Разрушение конструкционных материалов

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]

Глава 4 продолжает основную идею учебника. Она посвящена вопросу разрушения конструкционных материалов, [c.4]

Аппарат фрактальной геометрии будем часто использоваться ниже для описания явлений формирования и разрушения конструкционных материалов. [c.36]

РАЗРУШЕНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.99]

В данном разделе мы рассмотрим некоторые механизмы разрушения конструкционных материалов с позиций формирования переходного поверхностного слоя, который предшествует разрушению [c.126]

Морозов Е. М. Метод расчета статической траектории трещины.— В кн. Физика и механика деформации и разрушения конструкционных материалов. Вып. 5.— М. Атомиздат, 1978, с. 67—75. [c.491]

Яблонский И. С. О расчете коэффициента интенсивности напряжений в растянутой подкрепленной панели с трещиной.— В кн. Физика и механика деформации и разрушения конструкционных материалов. Выи. 5.— М. Атомиздат, 1978, с. 123—138. [c.497]

Поставленная задача предусматривала анализ эксплуатационных условий работы магистральных трубопроводов и характера их разрушений разработку метода испытания труб большого диаметра в условиях повторных нагружений внутренним давлением исследование напряженно-деформированного состояния труб при статическом и повторно-статическом нагружениях о учетом концентрации и наличия моментных зон определение характеристик сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению конструкционных материалов получение данных о малоцикловой прочности труб большого диаметра разработку основ метода оцен- [c.138]

Рис. 1. Типичные диаграммы усталостного разрушения конструкционных материалов в инертной (а) и коррозионной (б) среде.

Рассмотрены вопросы механики разрушения конструкционных материалов при низких температурах. Описаны результаты исследования механических свойств, чувствительности к надрезу, характеристик разрушения ряда алюминиевых, титановых, никелевых сплавов и сталей, а также некоторых композиционных материалов при низких температурах, вплоть до температуры жидкого гелия (4 К). Дана оценка свойств сварных соединений ряда сплавов при низких температурах. [c.4]

Ирвин и Кейс [6] использовали это уравнение для определения сопротивления разрушению конструкционных материалов G путем измерения критической нагрузки Рс в образце с известной функцией податливости d /dA. [c.13]

При исследовании малоцикловой усталости термически и механически высоконагруженных элементов конструкций важно установить закономерности циклического упругопластического деформирования и малоциклового разрушения конструкционных материалов, а также критерии прочности для различных модельных режимов термомеханического нагружения, имитирующих соответствующие циклы температуры и нагрузки, реализующиеся в наиболее нагруженных зонах деталей при эксплуатации. [c.26]

Традиционные методы изучения коррозионной усталости металлов базируются на определении числа нагружений или времени до разрушения циклически дефор-мируемых в коррозионной среде образцов при заданной амплитуде переменных напряжений или деформаций и построении кривых усталости в полулогарифмических или двойных логарифмических координатах. Такой подход хотя и дает ценную информацию о долговечности изделий, однако не позволяет более глубоко проанализировать стадийность разрушения. Поэтому в последние годы интенсивно ведут поиск новых кинетических подходов к оценке коррозионно-усталостного разрушения конструкционных материалов, которые базируются на законах механики разрушения, физики твердого тела, физики металлов, электрохимии и других фундаментальных наук. Рассмотрим кратко эти подходы. [c.38]

Малоцикловая усталость - это процесс разрушения конструкционных материалов при циклическом деформировании их в упруго-пластической области с малой частотой (до нескольких десятков циклов в 1 мин). Обычно количество циклов до разрушения при малоцикловой усталости не превышает 5 Ю . Критерием оценки сопротивления металла малоцикловой усталости является долговечность в циклах или единицах времени. [c.120]

Имеются данные [1, гл. 1], что процесс эрозионных разрушений конструкционных материалов в натрии резко возрастает при температурах, близких к 300 °С. Поэтому в тех случаях, когда не гарантируется отсутствие кавитации, это обстоятельство также должно учитываться при выборе расположения насоса. [c.40]

Глава 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ЯВЛЕНИЯХ РАЗРУШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.6]

В Институте машиноведения АН СССР разработана система экспериментальных средств для определения характеристик сопротивления деформированию и разрушению конструкционных материалов. Здесь были созданы [16] получившие широкое распространение испытательные машины и стенды с механическим, электромагнитным и электродинамическим возбуждением, применение которых способствовало развитию вероятностных методов расчетов деталей машин на усталость с распространением их на области больших долговечностей и высоких температур. [c.130]

Помимо физико-химических явлений (растворения, диффузии и пр.) причиной разрушения конструкционных материалов может быть чисто механическое воздействие струи металла, приводящее к появлению на поверхности твердого металла характерных каверн. Такого рода разрушающее действие жидкого металла принято называть эрозионным воздействием. [c.302]

Разрушение конструкционных материалов в потоке жидких тяжелых металлов [c.303]

Для использования данного критерия при оценке прочности оболочечных конструкций требуется информация о кинетике циклических и односторонне накопленных деформаций в максимально нагруженных зонах конструкции, а также данные о сопротивлении разрушению конструкционных материалов, полученные с учетом высоких температур эксплуатации, формы цикла нагружения, времени выдержки и частоты. Для проверки правильности метода оценки длительной малоцикловой прочности необходимы [c.161]

При проведении комплексных расчетов на прочность и ресурс в детерминированной постановке используют всю исходную информацию об осредненных характеристиках эксплуатационной нагруженности, о средних или гарантированных критериальных характеристиках сопротивления разрушению конструкционных материалов, об осредненных характеристиках исходной дефектности, определяемой по нормам дефектоскопического контроля. [c.84]

Основные закономерности малоциклового деформирования в настоящее время уже достаточно хорошо изучены [7, 35, 43, 44, 101, 122, 123], и результаты этих исследований кратко обсуждены в гл. 1. В данном разделе рассматриваются особенности деформирования и разрушения конструкционных материалов при высоких температурах, когда проявляются температурно-временные аффекты ползучесть, релаксация и структурные изменения материала. Особое внимание уделено исследованиям при циклическом нагружении в условиях интенсивного деформационного старения, сопровождающегося сильным изменением прочностных и пластических свойств материала во времени. Причем интенсивность и характер этих изменений зависят также и от условий деформирования, и в первую очередь от формы цикла и частоты нагружения. Учет изменений пластических свойств во времени, определяющих сопротивление материала малоцикловому и длительному статическому разрушению, требует проведения сложных экспериментов в условиях, приближающихся к эксплуатационным, во многих случаях характеризующихся сильным протеканием деформационного старения. [c.166]

В современных условиях производства допустимо начальное разрушение конструкционных материалов, поэтому наряду с экспериментальной оценкой чувствительности материалов к трещинам большое значение приобретает также и теоретический анализ развития трещин (механика разрушения). [c.3]

Кроме зарождения пор на включениях поры могут формироваться из микротрещин, зародившихся в результате дислокационных реакций (механизм Стро, Коттрелла и т. д.) и не распространившихся по механизму скола (ai<5 ). В данном случае микротрещины притупляются за счет релаксации напряжений в их вершинах и превращаются в пору. Несмотря на возможный дислокационный механизм зарождения пор, вязкое разрушение конструкционных материалов происходит за счет пор, зародившихся на частицах второй фазы включениях, карбидах и т. д. Таким образом, существует большой набор значений деформации, требуемой для зарождения поры. Поры возникают на включениях при значительно меньших деформациях, чем на карбидах и нитридах. Возникновение пор вокруг крупных частиц облегчено по сравнению с мелкими. [c.111]

Глава 6 посвящена проблеме разрушения конструкционных материалов. В ptadene 6.1. приводятся классические сведения о дефектах кристаллической струетуры металлических материалов. Напомним читателям, что дефекты необходимо рассмафивать в качестве неотъемлемых структурных образований (см. разделы 4.1-4.2). [c.10]

Процесс разрушения конструкционных материалов при повторных нагружениях (усталость) обычно разбивают на три этана зарождение микротреш,ины, медленный рост микротрев],ины да размера трещины Гриффитса и, наконец, быстрое распространение трещины до катастрофического разрушения. Обычно полагают, что большая часть времени жизни конструкции приходится на второй этап квазиравновесного медленного роста трещины. Следовательно, уяснение и описание медленного роста трещины, при повторных нагружениях будет способствовать более надежному предсказанию времени жизни конструкции. Предыдущие исследователи пытались охарактеризовать второй этап роста трещины на основе концепции предельной деформации [26] или постоянства энергии [9, 41, 47]. Проведенные исследования были ограничены статистически однородными изотропными материалами. Используя результаты физических исследований и математическую модель, описанную в предыдущем разделе, эти подходы можно распространить и на случай композиционных материалов. [c.249]

Типично хрупким является разрушение по механизму внутри-кристаллического скола, однако, как правило, разрушения конструкционных материалов проходят по механизму квазиотрыва с некоторой степенью пластической деформации. [c.20]

Приведенные результаты показывают, что характер дпагра.Усм усталостного разрушения конструкционных материалов при воздействии. Жидких сред определяется также электрохимическими условиями в вершине трещины. Поэто.му контроль и иоддержанне этих [c.291]

В монографии обобщены результаты научно-исследовательских работ по разработке экспериментальных методов и исследованию особенностей деформирования й разрушения конструкционных материалов под действием пмпульсных нагрузок ударного и взрывного характера, выполненных в 1965—1978 гг. в Институте проблем прочности АН УССР под общим руководством академика АН УССР Г. С. Писаренко. [c.3]

Рассмотренные в ш. 3.1-3.3 основные механические закономерности деформирования и разрушения конструкционных материалов являются основой для расчетов прочности, ресурса и трещиностойкосги несущих элементов машин и конструкций [1-16]. При этом, как отмечалось раннее, современные расчеты в машиностроении предусматривают два основных этапа [c.164]

Анализ показывает, что на этапе проектирования требуемые значения вязкости разрушения конструкционных материалов Xi следует задавать из условий обеспечения живучести элементов поперечного стьжа крыла, так как эти элементы янтаются одними из наиболее критических силовых массивных элементов планера. [c.428]

Для разработки критериев разрушения и на их основе методов оценки ресурса конструкций необходимо экспериментальное получение информации о закономерностях деформирования и разрушения конструкционных материалов при высокотемпературных програмлшых испытаниях на стадиях образования и развития трещин. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...