Трещина развитие

Субкритическое и динамическое развитие трещины. Развитие трещины при хрупком разрушении в отличие от ее старта, по всей вероятности, не происходит по механизму встречного роста, что связано с непосредственным развитием магистральной трещины. Данное обстоятельство позволяет напрямую (без анализа НДС у вершины трещины) использовать концепцию механики разрушения, сводящуюся к решению уравнения G v) = = 2ур(и). Нестабильное (динамическое) развитие хрупкой трещины как при статическом, так и при динамическом нагружениях достаточно хорошо моделируется с помощью метода, рассмотренного в подразделе 4.3.1 и ориентированного на МКЭ. В этом методе используются специальные КЭ, принадлежащие полости трещины, модуль упругости которых зависит от знака нормальных к траектории трещины напряжений увеличение длины трещины моделируется снижением во времени модуля упругости КЭ от уровня, присущего рассматриваемому материалу, до величины, близкой к нулю. Введение специальных КЭ позволяет учесть возможное контактирование берегов трещины при ее развитии в неоднородных полях напряжений, а также нивелировать влияние дискретности среды, обусловленной аппроксимацией, КЭ, на процесс непрерывного развития трещины. [c.266]

Разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической иро-мышленности передки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений. В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем наиряжения, необходимые для возникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках. [c.106]

Вдоль фронта усталостной трещины развитие разрушения связано с каскадом скачков в момент увеличения размера несплошности материала, реализуемых в разных условиях по напряженному состоянию материала. Одинаковый скачок трещины может быть на рассматриваемой длине трещины при разных условиях внешнего воздействия, как это было показано в главе 2. [c.202]

В случае вязкого разрушения, завершающего рост усталостной трещины, развитая пластическая деформация связана с формированием ямочного [c.262]

В процессе эксплуатации различные детали компрессоров подвергаются значительным статическим и динамическим нагрузкам кроме того, часть компрессоров, например, на шахтах Донбасса, проработала дольше нормативного срока службы. В результате этого в деталях возникают усталостные трещины, развитие которых может 114 [c.114]

Испытания таких же образцов при напряжениях ниже предела выносливости по разрушению приводят к образованию усталостной трещины, развитие которой происходит в два этапа интенсивный и стабильный. Причем с увеличением уровня нагружений (вплоть до предела выносливости по разрушению) претерпевает изменение в основном первый этап развития трещины второй этап в этих условиях характеризуется столь малой скоростью, что практически такие трещины можно отнести к нераспространяющимся. [c.163]

Теплоустойчивые стали склонны к закалке при сварке, результатом которой может быть появление холодных трещин, развитие разупрочнения и охрупчивания при эксплуатации. Для предотвращения этих процессов ограничивают содержание примесей и углерода в металле щва и околошовной зоны. При ручной дуговой сварке применяют предварительный подогрев. Сварку и последующую термообработку осуществляют в оптимальном режиме [c.242]

Уменьшение плотности сопряжено с развитием пор на границах и в объеме зерен. В процессе термоциклирования поры разрастались, и вдоль границ возникали трещины. Развитие межзеренных несплошностей интенсивно проходило в сплаве с 61% Zn, образцы которого разрушались после 70 — 100 закалок. [c.119]

Усталость металла — это разрушение его под влиянием периодической динамической нагрузки при напряжениях значительно меньших, чем предел прочности. В химической промышленности достаточно часто наблюдаются случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Усталостное разрушение обычно сопровождается образованием меж- и транс-кристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений (рис. 5.6). Склонность металла к усталостному разрушению характеризуется пределом выносливости. [c.139]

Трещины, как правило, появляются в нескольких местах и растут в разных направлениях. Развитие и слияние нескольких трещин может привести к полному разрушению, которое характеризуется образованием одной главной (магистральной) трещины. Развитие других трещин может приостановиться или прекратиться. [c.118]

Повреждаемость барабанов в местах трубных отверстий определяется термическими напряжениями, чем и объясняется поверхностный характер образующихся мелких трещин, развитие которых тормозится на глубине 5 мм (очень редко 7 мм), что соответствует характеру изменения температурного перепада по толщине стенки [33]. После удаления части металла, в котором были трещины, они вновь довольно быстро возникают в этом же месте и затем распространяются на ту же глубину—5 мм. В процессе эксплуатации действие коррозионной среды в данном случае двоякое с одной стороны, оно ускоряет процесс возникновения начальной трещины, а с другой, способствует притуплению ее, снижая концентрацию напряжений и замедляя ее рост [33]. [c.237]

Как известно (см. первую главу), основные граничные задачи плоской теории упругости для тел с разрезами сводятся к системе сингулярных интегральных уравнений по замкнутым (контуры отверстий и внешняя граница) и разомкнутым (разрезы) контурам. В некоторых частных случаях граничных контуров 70, 95] (круговая граница, бесконечная прямолинейная граница, система коллинеарных разрезов) возможно понижение порядка этой системы уравнений, что позволяет более эффективно находить ее численное решение. В данной главе (см. также работы 59, 60]) получены модифицированные таким образом сингулярные интегральные уравнения, когда в рассматриваемой области имеется прямолинейная конечная или полубесконечная треш,ина. (Случай конечной прямолинейной треш,ины рассмотрен в работах [58, 104].) Указанный подход, когда граничное условие на прямолинейной треш,ине выполняется тождественно, позволяет не только эффективнее находить численное решение задачи, но и сравнительно просто изучать действие сосредоточенных сил и разрывных нагрузок на берегах трещины, а также рассматривать краевые разрезы. Решение задач для областей с прямолинейной тре-Ш.ИНОЙ представляет особый интерес в механике разрушения (определение /С-тарировочных зависимостей для опытных образцов с трещинами, развитие трещин около концентраторов напряжений). [c.102]

Эта стадия растрескивания, по-видимому, будет началом возникновения таких коррозионных трещин, развитие которых приводит к полному разрушению металла. [c.29]

Рис. 8.42. У отверстий для подвода вторичного воздуха в жаровую трубу камеры сгорания, расположенных в зоне значительного нагрева стенок, возникали термические напряжения за счет резкого падения температуры стенки у кромок отверстий (кривая а). При эксплуатации двигателей в ряде случаев появлялись трещины, развитие которых приводило к разрушению отдельных участков жаровой трубы. Для уменьшения температурного перепада у наибо-

Таким образом, в рамках изложенных соображений оказывается возможным объединить подходы к вопросам теории развития и возникновения трещин, развития конечных полостей в упругом теле. [c.360]

Наибольшую опасность представляют трещиноподобные дефекты аварии и разрушения происходят в большинстве случаев вследствие распространения трещин. Развитие трещин представляет собой иерархический многостадийный процесс. Его параметры отображаются в параметрах сигнала АЭ. Образование трещины порождает отдельный импульс АЭ, ее развитие сопровождается формированием АЭ процесса. [c.307]

Эта стадия коррозионного растрескивания, повидимому, будет началом возникновения таких коррозионных трещин, развитие которых приведет к полному разрушению металла. Развитие коррозионных трещин будет сопровождаться образованием узких щелевых путей, заполненных продуктами коррозии. Эти пути будут препятствовать диффузии свежих порций электролита на дно трещин и ионов металла в обратном направлении, что несомненно вызовет концентрационную поляризацию анодных участков в районе дна трещин. Практика показывает, что количество коррозионных трещин, приводящих к полному разрушению металла, обычно невелико, т. е. [c.169]

Наиболее типичными и опасными дефектами для конструктивных элементов являются несквозные трещины. Развитие таких трещин в направлении толщины элемента может приводить как к нарушению сплошности (герметичности) элемента, так и к внезапному катастрофическому разрушению конструкции в целом [241]. [c.209]

Возникновение и развитие сетки трещин в центре днища происходит при значительных температурах вследствие тепловой усталости чугуна. Циклический нагрев и охлаждение тонких слоев, а также разность температур между внешней и внутренней сторонами днища вызывают растягивающие переменные по величине напряжения в поверхностных слоях чугуна и образование начальных трещин, развитие которых ускоряется газовой коррозией. Наличие на днище поршня тонкого хромового покрытия (по техническим условиям 0,05 мм) не обеспечивает надежной защиты чугуна от газовой коррозии. [c.165]

Начало третьего этапа, конечного разрушения образца, надо связывать с моментом, когда вследствие все возрастающего местного накопления растягивающих напряжений одна из трещин начинает расти с ускорением во времени. Вскоре рост такой трещины все более обгоняет рост других трещин, развитие которых все более замедляется в результате переноса основных напряжений растяжения на первую трещину. Далее ускорение роста первой трещины принимает лавинообразный характер и приводит к разрущению детали. В третьем этапе развития коррозионной трещины разрущение идет при преимущественном и все более возрастающем к концу периода значении механического фактора. [c.263]

Можно предположить, что наблюдаемый при эксплуатационных разрушениях очаг разрушения без выраженных пластических деформаций представляет собой образовавшуюся после определенного числа циклов нагружения усталостную трещину, развитие которой до момента дорыва не связано с возникновением значительных односторонне накопленных деформаций. [c.144]

В 1939 г. была опубликована работа А. Тума, в которой приведены результаты исследований сопротивления усталости при сжатии образцов с концентратором напряжений. Выли обнаружены трещины, развитие которых прекращалось несмотря на увеличение числа циклов нагружения при постоянной амплитуде напряжений. [c.9]

В проекте Британского стандарта [29] предложены образцы с лимитируемыми размерами трещин. Развитие этих трещин в процессе испытания фиксируется специальными ско-бовыми датчиками. [c.30]

Образование и развитие трещин. Развитие микроскопических трещин контролировалось непрерывно в процессе испытания, однако появление микротрещин обнаруживалось при всех указанных выше условиях термоциклирования лишь на заключительных перед окончательным разрушением стадиях испытания. После возникновения межзеренных трещин наблюдался их быстрый рост, слияние в макротрещину и конечное разрушение образца в период снижения температуры, т. е. в условиях наличия растягивающих напряжений. Во всех случаях разрушение носит межзереннный характер (рис. 7). [c.49]

Вакансионный механизм зарождения усталостных трещин. Развитие пластической деформации сопровождается образованием точечных дефектов (вакансий и дислоцированных атомов) в металле, подтверждаемое данными по изменению электросопротивления, и выделением энергии при нагреве пластически деформированных металлов. Обзоры соответствующих экспериментальных данных приведены в работах Зейтца [118] и Брума [5]. [c.42]

В качестве примера разрушения изделия от имеющихся дефектов на фиг. 49 приведена фотография макрошлифа сварного соединения панельной балки котла, разрушившейся после 34 ООО час. работы при 400°. Разрушение проходило по шву и начиналось от шлаковых включений, имевшихся в нем. Как показано на снимке сечения, вырезанного из неразрушившейся части сварного соединения, от шлаковых включений идут многочисленные трещины, развитие которых и вызвало аварию. [c.94]

Применение двух- и многослойных сталей и сплавов, обладающих взаимодополняющими физико-механическими свойствами, позволяет значительно снизить металлоемкость элементов конструкций. Проблема проектирования, создания и эксплуатации биметаллических конструкций повышенного ресурса, в частности высоконагру-женного оборудования АЭС, делает весьма актуальными экспериментальные исследования, направленные на разработку методов оценки несущей способности таких конструкций не только по интегральным характеристикам прочности, но и с учетом наличия трещиноподобных дефектов на стадиях инициации разрущения, а также распространения и остановки трещин. Развитие методов определения критериев сопротивления разрушению и их анализ необходимы для оптимизации свойств биметалла путем правильного выбора сочетания разнородных составляющих соединения, назначения технологического способа его изготовления и определения рационального соотношения толщин основного металла и плакирующего слоя. Кроме того, это необходимо при проведении расчетов на прочность и оценке ресурса биметаллических элементов конструкций, определении допускаемых размеров дефектов, выборе методов и средств дефектоскопии. [c.107]

Для остановки появившихся трещин на практике применякуг метод засверления их концов и создания тем самым остановочных отверстий (рис. 7.3). Эффективность этого метода оценивается остаточным коэффициентом концентрации напряжений, который зависит от отношения радиуса R отверстия к длине I трещины. В качестве примера на рис. 7.3, б приведены значения этого коэффициента для неограниченной пластины с единичной трещиной. Развитием метода засверления концов трещины явилось применение дополнительных разгружающих отверстий (рис. 7.4). С их помощью удается дополнительно снизить концентрацию напряжений на 30—40 %. Эффективным средством повышения трещиностойкости может стать применение ребер жесткости, которое основано на следующем принципе их работы в нагружаемой конструкции. Эти ребра устанавливаются на пути распространения трещины и закрепляются на основной конструкции с помощью болтов или сварки. На рис. 7.5 показана схема использования в качестве ребер жесткости пластин, закрепленных с помощью болтов в точках А тл. В. Если бы этих пластин не было, то точки А и В могли бы свободно перемещаться вдоль приложенных внешних сил. При постановке пластин эти смещения ограничиваются. [c.62]

Рис. 4.025. Излом псевдо а-сплава АТЗ (отжиг при 720 °С, 1,5 ч малоцнкловой способ н, гружения — 10 циклов/иин) после испытания в водном растворе Na l. Участок хрупког развития трещины. Развитие трещины сверху вниз. Преимущественно сколы. ХЗОО

Методика измерений предназначена для измерения параметров кинетики генерации начальных трещин. Развитие трещин - механизм релаксации (переход к равновесию) нагруженного материала, приводящий к выделению избыточной энергии, обусловленной действием нагрузки. Одна из форм энерговы- [c.46]

В том случае, если внешние растягивающие нагрузки направлены под углом к плоскости расположения трещины, развитие трещины происходит под некоторым углом к плоскости ее пер воначального расположения. [c.53]

Интересные данные о закономерностях циклического разупрочнения и упрочнения, а также особенностях протекания не-гомЬгенной деформации в условиях усталости были получены в работах [18, 40, 41] на образцах из низколегированной стали 42СгМо48АЕ (4140) в нормализованном (а = 400 МПа) и улучшенном состояниях <5Q2 = 875 МПа). Испытания проводились при постоянном напряжении за цикл и контролировалось изменение пластической деформации за цикл е . Образцы из нормализованной стали имеют сложную зависимость изменения от числа циклов (рис. 3.14), При средней амплитуде напряжения С1а = 320 МПа разупрочнение сменяется упрочнением. И лишь незадолго до разрушения наблюдается опять небольшое разупрочнение, связанное с развитием трещины. Развитие негомогенной деформации на начальных стадиях циклического деформирования для этой амплитуды напряжения представлено на рис. 2,11 (см. гл. 2). Фронт Людерса-Чернова за время до разрушения успевает пройти через всю рабочую часть образца. Иную картину мы наблюдаем у образцов после улучшения. В этом случае после стадии циклической микротекучести во всех случаях вплоть до разрушения все время наблюдается разупрочнение (рис, 3,14), а в области негомогенной деформации вплоть до разрушения материала фронт макроскопической деформации не распространяется на всю рабочую часть образца. [c.77]

Кроме двух крайних механических состояний нагружаемых тел упругого, с которого почти всегда начинаются различные виды деформации, и разрушения, которым часто заканчивается процесс нагружения, существуют также промежуточные неупругие состояния. Все (или почти все) реальные материалы переходят из упругой стадии не непосредственно к разрушению, а предварительно претерпевают различные неупругие деформации. Отметим, что часто применяемый термин остаточная деформация не является синонимом пластической, так как остающаяся (после удаления нагрузки) деформация может, например, вызываться пластической, вязкой, задержанной высокоэластической, упругой деформацией (при наличии в теле внутренних остаточных напряжений), деформацией разрушения (при наличии трещин, развитие которых приводит к дополнительным остаточным деформациям тела, что особенно часто наблюдается, например, улитых материалов). [c.106]

При максимальном раскрытии трещин развитие коррозии будет протекать по механизму, характерному для коррозии оголенной арматуры (вторюй случай коррозии). [c.166]

Налипов, характерных для сплава Т5КЮ, у резца с пластинкой из Т15К6 не наблюдалось, хотя число трещин, развитых на калибрующей части режущей кромки, было большим. Величина отклонения от первоначального контура, при которой чистота обработанной, поверхности выходила за пределы 6-го класса, соответствовала примерно той же величине, что и у резца из Т5КШ. [c.24]

Как известно, пластическая деформация сопровождается, с одной стороны, упрочнением металла, а с другой — разупрочнением. Двойственный характер пластической деформации может быть объяснен следующими причинами. При перемещении дислокации в плоскости скольжения и выходе ее на поверхность возникает ступенька, равная вектору Бюргерса Ь. Если в данной плоскости скольл<ения на поверхность выходит п дислокаций, то высота ступеньки равна пЬ. Пластическое деформирование, связанное с выходом дислокаций на поверхность (разрядка дислокаций), есть акт разупрочнения локальных областей металла, так как результирующим эффектом при этом является повреждение поверхности в виде ступеньки. Эти ступеньки могут считаться зародышами вязких трещин, развитие которых сопровождается локальной пластической деформацией. [c.26]

Датчик находится в устойчивом положении на конце трещины. Развитие трещины шриводит к более глубокому проникновению ее в зону чувствительности датчика и появлению от датчика сигнала, превышающего опорное напряжение системы сравнения. Получающийся разностный сигнал воздействует на привод тажим образом, что датчик начинает перемещаться в направлении уменьшения сигнала, т. е. в направлении роста трещины. В результате датчик снова займет прежнее устойчивое положение относительно конца трещины. Таким образом осуществляется слежение датчика за концом растущей трещины. Для регистрации кинетики развития центральной трещины при повторном нагружении датчик через определенное число циклов переводится автоматически с одного конца трещины на другой. [c.66]

Растрескивание углеродистой стали при статическом напряжении в условиях действия водорода можно также, в частности по Я.М. Потаку, объяснить влиянием водорода, как поверхностно активного вещества. Водород диффундирует из металла и выделяется на стенках трещины, что приводит к понижению прочности в острие трещины. Развитие трещины в глубь металла происходит скачкообразно, так как в определенное время ее развития новооткрывшиеся поверхности трещины ванного водорода, затем водород диффундирует из металла и снова адсорбируется на новых поверхностях развивающейся 7 [c.99]

Теория прочности Гриффитса, или теория хрупкого разрыва, учитывает наличие в теле механически ослабленных мест в виде множества мелких эллиптических трещин. Когда такое тело подвергается простому растяжению, вокруг концов этих трещин, ориентированных нормально к оси растяжения, происходит концентрация напряжений. Длина этих трещин начнет лавинообразно увеличиваться, если скорость высвоболедения энергии упругой деформации превысит скорость образования поверхностной энергии в результате образования новых поверхностей при росте трещин. Развитие трещин приводит к взрывному (сопровождаемому шумом) разрушению хрупкого тела. Для случая однородного растяжения пластины критическая нагрузка 0кр будет [c.66]

Достижения науки о коррозии и технология защиты от нее. Коррозионное растрескивание металлов (1985) -- [ c.42 ]

Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность Изд3 (1975) -- [ c.6 , c.108 , c.119 , c.123 , c.124 ]

Механические свойства металлов Издание 3 (1974) -- [ c.75 , c.358 , c.363 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...