Трещина, ветвление

Твердение дисперсионное 294 Текстура 64, 77, 103 —, влияние обработки 104 Тетрахлорид углерода 341 Течение пластическое, условия 10 Трещина, ветвление 183, 382 —, влияние на скорость ее роста вязкости раствора 214 кремния 54 титана 55 pH 210 [c.487]

Полученные выше сингулярные интегральные уравнения основных задач теории упругости для системы гладких криволинейных разрезов, могут быть использованы также при рассмотрении кусочно-гладких криволинейных, разрезов. При этом разрез разбивается на гладкие участки и рассматривается как система гладких разрезов, имеющих общие точки пересечения. Впервые таким путем в работах [413, 414] при использовании интегральных уравнений для системы прямолинейных трещин [49] решена задача о трещине ветвления, состоящей из трех звеньев. В последнее время появился ряд исследований, посвященных. изучению распределения напряжений около ломаных [69, 88, 101, 297, 369, 429, 431, 440] или ветвящихся [89, 304, 354, 415, 417, 429] трещин. Обзор более ранних работ в этом направлении приведен в книге [160]. [c.59]

Трещины ветвления. Пусть бесконечная плоскость ослаблена основным разрезом Lq, из правого конца которого симметрично выходят два боковых разреза Li и L4 (см. рис. 13). Интегральные уравнения первой основной задачи для такой области имеют вид [c.64]

Зависимости коэффициентов интенсивности напряжений от угла а для рассматриваемого случая трещины ветвления показаны на рис. 14—17 (кривые 5). При всестороннем растяжении на бесконечности коэффициент интенсивности ki для трещин ветвления принимает максимальное значение при углах а, близких к tn/4. [c.66]

Рассмотрим более общий случай трещины ветвления, когда с обоих концов основного разреза Lq симметрично выходят по два боковых разреза Lj, Ц и (см. рис. 13). На бесконечности тело [c.200]

Из этих соображений вытекает, в частности, влияние скорости нагружения чем она больше, тем меньше роль более медленно протекающих процессов локального разрушения, под воздействием внешней среды. Например, при достаточно большой скорости нагружения в коррозионных системах с ветвящимися трещинами ветвление можно не наблюдать, а разрушение будет преждевременным (так как К с < К р, где К р — вязкость разрушения при весьма медленном нагружении). [c.18]

Таблица 7. Коэффициенты интенсивности напряжения ц при одноосном и всестороннем растяжении плоскости с трехзвенной трещиной ветвления

На рис. 33 для двухзвенной ломаной трещины (сплошные линии) и трехзвенной трещины ветвления (штриховые линии) приведены величины Kij a), вычисленные экстраполяцией. В работе [134] приведены аналогичные зависимости функций Kij a). В случае ломаной трещины наблюдается достаточно хорошее согласие полученных результатов с данными работы [134 (максимальное относительное отклонение не превышает 6%), несколько большее различие имеет место для трещины ветвления. Для последнего случая в работах [33, 34] найдены зависимости коэффициентов интенсивности напряжений [c.94]

В заключение отметим, что изложенным приемом могут быть решены упругопластические задачи и в случае, когда пластические деформации локализуются в полосах под углом к основной трещине. Для этого необходимо воспользоваться системой сингулярных интегральных уравнений задачи об определении напряженно-деформированного состояния в теле, ослабленном ломаной трещиной или трещиной ветвления. [c.235]

Отмечено, что при ветвлении трещины вершина каждой ветви становится источником распространения волн. [c.298]

На рисунке 4.28 показана картина ветвления магистральной трещины в полимере. [c.298]

К динамической механике разрушения относятся также разнообразные задачи ветвления и определение траекторий движущихся трещин, которые, однако, здесь не рассматриваются. [c.405]

Впервые распределение напряжений в окрестности вершины было найдено для трещины постоянной длины, движущейся с постоянной скоростью [447]. Оказалось, что максимальное значение растягивающего напряжения смещается из плоскости распространения трещины, когда скорость превышает некоторое критическое значение, и может произойти ветвление трещины. [c.406]

Возникновение нескольких дислокационных трещин при упругопластическом разрушении можно сопоставить с растрескиванием материала при потере им устойчивости вследствие сжатия происходит множественное ветвление трещин. Поэтому на этапе упругопластического разрушения возможна регистрация сигналов дискретного [c.168]

Извилистая траектория трещины рассматривается в качестве доказательства того факта, что смещение берегов усталостной трещины в ее вершине происходит не только в направлении приложения нагрузки при одноосном циклическом растяжении, но и по типу Кц — поперечное смещение берегов трещины [81], как это показано на рис. 3.15б. Оно вполне естественно в силу уже указанной выше неоднородности процесса формирования зоны пластической деформации вдоль всего фронта трещины. Ее формирование происходит в условиях реализации волнового процесса передачи энергии от одной зоны к другой. Поэтому неизбежно возникновение участков с наибольшей и наименьшей концентрацией энергии. Там, где реализован максимальный уровень энергии, имеет место подрастание трещины в локальном объеме после исчерпания пластической деформации [82]. В зонах фронта трещины с минимальной концентрацией энергии происходит запаздывание разрушения по отношению к другим зонам фронта трещины, что создает предпосылки к реализации эффекта мезотуннелирования трещины (рис. 3.16). Эта ситуация может определяться различиями локальных пластических свойств материала из-за различий пространственной ориентировки кристаллографических плоскостей от зерна к зерну. Такая ситуация, например, характерна для формирования фронта трещины в титановых сплавах (см. рис. 3.166). Процесс распространения усталостной трещины в срединных слоях материала вдоль вершины трещины оказывается сложным и связан с различными эффектами, в том числе и с эффектом изменения траектории трещины, ветвлением и мезотуннелированием. В результате этого реальная поверхность излома после распространения трещины является шероховатой, что создает предпосылки в процессе роста трещины для возникновения различных эффектов контактного взаимодействия ее берегов. Они препятствуют закрытию берегов усталостной трещины, что влияет на темп подрастания трещины. [c.150]

Результаты численных расчетов для рассматриваемой задачи проиллюстрированы на рис. 14—17 (кривые 4). При а О коэффициенты интенсивности напряжений стремятся к некоторым вырожденным значениям. Отметим, что задача об одноосном растяжении на бесконечности плоско и с трещиной ветвления аналогично рассмотрена в работе [414]. Для решения системы интегральных уравнений (11.66) при условии (11.82) применялись квадратурные формулы Гаусса и Лобатто (см. [236], с. 685). При этом замкнутая система алгебраических уравнений получена без использования дополнительных условий. Численные значения коэффициентов интенсивности напряжений, найденные в работе [414], хорошо согласуются с приведенными выше результатами. [c.66]

Точные решения задач продольного сдвига тел с трещинами в случае односвязиых областей могут быть построены методом конформных отображений [10, 233]. Такой подход использовался рядом авторов при исследовании антиплоской деформации бесконечного прост-занства, ослабленного ломаной [55, 233, 399, 439] или ветвящейся 397] трещиной. Задачи о продольном сдвиге тела с полубесконеч-ной трещиной, оканчивающейся одним или двумя симметрично расположенными ответвлениями, решались также методом Винера — Хопфа 199, 100]. В общем случае кусочно-гладких криволинейных трепщн или трещин ветвления антиплоские задачи теории упру гости могут быть решены следующим образом разрез разбивается на гладкие участки и рассматривается как система гладких разрезов, имеющих общие точки пересечения. Таким путем ниже рассмотрен продольный сдвиг бесконечного пространства, ослабленного ломаной или ветвящейся трещиной. [c.192]

Трещины ветвления. Пусть бесконечное пространство ослаблено основным разрезом Lq, из правого конца которого симметрично выходят два боковых разреза Li и L4 (см. рис. 13). Интегральные уравнения аитиплоской задачи теории упругости для такой области имеют вид (VI.70) (N — 4), где уг (х ) — Уз = О- Как следует из проведенного анализа особенностей решения в точках [c.199]

Анализируя эти результаты, можно утверждать, что если к хрупкому образцу с трещиной смешанной моды деформаций подводится достаточная энергия, то вследствие многократного отражения волн напряжений от границ наступает полное раздробление материала (а не разрыв образца на две части, как можно было бы предположить). Это явление 1изко к явлению самоподдерживающегося разрушения, которое наблюдается при сжатии [44]. В работе [107] метод каустик применялся также для экспериментального исследования распространения трещин в композитном материале, в разнородном материале с трещиной на границе раздела упругих свойств, остановки трещины, когда она встречает на своем пути проем или другую трещину, ветвления трещины, взаимодействия распространяющихся трещин. [c.114]

СТО сквозное коррозионное поражение в виде язв без участков долома. Коррозионное растрескивание возможно даже при отсутствии макроскопических дефектов или концетраторов напряжений, например, в средах, содержащих влажный сероводород. Разрушение при коррозионном растрескивании, как правило, хрупкое. В сварных соединениях в большинстве случаев коррозионное растрескивание инициируется в местах перехода от металла шва к основному металлу. Особенностью разрушений при коррозионно-механическом воздействии является наличие на изломах продуктов коррозии, большого количества коррозионных поражений, ветвление трещин и др. [c.120]

В.З. Партоном и В.Г. Борисковским [18] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости трещины, опережающее зарождение микротрещин и другие эффекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамический механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения вюшчает решение следующих задач [c.298]

Рисунок 4.28 - Ветвление магистральной трещины, наблюдаемое в хомалите-100 [18]

Достижение условий, при которых реализуется ветвление трещины, отвечает реализации бифуркационной неустойчивости трещины. В этой критической точке реализуется принцин подчинения, когда множество переменных подчиняется одной (или нескольким) переменным. Его реализация связана с достижением верхней границы разрушения отрывом и перес фойкой диссипативных струкгур. На этой границе система сама выбирае оптимальные механизмы диссипации энергии, так что процесс носит автомодельный характер -на ег о развитие не требуется внешняя энергия, а перестройка диссипативных структур носит самоорганизующий характер (за счет накопленной внутренней энергии). В этих условиях динамика свободного разрушения определяется самоподобным ростом микротрещины, обеспечивающим локальный отток энтропии из системы. [c.299]

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]

В нашем случае происходит разгон крекона и в момент переключения он приобретает максимальную скорость. Чем дольше действует управление U2, тем ближе скорость трещины в момент t., приближается к своему предельному значению. (Предельная скорость трещины совпадает со скоростью распространения поверхностных волн Релея. Однако фактически предельной становится меньшая скорость - скорость ветвления трещины [306]). Имея в виду достаточно хрупкое состояние, возьмем t. в виде (45.11). [c.335]

Микроветвление является следствием межзеренного роста трещпи, когда отклонение вторичной трещины от магистральной соизмеримо с размером зерна. Как правило, вследствие одновременного охрупчивания объема материала, содержащего несколько границ зерен, магистральная трещина на стыке трех зерен разделяется на две. Одна из них по мере дальнейшего развития становится продолжением магистральной, а другая или прекращает свой рост и становится тупиковой или смыкается с магистральной (рис. 48.2, а). Макроветвлепие проявляется в наличии нескольких равноценных, одновременно распространяющихся ветвей па расстояния, превышающие по крайней мере на порядок величину зерна (рис. 48.2, 6). Характер п интенсивность ветвления зависят от структуры материала, типа среды, температуры испытаний, величины нагрузки и типа напряженного состояния [127, 254— 256]. Ветвление трещин приводит к уменьшению напряжений в [c.363]

К числу характерных особенностей роста трещин при коррозионном растрескивании следует отнести неоднозначность зависимостп v K) для ряда систем металл — среда, обусловленную начальными условиями нагружения [254]. Как следует нз рис. 48.4, для системы сталь 50Х — изобутиловый спирт расположенпе кинетической диаграммы обусловлено значением коэффициента пнтенсивности напряжений Кц (при котором начинается до-критический рост трещин) при этом с повышением выход на стабилизированный участок достигается при более высоких значениях скоростей. Как показали фракто-графические исследования, такая неоднозначность кинетических диаграмм во много.м обусловлена ветвлением трещин, интенсив-иость которого зависит от начальных условий нагружения. [c.366]

Особенности кинетических диаграмм разрушения. В первых исследованиях, касающихся оценок кинетики докритического роста трещип при длительном статическом нагружении в водных средах, рассматривались преимущественно закаленные низкоот-пущенные стали с пределом текучести выше 1500 Н/мм . Было показано, что скорость распространения трещины прямо пропорциональна коэффициенту интенсивности напряжении растущей коррозионной трещины. Дальнейшее распространение подходов линейной механики разрушения па более широкий круг высокопрочных материалов и коррозионных сред выявило более сложный характер зависимости viK). Типичная кинетическая диаграмл1а коррозионного растрескивания в координатах gv-K представлена на рис. 42.3. На участках I и III скорость роста трещины увеличивается с повышением X, а в пределах участка II, охватывающего значительный диапазон значений К, наблюдается стабилизация скорости. Существуют различные суждения о причинах четко выраженных участков диаграммы коррозионного растрескивания. Их связывают с влиянием в пределах каждого участка доминирующего механизма воздействия среды. Второй горизонтальный участок часто связывают с релаксацией напряжений в вершине трещины вследствии ее интенсивного ветвления. Характер зависимости v K) во многом зависит от структуры сплава и типа среды. Для высокопрочных сталей с мартенситной структурой с пределом текучести 1500 Н/мм и выше на кине- [c.341]

Здесь использовано явное выражение для A h) Для моментов времени тС J Z или т<0 в вершину трещины еще не успевают прийти волны напряжений, и поэтому i(f) = 0 при Интеграл в (52.20) является вещественным, однако его удобно рассматривать как линейный интеграл в комплексной / -плоско-сти. Подынтегральное выражение имеет простой полюс при h = и точки ветвления h = i , (t-Ь f Z)/Z. При <. 1 + i l)lla 2 подынтегральное выражение аналитично в й-плоскости, имеющей разрезы вдоль линий < Re (/i) < Im(A) = 0, за исключением простого полюса в h = . При <С(т Н- i l)jl подынтегральное выражение аналитично во всей А-нлоскости, разрезанной вдоль Re (/i)< (t + ]" Z)/Z, Im (/г)=0, за исключением простого полюса в h = r . В последнем случае 414 [c.414]

Из изложенного следует, что коррозионные туннели возникают и развиваются по вполне определенным кристаллографическим плоо остям в направлении, соответствующем минимальному сопротивлению пластической деформации. Это находит хорошее экспериментальное подтверждение при исследовании характера развития трещины коррозионного растрескивания. В пределах одного фрагмента (колонии а-фазы одной направленности) трещина имеет прямолинейный характер. Вместе с тем для коррозионного растрескивания характерно многочисленное ветвление трещины. Именно в результате ветвления трещины на металлографических шлифах, как правило, наблюдаются отдельные прямые трещины, не связанные с магистральной (рис. 39). Какова же при таком механизме роль скола Скол при коррозионном растрескивании появляется в результате восходящей диффузии водорода, адсорбированного стенками туннелей, в подповерхностные слои в вершине трещины в области максимальных напряжений. Скол происходит по выделившимся мелкодисперсным гидридам на плоскостях базиса. Оголяя ювенильную поверхность, скол позволяет коррозионной среде выбирать новую благоприятную кристаллографическую ориентировку в соседних плоскостях. Если скол не происходит, а туннели сочетаются с неблагоприятными ориентировками, процесс коррозионного растрескивания тормозится. [c.67]

Роль окружающей среды в протекании процесса пластической деформации у вершины трещины проявляется через концентрацию водорода, которая возрастает в непосредственной близости к этой вершине. Это наиболее близкая к реальной ситуации схема повреждения материала, которая используется для описания влияния агрессивной среды на ускорение процесса разрушения. В соответствии с соотношением (2.23) критическое раскрытие трещины уменьшается при увеличении интенсивности воздействия среды в момент перехода к нестабильному разрушению. Вместе с тем распространение усталостной трещины в коррозионной среде сопровождается ее ветвлением как по телу зерна, так и по границам зерен или иным структурным элементам [94]. Предельное состояние наступает одновременно но нескольким локальным вершинам трещины в каждом сечении вдоль всего ее фронта. В этой ситуации предельное состояние достигается при существенно иной интенсивности напряженного состояния материала, чем без ветвления мезотрещин вдоль макровершины трещины. [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...