, нагружения и трещинообразования. Пусть в образце из однонаправленного композита имеется разрез, составляющий угол 9 с направлением волокон. В первом приближении такой случай приведем к основному с характерным размером трещины /о sin 9. После расслоения первых волокон у фронта разреза ситуация уже мало отличается от рассмотренной ранее (см. рис. 4.9). Переход от внутренней дисковой трещины к краевым трещинам, сквозным трещинам в условиях номинального плоского напряженного состояния или плоской деформации требует лишь небольшой модификации формул, а многие оценки порядка величин остаются без изменений. [c.159]

В связи со сложностью процесса разрушения и разнообразием условий его протекания не существует общей модели определения напряженно-деформированного состояния, как одной из определяющих харктеристик процесса трещинообразования. Не разработаны единые критерии разрушения, способные охватить все разнообразие условий и состояний развития трещин. [c.59]

Расчет долговечности при циклическом упругопластическом деформировании основан на использовании циклических деформационных характеристик материалов,, изменяющихся с числом циклов нагружения, и величины предельной пластичности при однократном статическом разрыве. Вследствие структурной неоднородности поликристаллических материалов, к которым относятся конструх ционные стали и сплавы, при циклическом упругопластическом деформировании наблюдается неоднородность развития пластической деформации в отдельных зернах (или участках) рабочей базы образца, нагружаемого в условиях однородного напряженного состояния. В результате в участках с повышенными значениями пластической деформации (по сравнению со сред ней) возникают предельные по накопленному повреждению состояния с образованием микротрещин. На основе эксперименталЬ ного измбрения локальных деформаций на поверхности образцэ1 показана возможность описания рассредоточенного трещинообразования при малоцикловом нагружении (статья С. В. Серен-сена, А. Н. Романова и М. М. Гаденина). При этом показано так--же, что степень структурной неоднородности может быть описана через параметры нормального закона распределения микротвердости. [c.3]

Таким образом, можно сделать вывод, что при малоцикловом нагружении при температуре интенсивного деформационного старения (650° С) количество, размер и характер расположения частиц существенно зависят от условий деформирования. При этом характер выпадения новой фазы (карбидных частиц) определяется уровнем действующей нагрузки (деформации), временем нагружения и формой цикла. Причем при заданном режиме нагружения (одно- и двухчастотное, программное и др.) наблюдается сочетание времени и нагрузки, когда процессы старения успевают развиться до такой степени, что разрушение носит хрупкий характер. Ниже такой нагрузки деформационное старение хотя и протекало более интенсивно (скорость роста частиц выше), но времени оказывалось недостаточно для того, чтобы полностью охрупчить материал, и излом имел либо вязкий, либо смешанный характер. В условиях, когда разрушение носило хрупкий характер, рассредоточенное трещинообразование (количество трещин на поверхности рабочей базы образца) также было наиболее интенсивным. При малых нагрузках (деформациях) деформационное старение протекает медленнее, и процессы выпадения частиц новой фазы определяются в основном временем нагружения. Чем ниже действующее напряжение, тем больше времени необходимо для возникновения хрупких состояний. [c.82]

Рассмотрёны закономерности рассредоточенного трещинообразования в условиях однородного напряженного состояния при различных формах цикла. На основе условия суммирования повреждений в деформациях с учетом неоднородности развития местных деформаций предлагается характеризовать условия локального разрушения. [c.142]

Материалы для ручной сварки инаплавкисталь-н ы X деталей. Свариваемость стальных деталей зависит от содержания в них углерода. В общем случае детали из малоуглеродистых и углеродистых сталей свариваются хорошо, из среднеуглеродистых — удовлетворительно, из высокоуглеродистых — плохо. Следует иметь в виду, что в конструкциях автомобилей из малоуглеродистых сталей изготовляют преимущественно детали и узлы из тонкого стального листа (кабины, оперение, облицовку и т. д.), сварка которых затруднена из-за опасности прожога металла Сварка деталей из легированных сталей затруднена вследствие того, что легирующие элементы дифунднруют в металл шва, вызывают образование тугоплавких окислов, остающихся в металле после его остывания, могут приводить к частичной самозакалке остывающего металла, различной тепловой усадке металла шва и детали, к хрупкости металла в горячем состоянии и в результате всего этого к возникновению значительных внутренних напряжений, деформаций и трещинообразований. Кроме того, при сварке полностью или частично нарушается термическая обработка деталей, восстановление которой в условиях ремонтных предприятий не всегда возможно или экономически нецелесообразно. [c.100]

Зарождение и развитие трещин нри упругонластическом инден-тировании. В отличие от условий упругого нагружения, когда возникает коническая трещина, появление пластических деформаций материала способствует образованию других систем трещин, см. рис. 1,в-д. Большая часть объема материала под индентором находится в состоянии, близком ко всестороннему сжатию. В зоне действия высоких давлений процессы скольжения затруднены, всестороннее сжатие материала препятствует процессу трещинообразования. На границе пластической и упругой зон при нагружении и при разгрузке возникают большие растягивающие напряжения, которые стимулируют процесс трещинообразования. [c.631]

Большинство отказов связано с необратимыми процессами в машинах (процессами старения). Их внешними проявлениями являются разрушение, деформация, изменение свойств материалов (механических и магнитных, структуры, химического состава), загрязнение смазки и топлива, разъедание (коррозия, эрозия, кавитация, прогар, трещинообразование и т. д.), наростообразова-ние (налипание, нагар, заращивание отверстий — облитерация и т. д.), изменение свойств поверхностного слоя (шероховатости, твердости, напряженного состояния и др.), износ (истирание, усталость поверхностных слоев, смятие, перенос металла), изменение условий контакта (площади касания, сплошности смазки и др.) [50]. Наиболее характерными для ПТМ внешними проявлениями процессов старения являются разрушение и износ деталей. Их природа более подробно рассмотрена ниже. [c.7]

Исходя из этого выражения энергии, можно сделать вывод, что потенциальная упругая энергия будет возрастать с увеличением числа компонентов напряженного состояния. Предельно Бозможное значение накопленной энергии соответствует напряженному состоянию с разными знаками компонент, так как формоизменение дает значительно больший вклад в потенциальную энергию, чем изменение объема. Этим в какой-то мере можно объяснить тот факт, что стали, не склонные к образованию холодных трещин при сварке в тонколистовом виде, могут оказаться склонными к их возникновению при сварке толстостенных конструкций. В то же время повышенный запас упругой энергии напряжений первого рода в последнем случае приводит к более интенсивному раскрытию холодных микротрещин, что часто дает повод для необоснованного вывода о более высокой степени склонности стали к трещинообразованию. [c.241]

Расчет коэффициента Ос для ПМО заготовки из стали 112Х18Н9Т показывает, что коэффициент ас сравнительно мало зависит от сосредоточенности теплового потока ко, но связан с элементами режима резания. При массивных черновых стружках и достаточно высоких скоростях резания коэффициент Ос может достигать значений 0,7...0,8, т. е. около 70...80% внесенной в заготовку теплоты уходит со стружкой. При получистовой обработке величины ос значительно меньше, и, следовательно, основная часть теплоты, внесенной плазмотроном, остается в заготовке. Поскольку увеличение нагрева материала заготовки повышает вероятность изменения его структуры и уровень термических напряжений, снижение Ос может привести к трещинообразованию и возникновению дефектного подповерхностного слоя. Следовательно, при наладке и внедрении в производство процесса получистовой ПМО необходим контроль состояния поверхностного слоя готовой детали, а в случае появления микротрещин и прижогов следует решать вопрос о тепловой разгрузке заготовки в процессе обработки путем изменения параметров нагрева или режима резания. [c.61]

Прочностные, деформационные и упругие свойства горных пород в условиях объемно-напряженного состояния вдавливания, как показатель способности пород к трещинообразованию. В тем. нау> .-техн. обзоре Новые методы исследования трещинных коллекторов нефти и газа . М., ВНИИОЭНГ, М70, с. 27—28. [c.233]

Вторая причина происхождения волн связана с освобождением участка среды от напряженного состояния или с локальным высвобождением упругих напряжений, когда запасенная упругая потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию смещений. В этом качестве забой выступает как источник типа центра расширения. Его действие осложняется факторами, сопровождающимися выделением энергии при разрушении горной породы, трещинообразовании, микроударах и т.д. Флуктуация радиального напряжения на стенках цилиндрической полости (ствола скважины) вызывает образование только продольной волны, а изменение тангенциального напряжения порождает поперечную волну. Но даже при наличии только одного типа напряжений возникновение одной волны неизбежно влечет за [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...