Поведение материалов переход от типа I к типу

Данные по СРТ на поверхности образца, как уже было подчеркнуто выше, соответствуют суммарному приросту фронта трещины по всей толщине образца. Поэтому они не могут быть строгой характеристикой физического поведения материала, и их использование для оценки минимального прироста трещины в связи с параметрами кристаллической решетки неоднозначно. Вместе с тем переход на кинетических кривых через критические точки при описании роста трещины имеет достаточно четкую картину смены ускорения роста трещины. Это наблюдается не только после регистрации средней величины прироста трещины за цикл нагружения (далее скорости роста трещины), близкой одному или нескольким расстояниям между атомами кристаллической решетки. Аналогичная ситуация отвечает переходу от первой ко второй стадии разрушения, что отражает роль масштабных уровней процесса разрушения соответственно в связи с типом и параметрами кристаллической решетки, а далее параметрами микро- и макроструктуры материала. Ниже будет рассмотрен [c.203]

Труднее объяснить часто наблюдаемые переходы между поведением I и II типов, вызванные изменениями температуры п приложенных напряжений. Наиболее вероятно, что такие переходы обусловлены многочисленными переменными параметрами, связанными с типом и морфологией оксида, механизмом ползучести и составом сплава. Например, можно ожидать, что толстые окалины, образующиеся при высоких температурах на стойких к окислению сплавах, особенно с высоким содержанием хрома или алюминия, будут повышать сопротивление ползучести на воздухе. Высказывались предположения, что изменение типа поведения с температурой отражает переход от высокотемпературного упрочнения, связанного с окалиной, к отрицательному воздействию адсорбции газов (особенно в вершинах трещин) при более низких температурах [23—27]. В то же время изменения температуры могут оказывать и косвенное влияние, изменяя преобладающий тип ползучести [1—6]. Это может быть причиной и переходов, вызванных изменением уровня проложенных напряжений [1-6]. Действительно, в состоянии очень высокого напряжения может отсутствовать стадия установившейся ползучести и тогда по существу мы наблюдаем влияние среды на режим ускоренной ползучести или на разрушение материала. В связи с этим следует заметить, что, к сожалению, большинство исследований коррозионной ползучести, а также и большинство технических испытаний на ползучесть [1-6] не сопровождаются непрерывной регистрацией деформации при определении времени до разрушения (длительной прочности). [c.41]

За прошедшие полтора десятилетия мои собственные экспериментальные исследования позволили вскрыть незамеченную до тех пор упорядоченность поведения отожженных кристаллических твердых тел при больших деформациях, которая подчиняется описанию посредством обобщенных, линейно зависящих от температуры определяющих соотношений при простом и сложном нагружениях. Те же самые экспериментальные исследования обнаружили существование устойчивости структуры материала в кристаллических телах в виде дискретного распределения типов де рмаций и переходов второго порядка, которые происходят при фиксированных предсказуемых деформациях, существование соответствующей квантованной структуры для совокупности значений постоянных упругости элементов. [c.32]

Распространение усталостных трещин в тонких пластинах сопровождается переходом к переориентировке всей поверхности излома под углом около 45° к плоскости пластины еще до начала быстрого разрушения. Развитие трещины происходит в условиях перемещения берегов трещины по типу /jm при одноосном растяжении. Такая же ситуация реализуется в случае комбинированного не одноосного нагружения тонкой пластины, т. е. она не зависит от условий внешнего воздействия, а присуща поведению материала в некотором диапазоне толщины испытываемой пластины. Происходит самоорганизо-ванный переход через точку бифуркации, когда материал стремится понизить затраты энергии на реализуемый процесс разрушения и использует для этого большую работу пластической деформации, которая имеет место при продольном сдвиге. Доказательством сказанного являются результаты известных экспериментов, например [77-79]. На участке перехода от преимущественно плоского к переориентированному под углом около 45° излому отмечается небольшое снижение темпа роста трещины. Ее величина может даже оставаться постоянной. Это отмечается в алюминиевых, никелевых и титановых сплавах, что свидетельствует о едином поведении системы в виде пластины с развивающейся в ней усталостной трещиной. С увеличением длины трещины снижается степень стеснения пластической деформации вдоль фронта трещины, до.яя плоской поверхности излома по сечению уменьшается, что позволяет реализовать большую работу пластической деформации перед продвижением трещины. [c.109]

Полученные результаты свидетельствуют о том, что для рассмотренных видов длительного пеизотермического нагружения в первом приближении могут использоваться уравнения (5.2) и (5.4), на основе которых траектория активного нагружения представляется как кривая, расположенная на поверхности неизотермического нагружения, а деформации ползучести описываются на основе изохронных циклических кривых, соответствующих температуре в экстремальных точках цикла, причем положение поверхности неизотермического нагружения и изохрон в каждом полуцикле определяется амплитудой предшествующих необратимых деформаций. Ясно, что для описания более сложных режимов нагружения, например, имеющих выдержки под нагрузкой при Т = Ущах в промежуточных точках цикла и ханак-теризующихся переходом к более низкой температуре в экстремальных точках цикла, а также для учета взаимного влияния деформаций ползучести и пластических деформаций, требуется использовать уравнения состояния дифференциального типа. Однако необходимо иметь в виду, что хотя такие уравнения описывают более тонкие эффекты поведения материала, при практи- [c.126]

Переход от упругого деформирования к пластическому связан с принципиальным изменением механического поведения материала. В предельном случае деформирование твердого тела можно представить на первом этапе как линейноупругое, затем — как идеально пластическое. Это обстоятельство отражается в характере математического описания поведения среды. Линейноупругое деформирование описывается уравнениями эллиптичекого типа, а идеально пластическое — гиперболического. Тип уравнений оказывется вполне адекватным природе деформирования эллиптический — характеру обратимого упругого формоизменения, гиперболический — сдвиговому характеру деформирования, связанным с возможностью образования плош адок скольжения вдоль линий скольжения — характеристик. Собственно, успехи теории идеального жесткопластического тела связаны с решениями задач уравнений гиперболического типа. [c.17]

Поведение полученных намоткой волокном композитов аналогично поведению других типов слоистых материалов с расположенными под углом слоями армирующих компонентов. Поэтому разработанные для них аналитические методы могут быть использованы и для конструкций, получаемых намоткой. При рассмотрении этого вопроса с позиций макромеханики анализ композитов базируется на предположении, что каждый слой является анизотропным гомогенным монослоем. Монослой состоит из волокон, ориентированных под углом а или однонаправленных. Свойства монослоя обычно определяют экспериментальным путем, и анализ структуры строится путем перехода от одного слоя к другому. Микромеханический подход, наоборот, заключается в исследовании характеристик чувствительности составных частей материала, т. е. распределения напряжений и деформаций между армирующими волокнами и матрицей. При определении напряжений и деформаций по точкам принимают во внимание свойства армирующего материала и смолы, а также геометрию изделия. Этот анализ микронапряжений устанавливает, какие нагрузки может выдержать композит перед переходом через предел текучести в какой-то точке или перед достижением критических напряжений. Микромеханический подход применяется также для расчета характеристик композиционного материала по известным их значениям для входящих в его состав компонентов, а также для установления влияния их изменения на соответствующие свойства композита. [c.227]

ДОЛЖНЫ быть такими, чтобы исключить потери прочности волокна в результате его взаимодействия с матрицей. Обе кривые напряжение — деформация, приведённые на рис. 13, характеризуются начальной линейной областью (1 стадия), нелинейной областью, являющейся переходом к линейной области (2 стадия), и заключительной нелинейной областью, предшествующей разрушению. Кривые напряжение — деформация такого типа были обнаружены многими исследователями и не только для боралюминия, но и для других композиционных систем с металлической матрицей, таких, как медь — вольфрам, Мак-Дэниельсом и др. [61], Старке [82], Крейдером и др. [47, 50]. Стадия 1 соответствует области только упругого поведения и матрицы и волокна и заканчивается там, где начинается пластическая деформация матрицы. Наклон кривой на стадии 1 характеризует первичный модуль упругости композиционного материала и, как указывалось в предыдущем разделе, определяется по правилу смеси. [c.457]

Выбору системе своего будущего пути развития отвечают две термодинамические ветви на бифуркационной диаграмме. Такое поведение системы, отраженное в бифуркационной диаграмме, характеризует необратимый вероятностный характер структурообразования в неравновесных условиях. Информационные свойства бифуркационных диаграмм связаны с нарушением пространственной симметрии системы и ее восстановлением после перехода через неустойчивость. Нарушение пространственной симметрии структуры является необходимым звеном эволюции системы, без участия которого невозможно кодировать информацию [10,11]. С другой стороны, самовыбор будущей термодинамической ветви позволяет кодировать информацию и переходить с одного уровня эволюции на другой. И. Пригожин и И. Стенгерс [11], рассматривая необратимость, как процесс нарушения симметрии, отмечают, что нарушение пространственной симметрии происходит лишь при весьма специфических условиях - решения с нарушенной симметрией всегда возникают только парами. Это позволило авторам раскрыть физический смысл второго начала и связать его с принципом отбора В ПРИРОДБ РЕАЛИЗУЕТСЯ И НАБЛЮДАЕТСЯ ЛИШЬ ОДНО ИЗ ДВУХ типов РЕШЕНИЙ. (Н.Н. Моисеев [1] сформулировал на основе механизма развития природы принцип минимума диссипации энергии живой материи (см. раздел 1.1.). Новые направления в развитии теории диссипативных структур рассмотрены в [14-17]. [c.25]

В первом случае результатом повторных нагружений может быть разрушение усталостного характера (малоцикловая усталость). Неограниченный рост односторонней деформации (второй случай) может привести к нарушению условий эксплуатации конструкции или к исчерпанию пластических свойств материала и разрушению. Что касается возможности перехода к чисто упругому поведению в третьем случае, то она связана с возникновением в системе неко-тброго распределения остаточных напряжений в результате пластического деформирования на первых этапах нагружения. Если эта возможность реализуется, то говорят, что конструкция приспособилась к повторным нагружениям данного типа. [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...