Разрушение источник в вершине трещин

Исследования [138, 58, 141, 142 и др.] образования трещин при коррозионно-механическом разрушении металла содержат вывод об анодном состоянии вершины трещины, причем при микроскопически малых размерах анодной зоны в вершине трещины плотность анодного тока достигает, например, в определенных условиях единиц и десятков ампер с одного квадратного сантиметра. Поэтому можно полагать, что в вершине трещины сосредоточенным источником генерируется анодный ток определенной мощности q, и найти из соотношения (261) распределение линейной плотности катодного тока по стенкам трещины на модели капилляра ограниченной длины I, нагруженного точечным источником в точке X = 1 [c.202]

Наиболее характерными недостатками этой модели являются. Во-первых поле напряжений в вершине трещины принято упругим, а соответствующая корректировка на пластическую релаксацию в вершине трещины не сделана. Во-вторых, трудно предположить, что растворенные атомы могут быть источником разрушения при КР высокопрочных алюминиевых сплавов. Раньше было показано, что КР имеет место во влажном воздухе, таким образом, молено считать, что присутствие хлоридов для протекания процесса КР не обязательно. В то же время в алюминиевых сплавах всегда в твердом растворе имеется водород, тем не менее КР не происходит в инертной атмосфере, что является одним из доводов того, что присутствие водорода в твердом растворе еще не является достаточным условием возникновения КР. [c.287]

При т] > 1 конец трещины не может служить источником дислокаций, поэтому разрушение будет идеально хрупким. В случае т < 1 из вершины трещины при нагружении излучаются краевые дислокации, вследствие чего происходит медленное докритическое подрастание трещины. Если т] = 1, то число образующихся дислокаций сравнительно мало и разрушение будет квазихрупким. Условие квазихрупкого разрушения пластического тела имеет вид [261] [c.144]

Авторы [248] акцентировали внимание на том, что решение указанных задач требует учета взаимодействия макротрещины с множественными дефектами впереди треш ины не только на стадии зарождения, но и в процессе ее распространения. Это позволило рассмотреть ветвление трещины при высоких скоростях нагружения как непрерывный процесс эволюции опережающих микротрещин, заключающийся в постепенном качественном изменении механизма разрушения. Отмечено, что при ветвлении трещины вершина каждой ветви становится источником распространения волн. [c.146]

Начиная с нижнего конца кривой и—К (см., например, рис. 42) скорость трещины растет с увеличением коэффициента интенсивности, вероятно, в соответствии с уравнением (8). В области / скорость роста трещины должна быть ограничена кинетикой реакций в вершине трещины, как это было отмечено ранее. Постоянно увеличиваясь, скорость может достичь предела, при котором источники разрушения находятся в вершине трещины. В этом случае стадией, ограничивающей скорость, должен быть процесс, связанный с диффузией паров воды либо из газа, заполняющего трещину, либо через оксидную пленку в вершине трещины. В любом случае следует ожидать, что скорость трещины сильно зависит от концентрации паров воды в объеме атмосферы и практически не зависит от прилолсенных в вершине трещины напряжений. Действительно, это наблюдается для области II на плато скорости (см. рис. 41 и 42). [c.288]

В зкспериментах, выполненньк на Homalite-100 — материале, ведущем себя хрупко при статическом и динамическом нагружениях, существовала конечная зона разрушения при явном отсутствии пластических деформаций. К этому утверждению приводят, по крайней мере, три наблюдения зависящая от мгновенного коэффициента интенсивности напряжений шероховатость поверхности разрушения высокоскоростное фотографирование в режиме реального времени дискрет-ньк источников разрушения в вершине трещины волны напряжений, генерируемые этими дискретными микро-разрушениями. Волны напряжений, расходящиеся радиально от расположенного впереди вершины трещины микродефекта, уже были показаны на рис. 6.1. Эти волны генерируются только при высоком уровне напряжений в вершине трещины, когда высвобождающаяся при образовании микродефекта энергия становится достаточной для генерации деформаций. [c.164]

П р и м е ч а н и е. — модуль упругости ef — деформация при разрушении Og — напряжение, необходимое для действия дислокационного источника S — расстояние дислокационного источника от вершины трещины Pmin критический радиус при вершине трещины — предел усталости Вс критическая длине очаговой усталостной трёщины В укритическая пластическая деформация сдвига Дс у — амплитуда циклического предела текучести — наименьшее напряжение усталостного разрушения с — глубина надреза Я — безразмерный коэффициент, учитывающий геометрию образца Ь— вектор Бюргерса. [c.45]

Если трещина неподвижа, то она может лишь нарушить теплообмеп между разделенными ею частями тела. Но движущаяся трещина является мощным источником тепла. В самом деле, за единицу времени в ее вершину стекает поток энергии G I, который за вычетом обратимой поверхпостпой эиергпи 2 у/ затрачивается на пластические деформации и разрушение материала в малой зоне около вершины трещины. Теплообмен с окружающим материалом происходит медленно, ц поэтому концевая зона разогревается до весьма высоких температур. Картины изотерм у вершины трещины нормального разрыва, движущейся в стали со скоростью 1 м/с и 100 м/с (рис. 110, а и б), получены расчетным путем. Они говорят о крайне высоком разогреве в чрезвычайно малой зоне у вершины трещины (температура вдали от нее О °С). РГзмерения с помощью термопар показывают повышение температуры на 1 °С па расстоянии примерно в 1 мм и уже на 130 °С на расстоянии 30 мкм от вершины трещины, бегущей в стали со скоростью 10 м/с. Ближе к вершине трещины измерения этим методом произвести не удается. Оптические же методы свидетельствуют о разогреве на 230 °С в оргстекле (ПММА), на 1900° в стекле и па 4400° в кварце, разумеется, иа микроскопических расстояниях от вершины летящей трещины. Этот факт и является объяснением того, что столь сильный разогрев сам по себе не способен существенно оплавить окружающий вершину трещины материал п затормозить ее. [c.178]

I MOTpHM еще результаты экспериментов. К пластине из плексигласа (рис. 4.32), содержащей внутреннюю наклонную трещину 00", динамически прикладывается растягивающая нагрузка высокой- интенсивности (скорость перемещения захватов в момент приложения нагрузки 6 м/с, скорость деформаций е = 24 с ). Волна продольного растяжения стартует от нижнего края образца и вначале прибывает в нижнюю вершину о". В случае внутренней трещины начальной длины 21 = 0,020 м, образующей угол (3=10° с продольной осью образца, эта волна приходит в верхнюю вершину приблизительно через 10 мкс. На начальной стадии трещина растет из двух вершин О О, причем новые ее 0Tj)e3KH образуют угол 82° по отношению к начальной оси. Эти отрезки I и П растут неодновременно, а с задержкой, во времени приблизительно в 11 мкс. После полного разрушения пластины точки пересечения трещины с продольными краями образца становятся источниками волн напряжений, распространяющихся в обратном направлении со скоростями, лежащими в диапазоне 1000. .. 1500 м/с. Расчеты, проведенные после замера каустик, показали, что эти волны переносят 43 % полной начальной энергии деформации. Вследствие воздействия этих волн [c.113]

В элементах конструкций, изготовленных из упругих и упругопластических материалов, трещины создают высокую местную концентрацию напряжений и деформаций в зонах, при.пегающих к вершине. Исследование напряженного и деформированного состояния в зонах трещин имеет существенное значение для анализа критериев разрушения. В общем случае величины напряжений и деформаций в зонах трещин зависят от формы и размеров элементов конструкций, вида напряженного состояния, а также от конфигурации и размеров трещин. А Трещины в элементах конструкций из упругих материалов рас-. сматривают как предельные источники концентрации напряжений — в виде надрезов с бесконечно малыми радиусами закругления в вершине. При этом выражение для местных напряжений [c.191]

В [81] отмечено, что при ветвлении кончика трещины вершина кшкдой ветви сама становится источником распространения волн, те. опять-таки возбуждается автокаталитический процесс дальнейшего размножения микротрещин в зоне вершины образованной трещины. Позднее слияние данной системы трещин в процессе разрушения материала является одной из причин наблюдаемой фрактальной геометрии поверхностей сколов. Экспериментальные данные явно показывают дискретный характер роста трещины, что особенно ярко проявляется при циклическом нагружении. [c.132]

При росте усталостной трещины у ее вершины существует пластическая зона. Упругие напряжения и упругие деформации вне пластической зоны источником раз-рущения не бывают, оно вызывается напряжениями и деформациями именно внутри этой зоны. Поэтому учет пластической деформации в окрестностях усталостной трещины имеет большое значение для описания процесса и установления критериев разрушения. При расчете критерия К с с целью более полного учета малых пластических деформаций Ирвин предложил [4] к характерному размеру усталостной трещины прибавлять ве- [c.112]

Это соотношение дает значения коэффициентов концентрации напряжения от 10 до 20 для типичных дефектов, контролирующих разрушение борных волокон с прочностью 300 ООО— 600 ООО фунт/кв. дюйм (210,9—421,8 кгс/мм ). Если такие дефекты расположены на поверхности волокна, они имитируют трещины с острой вершиной и реакция между волокном и матрицей может не повлиять на их интенсивность. К тому же Уовнером были представлены доказательства того, что доминирующий источник разрушения борных волокон часто является внутренним [36], поэтому в любом случае будет выполняться условие неподверженности исходных дефектов волокна влиянию поверхностной реакции. [c.283]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...