Состояние разрушения

В зависимости от условий нагружения материал может находиться в различных механических состояниях. При небольших внешних силах материал работает упруго, или, как говорят, находится в упругом состоянии. При больших силах обнаруживаются заметные остаточные деформации и материал находится в пластическом состоянии. Затем происходит образование местных трещин, и наступает состояние разрушения. [c.259]

Использование перколяционных моделей при анализе разрушения является исключительно перспективным, так как к моменту достижения критического состояния - неустойчивости разрушения на микроуровне - среда становится пористой, т.е. содержит перколяционные кластеры. Образование бесконечного кластера в данном случае связано с объединением пор, что является критическим состоянием (разрушением). [c.337]

Если внешние нагрузки невелики, то в материале детали возникают только упругие деформации. Говорят, что материал находится в упругом состоянии. С ростом внешних сил в материале появляются заметные остаточные деформации, значит материал перешел из упругого в пластическое состояние. И, наконец, с увеличением нагрузки наступает момент, когда целостность материала нарушается, начинается разрушение материала в буквальном смысле слова. В таком случае говорят, что материал перешел из пластического состояния в состояние разрушения. При испытании материалов на одноосное растяжение было установлено, что не все материалы одинаково ведут себя под нагрузкой. У пластичных материалов состоянию разрушения предшествует заметное на глаз пластическое состояние. Наоборот, хрупкие материалы переходят в состояние разрушения при очень малых остаточных деформациях, т. е. практически минуя пластическое состояние. [c.320]

Гипотеза Мора, Гипотеза о переходе материала в состояние разрушения основана на систематизации результатов экспериментальных исследований. На основе опытов устанавливается определенная зависимость прочностных свойств материала от видов напряженного состояния, причем предполагается, что прочностные свойства связаны только с и влиянием же промежуточного напряжения пренебрегают. [c.323]

В состояние разрушения следующим образом возникает трещина в том поперечном сечении, где приложена сила Р. Судя по эпюре на рис. 1.11, б, здесь имеет место наибольший изгибающей момент. Следовательно, именно с изгибающим моментом следует связывать разрушение балок. В одной из последующих глав будет показано, что иногда разрушение балки определяется не изгибающим моментом, а поперечной силой. Возможность разрушения тем или иным способом определяется в каждом конкретном случае численным расчетом. Поэтому в ходе такого расчета инженеру необходимо иметь одновременно как эпюру Qy, так и эпюру М . [c.32]

Нетрудно видеть, что каждому предельному состоянию соответствует свое предельное напряжение а ред. Предельное состояние разрушения обычно возникает тогда, когда нормальное напряжение достигает предела прочности, т. е. [c.68]

Рубежу между второй и третьей стадиями соответствует предельное состояние разрушения с условием [c.133]

Круг Мора, соответствующий напряжениям сг и Од и заключающий внутри себя два других круга, называется главным. Построим серию главных кругов Мора, соответствующих некоторой серии экспериментов с доведением испытания до разрушения, и на одном чертеже построим их огибающую (рис. 8.16). Эта огибающая пересечет ось Оа в некоторой точке А, которая соответствует разрушению при условии = 02 = аз > О, т. е. разрушению при всестороннем растяжении. Эта точка расположена на конечном расстоянии от начала координат, так как прочность материала при таком режиме нагружения должна быть ограниченной. Правда, этот эксперимент не реализуем в натуре или реализуем лишь мысленно. Но все эксперименты, которым соответствуют круги Мора, расположенные слева от этой точки, могут быть в той или иной мере реализуемы, по крайней мере, в режиме плоского напряженного состояния. Так как на построение упомянутой огибающей не влияет напряжение Og, то исключим его из рассмотрения. Это является недостатком критерия прочности Мора. Теперь выскажем гипотезу о том, что все напряженные состояния, которым соответствуют точки плоскости Ота, лежащие внутри огибающей главных кругов Мора, построенных для состояния разрушения, безопасные. Внутренней областью огибающей кругов Мора считаем ту, которая содержит начало координат. Построить полностью огибающую кругов Мора нет возможности из-за необходимости выполнить большое число экспериментов, однако можно построить аппроксимацию этой огибающей на базе двух экспериментов следующим образом. [c.168]

Достижение при заданном напряжении состояния разрушения, как показали экспериментальные исследования, не зависит от характера изменения напряжения в пределах одного цикла,а зависит [c.174]

Если п< , материал находится в хрупком состоянии, разрушение произойдет путем от рыва, и расчет на прочность надо вести по теории наибольших линейных деформаций. [c.86]

Теория наибольших нормаль- ных напряжений. В основе этой теории прочности, высказанной еще Галилеем, лежит предположение, что материал разрушается от наибольших нормальных напряжений. Иначе говоря, независимо от характера напряженного состояния разрушение материала происходит тогда, когда нормальное напряжение в каком-либо направлении достигает величины напряжения, при котором происходит разрушение в случае простого растяжения или сжатия. Пусть, например, брус (рис. 51, а) при растяжении в одном направлении разрушается при нормальном напряжении о. Тогда согласно этой теории брус, растягиваемый по тре.м взаимно перпендикулярным направлениям (рис. 51, б), при > Oj > сТз начнет разрушаться, когда наибольшее напряжение Oj достигнет величины о. Напряжения и а , меньшие, чем а,, в этой теории прочности не принимаются во внимание. [c.98]

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]

Определение прочности материалов и конструкций связано с доведением их до предельного состояния — разрушения. Однако последние достижения в области физики твердого тела, электроники, математики позволяют оценить прочность изделия не разрушая его. Это достигается установлением эмпирических связей между прочностью и комплексом физических параметров, которые можно определять непосредственно в изделии, не разрушая его структуры. [c.4]

Выше уже говорилось о желательности иметь теорию, позволяющую сформулировать такой критерий, который и одних случаях, при одних напряженных состояниях, представлял бы собой критерий прочности, а в других, при других напряженных состояниях,—условие текучести. При этом желательно, чтобы одновременно выявлялся и вид предельного состояния (разрушение или текучесть). Кроме того, необходимо построение теории, учитывающей неодинаковость сопротивления разрушению при растяжении и сжатии, если таковая наблюдается в опыте. Первая попытка создать такую теорию была предпринята О. Мором (окончательный вариант теории в 1900 г. )). В этой теории делается предположение, что предельное состояние возникает на площадках, проходящих через направление главного напряжения кроме того, предполагается, что из трех главных напряжений величина Oj не влияет на возникновение предельного состояния. [c.540]

Такой путь ведет к получению двух различных фазовых траекторий. Поскольку распределение усилий в состоянии разрушения является единственным [81], только одна из них дает оптимальное решение, удовлетворяющее заданным краевым условиям. [c.77]

Дальнейший ход рассуждений вполне аналогичен приведенному в работе [81] по поводу единственности напряжений в состоянии разрушения. [c.114]

Опыты показывают, что при динамической деформации свободной осадкой хрупкое состояние (разрушение) малопластичных сталей (например, Сг— [c.278]

Из условия совместности деформаций металла шва и основного металла в кольцевом направлении, с учетом относительно малой ширины шва, получаем, что кольцевые деформации в шве и основном металле в предельном состоянии (состояние разрушения) равны между собой. [c.355]

Состоянию разрушения при П = 1 соответствует некоторая зависимость между Пет и Пц (рис. 4.17). Далее примем гипотетический случай (D — 0), когда на указанном рисунке получится прямая, не зависящая от времени разрушения. В этом случае можно записать [c.140]

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]

Рассматривая лучи, отвечающие различным типам напряженного состояния материала, можем приближенно установить вид разрушения и выбрать, таким образом, подходящую теорию прочности. Например, луч 1 на диаграмме пересекает раньше всего линию сопротивления отрыву. Следовательно, материал разрушится путем опрыва без предшествующей пластической деформациии. Луч 2 пересекает сначала линию текучести, а затем линию сопротивления отрыву. Следовательно, при данном напряженном состоянии разрушение произойдет путем отрыва, но с предшествующей пластической деформацией. Для напряженного состояния, соответствующего лучу 3, после пластической деформации разрушение произойдет путем среза. В тех случаях, когда лучи, изображающие то или иное сложное напряженное состояние, пересекают прежде всего линию сопротивления отрыву, расчет прочности следует производить [c.193]

Существует несколько гипотез прочности — научных предположений о причинах перехода материалов в опасное состояние. Каждая гипотеза устанавливает свои признаки равиоопасности различных напряженных состояний. Из многих гипотез о переходе материала в пластическое состояние чаще других применяются в настоящее время две гипотеза наибольших касательных напрял ений и энергетическая гипотеза формоизменения из гипотез о переходе в состояние разрушения обычно применяется гипотеза Мора. [c.322]

Согласно модели среза разрушение происходит по плоскости действия максимальных касательных напряжений (рис. 6.3). На это, в частности, указывает срез по конической поверх ности в области шейки при растяжении стержневого образца (см. линии АВ и А1В1 на рис. 6.4). Именно здесь эта коническая поверхность соприкасается с плоскостями действия максимальных касате.тьных напряжений. При этом к моменту возникновения предельного состояния разрушения эти касательные напряжения достигают своего наибольшего значения, определяемого сопротивлением срезу т ре,,. Критерий разрушения аналогичен по форме критерию пластичности (6.8), но включает другую постоянную материала [c.141]

Диаграмма механических состояний указывает также, каким образом следует определять в опыте характеристики материгсла <Тр,,р и Трр(,з. Так как отрыв невозможен при отсутствии растягивающих главных напряжений, т. е. при 1 < О, то именно в этих условиях сдедует находить т р . Опыты, следовательно, надлежит проводить в условиях трехосного сжатия с неравными главными напряжениями. Однако высокопластичные материалы в подобных условиях не удается перевести в состояние разрушения. Поэтому для приближенной оценки Тррез проводят опыт на перерезывание цилиндрического стержня, вставленного плотно, без зазоров в специальное точно изготовленное приспособление, которое конструируется симметричным, чтобы имел место так называемый двухплоскостной срез (рис. 6.7). При этом касательные напряжения по плоскостям среза можно оценить с помощью формулы [c.145]

Что касается экспериментального определения величины то соответствующие опыты должны проводиться в условиях трехстороннего растяжения одинаковыми главными напряжениями (сТх = Ог = стд > 0). Только в таких опытах полностью отсутствуют касательные напряжения, что и исключает возможность среза. В пятидесятых годах нашего столетия многочисленные исследователи пытались поставить подобные опыты, однако не удалось найти соответствующие технические средства. Предлагавшгсеся косвенные методы давали противоречивые результаты и были отвергнуты. Невозможность непосредственного нахождения (То,,р и ее оценка величиной Стр снижает практическую ценность критерия наступления предельного состояния разрушения (6.22), т. е. критерия максимальных растягивающих напряжений. [c.145]

Для пластичных материалов опыт на сжатие не годится, потому что не удается перевести материал в состояние разрушение . Поэтому ставят опыт при чистом сдвиге, осуществляемый либо путем кручения трубчатого короткого образца, либо путем перерезывания (см. выше). В этом случае ai = t, 02 = О, Стз = -т, где т — максимальное касательное напряжение. Внося это в условие (6.31), запип[ем [c.148]

Сформулировать универсальный критерий равнопрочно-сти, учитывающий всю совокупность причин, практически влияющих на прочность (тип напряженного состояния, состояние материала, характер действия на тело внещних факторов), до сих пор не удалось. Поэтому в настоящее время при расчете на прочность используется несколько теорий прочности, взаимно дополняющие друг друга. Теории прочности, объясняющие возникновение опасного состояния разрушением, называются теориями хрупкого разрушения, а объясняющие его возникновение появлением недопустимых пластических деформаций — теориями пластичности. Любая теория прочности проверяется, а иногда и выдвигается опытом. Для этого и нужны испытательные мащины, образцы и установки, позволяющие создавать произвольные напряженные состояния. [c.299]

Различают пять основных состояний деформируемого тела упругое (У), пластическое (П), вязкое (В), высокоэластическое (ВЭ) и состояние разрушения (Р) и несколько дополнительных упруго-пластическое, пластнчески-вязкое, упруго-пластическн-вязкое и др. [1]. [c.12]

Анизотропия композита является следствием особенностей геометрии и особенностей термомеханических, деформативных и прочностных свойств компонент. Поэтому композит может иметь ряд плоскостей, в которых его свойства весьма низки и определяются в значительной степени микроструктурой. Местное разрушение происходит, как правило, по этим плоскостям. В ряде случаев такое разрушение смягчает концентрацию и уменьшает вероятность распространения трещины ), ведущей к разрушению. С другой стороны, появление ограниченных областей разрушения при низких уровнях напряжений не позволяет дать строгое определение тому, что же считать разрушением композита в целом. Поэтому анализировать разрушение композитов необходимо параллельно с позиций макро- и микромеханики. При использовании феноменологического подхода разрушение определяется по изменению макроповедения конструкции, проявляющемуся в виде потерн устойчивости или исчерпания прочности. В микроподходе разрушением считают нарушение поверхности раздела волокно — матрица. Состояние разрушения наступает, когда около одного или группы микродефектов напряжения в волокне или матрице превышают соответствующие предельные значения. [c.37]

Пуппо и Эвенсен предположили, что при плоском напряженном состоянии разрушение произойдет, когда вектор напряжения достигнет следующих предельных поверхностей [c.159]

Рассмотрим для Ре и N1 зависимость Sp/Sg от коэффициента К (рис. 2, а, б). В работе [3] эта закономерность не рассматривалась. Из рис. 2, б видно, что увеличению К соответствует уменьшение Д/ и возрастание 8р/8д. Все значения Зр/8д на указанной зависимости соответствуют состоянию разрушения. Поэтому, если концентрация дефектов в каждом случае соответствует условию захвата всех тер-мали.зованыых позитронов, то каждому значению Sp/Sg для N1 на кривой зависимости Sp Sg (Я) на рис. 2, б соответствует определенный эффективный размер Нр и соответствующая конфигурация дефектов. Каждой конфигурации дефектов, естественно, соответствует определенная эффективность к захвату позитронов, которая характеризуется величиной скорости захвата Ор. [c.142]

Кривая зависимости Р (К) для Ре, как и аналогичная кривая для N1, характеризует состояние разрушения для различных параметров живучести. Поэтому, используя те же граничные условия и формулы (1) — (4), можно оценить параметры дефектности, обусловливающие спонтанное зарождение усталостной микротрещпны. Для Ре использованы величины Р 0,12, к/ = 8,7 10 [9], 0+ = [c.145]

Особенности структуры проявляются различно в аа-висимости от того, происходит ли переход от упругого состояния в пластичное или от пластичного к состоянию разрушения. Механизм образования пластических деформаций связан с необратимыми сдвигами в кристаллической решетке, начало разрушения — с образованием трещип, проходящих либо внутри зерен, либо в межкристалли-ческом слое. [c.85]

В результате получаем поверхность, разделяющую области двух состояний. Если нас интере гет переход из упругого состояния в пластическое, то это будет одна поверхность. Если интересует состояние разрушения, то иолучпм вторую поверхность. [c.88]

Особые трудности возникают при построении поверхности, соответствуюш ей состоянию разрушения, так как может проявиться влияние истории нагружения. Разрушение может произойти раньше или позже в зависимости от того, в какой последовательности и в какой пропорции возрастали параметры напряженпого состояния, в частности, главные напряжения Oj, aj и а,. Получается так, что эта поверхность не определяется однозначно величинами трех параметров. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...