Состояние материала хрупкое

Выбор величины коэффициента запаса прочности зависит от состояния материала (хрупкое или пластичное), характера приложения нагрузки (статическая, динамическая или повторно-переменная) и некоторых общих факторов, имеющих место в той или иной степени во всех случаях. К таким факторам относятся [c.118]

Следует подчеркнуть, что состояние материала (хрупкое или пластическое) определяется не только его свойствами, но и видом напряженного состояния, температурой и скоростью нагружения. Как показывают опыты, пластичные материалы при определенных условиях нагружения и температуре ведут себя, как хрупкие, в то же время хрупкие материалы в определенных напряженных состояниях могут вести себя, как пластичные. Так, например, при напряженных состояниях, близких к всестороннему равномерному растяжению, пластичные материалы разрушаются, как хрупкие. Такие напряженные состояния принято называть жесткими . Весьма мягкими являются напряженные состояния, близкие к всестороннему сжатию. В этих случаях хрупкие материалы могут вести себя, как пластичные. При всестороннем равномерном сжатии [c.189]

Известны два типа предельных состояний материала - хрупкое разрушение и текучесть. [c.49]

Определение предельного или критического размера трещины, при достижении которого происходит быстрое развитие разрушения, а, следовательно, дальнейшая эксплуатация детали невозможна, основано на методах механики разрушения [1-4, 47-50]. Переход к быстрому разрушению может быть реализован в разных состояниях материала хрупко, вязко или смешанно вязко-хрупко. Промежуточное состояние материала при вязко-хрупком переходе, когда изменяются условия воздействия на материал, будем относить к вязкому разрушению с меняющейся работой пластической деформации в вершине распространяющейся трещины. [c.102]

Затруднения в применении классических теорий, связанные с возможностью двух состояний материала — хрупкого или пластичного. До сравнительно недавнего времени и критерии разрушения и критерии текучести назывались теориями прочности. Это объясняется тем, что первоначально они формулировались без указания на то, какое именно предельное состояние материала имеется в виду, и лишь позднее при проверке применимости этих критериев удалось установить, что некоторые из них верны для хрупкого состояния материала, работающего при определенных видах напряженных состояний, а другие дают результаты, хорошо согласующиеся с экспериментом лишь в случае пластического состояния материала. В настоящее время можно четко различать, какие из условий являются критериями прочности и какие условиями пластичности. Вместе с тем известно, что один и тот же материал в разных условиях может вести себя по-разному, в одних условиях как хрупкий, а в других — как пластичный. В основном на переход материала из одного состояния в другое влияют следующие факторы [c.537]

Коэффициент запаса п определяется (или назначается) с учетом всех перечисленных факторов, а также с учетом некоторых дополнительных условий состояния материала (хрупкое, пластичное), временного характера действующей нагрузки, условий эксплуатации изделия и др. [c.346]

Как определяется состояние материала (хрупкое, квазихрупкое) в момент разрущения [c.224]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

S (ef) не является инвариантной к истории деформирования (рис. 2.10,6). В координатах S — я значения S для исходного состояния материала и для предварительно статически или циклически деформированного материала могут быть удовлетворительно описаны единой зависимостью S (k). Разумеется, в дальнейшем требуется более тщательная всесторонняя проверка инвариантности функции S (x) к условиям деформирования. С этим вопросом тесно связан вопрос о физической природе увеличения критического разрушающего напряжения хрупкого разрушения в деформируемой структуре. [c.76]

Опытная проверка этой теории указывает на согласующиеся в ряде случаев результаты лишь для хрупкого состояния материала [c.184]

Расчет на прочность при постоянных напряжениях, равномерном напряженном состоянии и хрупком состоянии материала производят по заданному коэффициенту запаса относительно временного сопротивления (иначе, предела прочности). При неравномерном напряженном состоянии, в частности при изгибе, за исходную характеристику принимают временное сопротивление при этом напряженном состоянии. [c.12]

Таким образом, правильнее говорить о пластичном и хрупком состояниях материала. [c.35]

Воздействие интенсивных потоков нейтронов на материал корпуса и других конструкций реактора приводит к их структурным изменениям, что вызывает изменение их физико-механических свойств. Наиболее опасен переход облученного материала стального корпуса, несущего давление, из вязкого состояния в хрупкое, характеризующееся небольшой энергией разрушения. Состояние хладноломкости корпусных сталей наступает в области температур ниже критической температуры хладноломкости 7хл. Величина этой температуры возрастает при облучении. [c.69]

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]

Ну, а если напряженное состояние в точках нагруженного образца изменить, изменится ли поведение материала Многочисленные эксперименты показали, что поведение материала — его механическое состояние в первую очередь определяется напряженным состоянием. Так, хрупкий при одноосном растяжении чугун приобретает пластические свойства при большом всестороннем давлении. [c.320]

Важнейшей задачей инженерного расчета является оценка прочности детали по известному напряженному состоянию. Наиболее просто эта задача решается для простых видов деформации, в частности для одноосных напряженных состояний, так как в этом случае значения предельных (опасных) напряжений легко установить экспериментально. Под опасными напряжениями, как уже указывалось, понимают напряжения, соответствующие началу разрушения (при хрупком состоянии материала) или появлению остаточных деформаций (в случае пластического состояния материала). Так, испытания образцов из данного материала на простое растяжение или сжатие позволяют без особых трудностей определить значения опасных напряжений [c.200]

Опытная проверка этой теории указывает на согласующиеся в ряде случаев результаты лишь для хрупкого состояния материала (например, для легированного чугуна и высокопрочных сталей после низкого отпуска). Отметим также, что применение второй теории прочности в виде (7.5) недопустимо для материалов, не следующих закону Гука или находящихся за пределами пропорциональности. [c.203]

Энергетическая (четвертая) теория прочности основана на гипотезе о том, что опасное состояние материала наступает, когда удельная потенциальная энергия изменения формы достигает опасного значения [Нф ], определяемого опытным путем для одноосного напряженного состояния. Четвертая теория прочности широко используется при расчетах конструкций из пластичных материалов. Для хрупких материалов она неприменима. [c.345]

Это деление является условным, ибо один и тот же материал в зависимости от характера напряженного состояния, температуры и скорости деформирования может вести себя, как пластичный или как хрупкий. Поэтому правильнее говорить о пластичном или хрупком состоянии материала. [c.34]

В последнее время Н. Н. Давиденковым и Я. Б. Фридманом предложена новая объединенная теория прочности , обобщающая современные воззрения на прочность при хрупком и пластичном состояниях материала. В соответствии с этой теорией состояние, в котором находится материал, а следовательно, и характер вероятного разрушения определяется отношением [c.86]

Возникновений хрупкого состояний материала и разрушение элементов конструкций [c.6]

Н. Н. Давиденков [5] и другие ученые считают пластичность, вязкость, хрупкость не свойствами металлов, а их состояниями. В зависимости от условий металл может быть пластичным, вязким или хрупким. Пластичному или вязкому состоянию противопоставляется хрупкое подчеркивается, что хрупкость должна рассматриваться как состояние тела, а отнюдь не как имманентное свойство материала. [c.12]

При рассмотрении напряжений в наклонных сечениях растягиваемого бруса 22) мы видели, что в этих сечениях возникают одновременно нормальные и касательные напряжения и связанные с ними линейные и угловые деформации. Поэтому даже в самом простом случае напряженного состояния, в таком, например, как растяжение бруса в одном направлении, причиной наступления опасного состояния материала могут быть нормальные или касательные напряжения, достигающие определенных пределов для данного материала. В дальнейшем под опасным состоянием материала мы условимся понимать для пластичных материалов наступление состояния текучести, а для хрупких—наступление разрушения [c.96]

Активным фактором, определяющим склонность материала переходить из вязкого состояния в хрупкое, является температура. Наиболее резкое снижение ударной вязкости наблюдается при некоторой определенной для каждого материала температуре, называемой критической температурой . [c.145]

Автомодельное поведение материала в области I и П1 проявляется, в первую очередь, в неизменности механизма разрушения, следовательно, в неизменности наблюдаемого рельефа излома независимо от свойств (механических характеристик) и структурного состояния материала. Из качественного анализа рельефа излома, когда разрушение реализовано в области I или П1, нельзя сделать заключение о том, каким было внешнее воздействие (скорость нагружения, температура, количество и направление действия сил и др.), и невозможно определить, какой материал разрушен (на какой основе), а также каковы его структурные особенности. При низкой скорости деформации могут проявляться и доминировать процессы скольжения в случае вязкого разрушения, и межзеренное проскальзывание в случае хрупкого разрушения. Однако эти особенности формирования рельефа излома могут быть одновременно следствием попадания в температурный интервал [c.82]

Рис. 2.13. Параметры напряженного состояния материала перед вершиной трещины в случае хрупкого разрушения (а) в срединных слоях образца и (6) у его поверхности

Высокопрочные стали. Перечисленные элементы конструкции в системе ВС указывают на широкий спектр материалов, которые испытывают нагружение с разной длительностью цикла. Применительно к высокопрочным сталям и сталям средней прочности проблема влияния выдержки материала под нагрузкой при комнатной температуре связана с процессом замедленного хрупкого разрушения. Это явление в большей мере связано с состоянием материала [40, 41]. Насыщение стали водородом вызывает формирование хрупких включений — гидридов, расположенных по границам зерен, или границы зерен насыщаются молекулами водорода, которые создают высокий [c.354]

Помимо изменения состояния деталей под нагрузкой Р, анализируют механические состояния материала в момент разрушения, они зависят от многих факторов. Различают три основных состояния материала хрупкое, квазихрупкое и вязкое и соответствующие им виды разрушений. На практике удобно в качестве границ, разделяющих эти состояния, принять так называемые критические температуры хрупкости материала, весьма емкие характеристики, которые уже занимают важное место в анализе надежности реальных конструкций. Анализ состояний удобно выполнять с использованием так называе-виды изпомов мой диаграммы разру- Fg=o% шения (рис. 9.5 [4], где I I Рв— процент волокна в изломе). Для формирования алгоритма прогнозирования прочностной надежности необходимо исследовать тип А/, б, л, е max разрушения, так как >1 критериальные условия Рис. 9.5 V и характеристики раз- [c.196]

Имеется несколько теорий прочности, определяющих условия разрушения машриала под действием напряжений [3, с. 5 4, с. 176]. Приложение той или иной теории прочности для анализа процесса разрушения твердого тела определяется состоянием материала (хрупкий, пластичный) и характером напряженного состояния (плоское, линейное, объемное). Так, хрупкие тела разрушаются путем отрыва, поэтому критерием их разрушения являются максимальные нормальные напряжения. Пластичные тела разрушаются путем сдвига, поэтому для них критерием разрушения, являются максимальные касательные напряжения. Вид разрушения твердого тела изменяется с изменением напряженного состояния и определяется жесткостью его нагружения [5]. Количественно жесткость нагружения g характеризуется отношением = Ттах/сгь где Ттах — наибольшее касательное напряжение,, а 01 — наибольшее нормальное напряжение в данной области или точке тела. Чем меньше значение g, тем более жестким считается нагружение тела и тем больше тип его разрушения приближается к хрупкому. В работе [5] показано, что при повышенных температурах и > 0,5 имеет ме- [c.110]

Однако трудность вопроса состоит в том, что один и тот же материал при различных напряженных состояниях и различных условиях испытания (температура окружающей среды, скорость деформирования и т. д.) может разрушатьея и хрупко, и вязко. Кроме того, в некоторых случаях возможно комбинированное разрушение, когда в одних зонах разрушение происходит в результате отрыва частиц, а в других — в результате едвига. Это свидетельетвует о том, что характер предельного состояния материала и условия его перехода в предельное соетояние зависит от многих факторов. [c.222]

Исследования микроструктуры стали выявили скопление хрупких составляющих (а-фазы и 8-эвтектоида) по границам зерен (как и в случае металла спецфланца), образовавшихся вследствие нарушения технологии термообработки задвижек, а также превышения процентного содержания ферритной составляющей структуры. Исследование металла новых задвижек показало аналогичную структуру, в связи с чем вся партия задвижек была отбракована и заменена на новую. Сероводородное растрескивание 6" задвижки фирмы ДаЬазЬ К1ка1 обусловлено охрупченным состоянием материала корпуса задвижки и несоответствием его механических свойств данным сертификата. [c.25]

Необходимо четко определить понятие пластичности материала как свойство получать перед разрущеннем значительные остаточные деформации. Можно подробно не рассказывать о пластическом и хрупком состояниях материала, указав только, что речь идет о свойствах, выявляемых при испытаниях на одноосное растяжение при комнатной температуре и малой скорости деформации. [c.76]

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]

Здесь А и и — эмпирические коэффициенты, Д/f =/ тах — йГщт— перепад (размах) коэффициента интенсивности напряжений за один цикл нагружения, N — число циклов. Многочисленные экспериментальные исследования хорошо подтверждают эту формулу, причем показатель стеиепи п для разных материалов располагается в интервале от 2 до 7 (чаще всего п = 4). Чем больше показатель степени и, тем более хрупкое состояние материала наблюдается при испытании. [c.259]

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]

Условия распространения трещины эллиптической формы длиной 21 при равномерном растяжении пластинки напряжением а формулируются по А. Гриффитсу. Нестабильное состояние трещины (хрупкое разрушение) возникает при условии равенства изменения энергии напряженного состояния (приходящейся на единицу длины растущей трещины) naH JE изменению энергии на образование свободной поверхности трещины 4/у. При этом величина у является энергией, приходящейся на единицу длины трещины при единичной толщине пластины (т. е. на единицу поверхности), и представляет собой характеристику материала. [c.23]

Еще одним важным критерием для сравнения влияния облучения на углеродистые к низколегированные стали является температура перехода материала из пластичного состояния в хрупкое. Эта температура для необлученпых котельных сталей лежит ниже 0° С. Многие экспериментаторы исследовали образцы различной геометрии с надрезом, облученные в различных условиях. У большинства образцов чувствительность к надрезу увеличивалась в результате облучения быстрыми нейтронами. [c.242]

В табл. 5.3 и 5.4 приведены данные по ударной вязкости облученных углеродистых и низколегированных сталей. Из таблиц видно, что температура перехода материала из пластичного состояния в хрупкое при облучении повышается. Это увеличение может достигать 260° С. Привести все представленные данные в соответствие весьма трудно вследствие различий в геометрии образцов и условиях облучения. Однако Хауторп и Стил сообщили [38], что достигнуто хорошее согласие значений ударной вязкости нескольких сталей, полученных на копровых образцах и образцах Шарпи с V-образным надрезом (рис. 5.4). Эти опыты иллюстрируют также тот факт, что многие радиационные нарушения, если они отражаются на изменении ударной вязкости, могут быть уменьшены или устранены высокотемпературным отжигом (см. табл. 5.3). [c.242]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...