Фрактальные характеристики поверхности разрушения

ФРАКТАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ [c.259]

Определение поправочных функций на условия циклического нагружения следует проводить с учетом фрактальных характеристик формируемой поверхности разрушения. При прочих равных условиях нагружения, например при двухосном растяжении с разным соотношением главных напряжений, определение поправочной функции следует проводить для одинаковой фрактальной размерности или корректировать получаемое значение поправки в связи с различием фрактальной размерности формируемого рельефа излома от одного испытанного образца к другому. [c.271]

Авторами [63] показано, что фрактальные характеристики поверхности разрушения зависят от масштаба измерений 6 (рис. 40). Так, для стали 30 rMnSiNi2A при 0,08 <5 < 0,15 мкм корреляция между вязкостью разрушения материала и Dj(b) положительна, а при 5 > 1,0 мкм - отрицательна. По мнению этих авторов, для каждого материала существует некоторый критический масштаб 5о, не зависящий от вязкости разрушения [c.57]

В механике разрушения фрактальная размерность вводится для характеристики поверхности разрушения, совокупности пор или включений, распределения пор и микротрещин по размерам и т.п. При этом фрактальная размерность характеризует не только геометрию (плотность), но и процесс образования структуры. Эту характеристику рассматривают как некоторую термодинамическую макроскопическую величину, коррелирующую с износостойкостью. В результате исследования поверхностей трения с покрытиями, полученными мик-родуговым оксидированием, установлено, что коррелционная связь между D и интенсивностью износа //, описывается линейным уравнением //, = 10" (120D-21 о). [c.440]

Для максимального угла отклонения траектории трещины (90°) величина фрактальной размерности достигает 1,365. Для усталостных трещин, как было указано выше, максимальный угол отклонения трещины составляет около 60°. В этом случае фрактальная размерность составляет 1,12, т. е. рассмотрение развития усталостных трещины только в одном направлении является недостаточным. Влияние отклонения поверхности трещины от горизонтальной плоскости вдоль ее фронта имеет существенное влияние на скорость протекания процесса усталостного разрушения, что подразумевает рассмотрение фрактальных характеристик всей формируемой поверхности усталостного излома. При этом необходимо различать самоподобные и самоафинные фрактальные структуры [154, 155]. Самоподобие рассматривается для статистически эквивалентных профилей поверхности разрушения в обеих направлениях — вдоль развития трещины и перпендикулярно к нему. Для са-моафинных фракталов статистически эквивалентный результат по двум указанным направлениям [c.261]

Переход к развитию разрушения путем формирования усталостных бороздок сопровождается снижением рассеивания фрактальных характеристик по каждому направлению. В магистральном направлении роста трещины фрактальные характеристики ниже, чем в перпендикулярном направлении, потому что мезо-туннелирование трещины отражается развитой поверхностью излома за счет разрушения перемычек между мезотуннелями. Их высота оказывает существенное влияние на получаемую фрактальную характеристику усталостного излома. [c.267]

К недостаткам МВС, так же как и МОС, относится зависимость характеристик профиля от конкретного способа его аппроксимации и масштаба измерения его длины. Так, в работе [83] при проведении профиломет-рических измерений рельефа поверхности разрушения бетона было установлено, что с уменьшением масштаба измерений (размера покрывающей сетки) фрактальная размерность профиля поверхности увеличивается. [c.57]

Ключевой вопрос, который постоянно обсуждается в работах, посвященных определению фрактальной размерности поверхности изломов металлов, - это установление взаимосвязи между характеристиками энергоемкости материала (ЛГ,, Ki и пр.) и измеренной тем или иным способом фрактальной размерностью [54-56, 58, 61-63, 70-73, 79]. В работах [55, 61] установлены отрицательные зависимости между ударной вязкостью исследуемых материалов и фрактальной размерностью поверхности изломов Df. Однако в [58, 71-73] показано, что корреляции между различными характеристиками вязкости разрушения (К,/,, Ki , Kq) и Df положительны. Более того, в [62, 70] указывается на отсутствие подобных однозначных корреляций. Столь противоречивые результаты вызвали дискуссию о правомерности применения МОС, ФАП и МВС к исследованию свойств самоподобия поверхности разрушения [62, 65]. Были предприняты также попытки вьшолнить теоретический и численный анализ указанных корреляционных зависимостей [63, 65, 84, 85]. [c.57]

Фрактально-спектральные характеристики позволяют существенно продвинуться в понимании механизмов разрушения и последовательности событий, которые были реализованы материалом в вершине трещины вдоль всего ее фронта, а также оценить однородность развития разрушения материала в разных направлениях роста трещины. Поверхности изломов в случае развития усталостной трещины с формированием псевдобороздчатого, фасеточного и межзеренного рельефов изломов деталей не имеют регулярно сформированных параметров рельефа. Поэтому об однородности их процесса разрушения и реакции материала на внешнее воздействие по рельефу излома не представляется возможным давать качественную оценку. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...