МЕХАНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ И РАЗРУШЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ И РАЗРУШЕНИЯ [c.133]

Подытоживая сказанное, еще раз подчеркнем, что механические критерии пластичности и разрушения вводятся лишь для условий сложного напряженного состояния. [c.135]

Механические критерии пластичности и разрушения [c.139]

Теоретическое обобщение этих вопросов относится к числу наиболее острых и злободневных проблем современной механики сплошной среды, и его обсуждение выходит далеко за рамки задач сопротивления материалов. Но, не углубляясь в тонкости вопроса, можно сказать одно напряженное состояние в точке является главной причиной изменения механического состояния материала, и задача заключается в том, чтобы установить меру напряженного состояния, по достижении которой происходит переход от упругого состояния к пластическому, и условий, при которых начинается разрушение, т.е. выработать критерий пластичности и критерий разрушения. [c.346]

Во втором случае экспериментальные исследования сосредоточены на получении исходных характеристик материалов по сопротивлению деформированию и разрушению. Эти характеристики определяются при испытаниях лабораторных образцов. Критерии повреждения устанавливаются на базе исследований основных механических закономерностей поведения материалов при кратковременном и длительном нагружении (ползучесть, длительная прочность и пластичность), при малоцикловом нагружении с выдержками и без выдержек. Указанные исследования позволяют сформулировать критерии образования и развития разрушения и уравнения состояния. [c.9]

Большая часть наших сведений о механических свойствах пластичных материалов почерпнута из испытаний на растяжение, в то время как в отношении хрупких материалов они устанавливаются из испытаний на сжатие. Для того чтобы обосновать назначение допускаемых напряжений в различных встречающихся на практике случаях сложного напряженного состояния, выдвигались различные теории прочности ). Такие ученые, как Ламе и Рэнкин, принимали в качестве критерия прочности наибольшее главное напряжение, но впоследствии, главным образом под влиянием таких авторитетов, как Понселе и Сен-Венан, общее признание получила теория наибольшей деформации. В соответствии с ней принималось, что текучесть или разрушение при любом сложном напряженном состоянии начинается, когда наибольшая деформация достигает определенного критического значения, которое устанавливается из испытаний на растяжение. [c.440]

Критерии разрушения. Одной из наиболее важных задач сопротивления материалов является определение механических условий, вызывающих пластическую деформацию и разрушение в элементах машин и инженерных сооружений. Как общее правило, допускается, что во всяком твердом теле возможно возникновение таких напряженных состояний, которые способны повлечь за собой значительные изменения его формы или же разрушение. При оценке степени опасности разрушения, могущего произойти в той или иной конструкции, следует иметь в виду несколько критериев. В гл. III было уже указано, что с возрастанием напряжений остаточная или пластическая деформация в пластичных металлах может развиваться либо внезапно, либо очень постепенно, в зависимости от того, обладает ли металл четко выраженным пределом текучести или не обладает там же указывалось, кроме того, что наблюдаемый предел текучести зависит от тех нагружений и пластических деформаций, которым материал подвергался прежде. Помимо прочих условий, решающее влияние на величину сил, приводящих тело в деформированное состояние, оказывает температура. [c.197]

Указанные уравнения и критерии обоснованно применяют при оценке прочности конструкций из малопластичных металлов (высокопрочные стали, алюминиевые и титановые сплавы) и при определении критических размеров дефектов вне зон концентрации для элементов из пластичных материалов. В связи с этим в качестве одной из основных выдвигается задача исследования механических закономерностей разрушений (хрупких, квази-хрупких и вязких) ири наличии дефектов, допускаемых современными требованиями контроля. [c.21]

Одним из важнейших критериев пригодности материала для применения его в элементах конструкции является способность сохранять в рабочих условиях необходимый уровень механических свойств. Поэтому явлениям этого класса в табл. 2 уделено первое место. Механические свойства сильно подвержены воздействию облучения, так как механизмы движения дислокаций весьма чувствительны к дефектам кристаллической решетки, В облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать, кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с исходными дислокациями и другими несовершенствами структуры, еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, пары, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. Облучение, как правило, вызывает повышение пределов текучести и прочности, ускоряет ползучесть материалов, снижает ресурс пластичности, повышает критическую температуру перехода хрупко-вязкого разрушения. [c.11]

Предельные состояния, виды и критерии разрушения. Традиционные инженерные расчеты на прочность деталей машин и элементов конструкций при однократном нагружении основаны, с одной стороны, на номинальных напряжениях, определяемых по формулам сопротивления материалов, теории упругости и пластичности, теории пластин и оболочек и, с другой стороны, на характеристиках прочности материалов при однократном нагружении,, определяемых при стандартизированных или унифицированных испытаниях лабораторных образцов из применяемых конструкционных материалов [16]. В зависимости от большого числа конструктивных (вид нагружения, размеры и форма сечений, наличие концентрации напряжений), технологических (.механические свойства применяемых материалов, вид и режимы сварки, термообработки, упрочнения) и эксплуатационных (скорость нагружения, уровень нагрузок, температура, среда) факторов при однократном нагружении возможно возникновение трех основных видов разрушения — хрупкого, квазихрупкого и вязкого 16]. Каждый из этих видов разрушения существенно отличается по уровню номинальных и местных разрушающих напряжений и деформаций, скоростям развития трещин и времени живучести деталей с трещинами, внешнему виду поверхностей разрушения. Применительно к этим видам разрушения выбирают те или иные критерии разрушения из трех основных групп — силовых, деформационных и энергетических. [c.9]

Преимущество расчетов прочности не в напряжениях, а в деформациях состоит и в том, что в рассмотренные выше деформационные критерии статических, вязкого, квазихрупкого и хрупкого разрушений входят все основ--ные механические свойства материала прочность (0т, Ов), пластичность (фв, i1)k), показатель упрочнения в неупругой области (т). Это позволяет проводить количественный анализ эффективности применения конструкционных материалов с различными статическими свойствами для машин и конструкций, работающих в широком диапазоне режимов нагружения (нагрузок, температур, скоростей). [c.212]

Изложены теория деформаций и напряжений, вариационные принципы, критерии и теории пластичности, теория ползучести, методы решения задач пластичности и ползучести прочность и разрушение, термолрочность механика композиционных материалов и конструкций (модели, прочность и деформативность) колебания механических систем с сосредоточенными и распределенными параметрами, включая азрогидромехаиические колебания, параметрические и автоколебания, нелинейные колебания, удар, принципы линейной и нелинейной виброизоляции устойчивость упругих и упрутогшастических механических систем. [c.4]

Критериями выбора стали по механическим свойствам являются ад и (70,2) определенные при -25°С, а также K V при -60°С (табл. 15.11). Считается, что сталь сохраняет удовлетворительную пластичность при 6 = 10... 15%. Низкоуглеродистые литейные хладостойкие стали после нормализации или улучшения этому критерию удовлетворяют. Исключением является использование отливок в термически обработанном состоянии после закалки и низкого отпуска для повышения износостойкости. В таком состоянии стали имеют пониженную пластичность и минимальную вязкость разрушения (Ki = 55. .. 75МПа-м / против 100-125МПа-м / после нормализации). [c.514]

Анализ деформирования и разрушения композитов включает в себя описание изменения деформационных свойств и накопления повреждений в компонентах композитов, предшествующих макроразрушению. В настоящей главе рассмотрены определяющие соотношения, описывающие деформирование анизотропных, в частных случаях, ор-тотропных, трансверсально-изотропных и изотропных сред, построенные с использованием тензора поврежденности четвертого ранга. Использована теория пластичности анизотропных сред, предложенная Б.Е. Победрей [203, 204]. Рассмотрено применение совокупности критериев для моделирования актов разрушения по различным механизмам. Предложено использование в задачах механики деформирования и разрушения структурно-неоднородных сред граничных условий контактного типа, козффициенты которых могут трактоваться как интегральные жесткостные характеристики механических систем, передающих нагрузки деформируемым телам, но непосредственно не включаемых в постановки краевых задач. Это позволяет более адекватно описать реальные условия нагружения и учесть факторы, играющие, как будет показано в дальнейшем, определяющую роль в формировании условий макроразрушения. [c.101]

Простейший метод расчета предусматривает использование только одной механической характеристики — минимальной прочности углового шва и соответственно одного допускаемого напряжения. Обычно таковой является прочность шва на продольный срез. Для большинства видов соединений используется кинематический метод определения сил в швах. При определении касательных напряжений в поясных швах балок при наличии перерезьшающей силы (2 используют формулу сопротивления материалов Хд = ((25)/(/6), а при наличии сосредоточенной сипы Р находят длину участка шва, передающего эту силу. Так как в этом методе не используются критерии пластичности, он может обслуживать только I н 2 виды разрушений соединения с пластичными и вязкими швами. [c.262]

Вместе с тем обоснование прочности и надежности деталей машин и элементов конструкций при кратковременном, длительном и циклическом эксплуатационном нагружении остается трудно решаемой в теоретическом и экспериментальном плане задачей. Это в значительной степени связано со сложностью детерминированного и стохастического анализа напряженного состояния в элементах конструкций при возникновении упругих и упругопластических деформаций и ограниченностью критериев разрушения в указанных условиях при использовании конструкционных материалов с различными механическими свойствами. Трудности, возникающие при исследовании напряжений и деформаций в наиболее нагруженных зонах в упругой и неупругой области объясняются отсутствием аналитического решения соответствующих задач в теориях упругости, пластичности, ползучести и, тем более, в теории длительной циютической пластичности. К числу решенных таким способо.м задач мог т бьггь отнесены те, в которых определяются номинальные напряжения и деформации при растяжении-сжатии, изгибе и кручении стержней симметричного профиля, нагружении осевыми уси- [c.68]

Для правомерного определенияна материалах средней и низкой прочности требуются образцы большой толщины. Так для сталей с ffg = 400—700 МПа для обеспечения условий плоской деформации приг комнатной температуре необходимо проводить испытания на образцах толщиной 250 мм, высотой 610 мм, шириной 635 клм для титановых сплавов средней прочности в США используют листовые образцы длиной 400 мм, шириной 120 мм, и толщиной до 80 мм. Это приводит к большому расходу металла и затрудняет испытания из-за необходимости использования машины с большими предельными нагрузками. Не всегда имеются в наличии полуфабрикаты необходимой толщины для определения и, самое главное, механические свойства, определенные на одинаковых стандартных образцах с диаметром 10 мм, но взятых в разных ly e Tax заготовки, существенно различаются, особенно по пределу текучести (это обстоятельство приводит к необходимости регламентировать правила отбора проб из крупных заготовок для того, чтобы можно было надежно сопоставлять результаты испытаний этих образцов на растяжение). Тождественность комплекса механических свойств в крупном и мелком сечении иногда невозможно получить из-за ограниченной прокаливаемости сечения, необходимого Для выполнения критериев правомерности определения Ку , Кроме того, испытания по определению для конструкционных сталей, алюминиевых, титановых и других сплавов низкой и средней прочности и повышенной пластичности должны проводиться при таких температурах и тоЛ-щинах образцов, которые не отражают реальные условия конструирования и эксплуатации. Таким образом, признается необходимость "полунатурных" испытаний, что затрудняет использование этой важной характеристики для широкого практического применения при оценке сопротивления хрупкому разрушению таких важных конструкционных материалов, как низко- и среднеуглеродистые стали. [c.35]

Преимущество расчетов прочности не по напряжениям, а по деформациям состоит в том, что в деформационные критерии вязкого, квазнхруикого и хрупкого разрушений при однократном нагружении входит комплекс основньм характеристик механических свойств— прочность, пластичность, показатели упрочнения в неупругой области, а также другие параметры диаграмм деформирования. Это позволяет проводить количественный анализ эффективности применения конструкционных материалов с различными статическими свойствами для машин и конструкций, работающих в широком диапазоне нагрузок, температур и скоростей деформирования. [c.6]

Кинетика тиксотропного разрушения и восстановления пластичных смазок впервые была изучена Д. С. Ве-ликовским. Смазки разрушались в цилиндрических мешалках при возвратно-поступательном движении перфорированного диска. Критерием оценки механической стабильности служило изменение предела прочности т смазки. Обобщенная кривая тиксотропного разрушения и восстановления смазок приведена на рис. 18. Для этого процесса характерно, что при данной интенсивности механического воздействия прочность структуры вначале [c.96]

После выдержки в автоклавах, если образцы не разрушились в результате сульфидного растрескивания, они разрываются на разрывной машине с целью определения изменения механических свойств стали. Испытания проводят по ГОСТу 1497. За критерии оценки коррозионномеханической стойкости приняты относительное удлинение (5,%), относительное сужение (Ч ,%) и работа разрушения образца (А). Работа разрушения является величиной, включающей в себя прочностные характеристики и характеристики пластичности материала, и может служить более универсальным показателем. Количественно величина работы разрушения образца оценивае-гся площадью диаграммы разрушения, ограниченной кривой разрушения в координатах Р- А1, где Р - нагрузка, Д1 - удлинение. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...