Прогрессирующее разрушение

Таким образом, кривая напряжение — деформация рассмотренного композита несколько отличается от диаграммы композита, разрушающегося в результате единичного разрыва. В частности, процесс прогрессирующего разрушения матрицы приводит к необратимому поглощению энергии, что может вызвать существенное повышение вязкости разрушения композита. Следует отметить также, что поглощение энергии происходит при условиях возрастающей нагрузки, аналогично тому, что наблюдается у упрочняющихся металлов. Это поведение отличается от ряда других механизмов поглощения энергии, которые обнаружены при разрушении композитов, например вытаскивания волокон, которое хотя и может дать вклад в работу разрушения при значительных раскрытиях трещины, но практически не увеличивает устойчивость материала перед разрушением. [c.448]

Первые решения задач о приспособляемости сплошных тел содержатся в работах [174, 218]. iB обоих случаях определялось условие знакопеременного течения, которое затем сопоставлялось с условием предельного равновесия. Что касается одностороннего нарастания деформаций (прогрессирующее разрушение), то известные здесь примеры (при изотермическом нагружении) ограничивались до последнего времени несколькими стержневыми системами, причем обнаружены они были в значительной степени интуитивным путем [110, 173, 176]. [c.9]

На рис. 8 изображена диаграмма приспособляемости, построенная по уравнениям (1.10), (1.11) При различных указанных на рисунке соотношениях относительных предельных усилий элементов. Линии 1, 2, 3 делят поле диаграммы на три области в области А имеет место приспособляемость, в области В — знакопеременное течение, в области С — прогрессирующее разрушение. Заметим, что в данных условиях сочетание обоих видов пластической деформации возможно только при значении нагрузки, отвечающем границе между областями диаграммы Б и С (линия 5) при этом имеет место неопределенность выделить отдельно знакопеременную и одностороннюю деформации невозможно. Такой неопределенности не было бы при учете температурной зависимости предела текучести. [c.18]

Прогрессирующее нарастание деформации, как известно, возможно и при чисто механическом повторно-переменном нагружении. Однако, как показывают расчеты, выполненные применительно к стержневым конструкциям отдельных типов [110, 195, 213], отличие нагрузки, приводящей к прогрессирующему разрушению, от предельной, получается, как правило, незначительным. Последнее обстоятельство используется некоторыми авторами [ПО, 173] для выводов о малой практической целесообразности расчетов на прогрессирующее разрушение. Из предыдущего ясно, что данные выводы не могут иметь отношения к вопросу о влиянии теплосмен на несущую способность конструкций . [c.19]

Во всех случаях на рисунке показаны предельные циклы, не приводящие к циклической пластической деформации и, следовательно, рассматриваются соответствующие стабилизированные состояния, которые возникают после некоторой пластической деформации в нулевом полуцикле. Линия / всюду отвечает условиям знакопеременного течения, линия 2— условиям прогрессирующего разрушения (в том смысле, что превышение параметрами нагружения предельных интервалов их изменения, показанных на рисунке, привело бы к возникновению соответствующего вида циклической пластической деформации — знакопеременной или односторонней). Линия 3 иллюстрирует случай, когда при пропорциональном изменении нагрузки и температуры достигается сразу состояние предельного равновесия (р=ро). [c.23]

Неограниченное (стабильное) одностороннее нарастание пластической деформации (прогрессирующее разрушение) возможно лишь при условии, когда в пластическое деформирование вовлекается за цикл такое число элементов, что, если бы это произошло одновременно, система превратилась бы в кинематически изменяемую (т. е. ее несущая способность была бы исчерпана). [c.30]

В условиях прогрессирующего разрушения элементы системы в каждом цикле испытывают одностороннюю деформацию. В этом случае влияние упрочнения материала, сказывающееся в повышении предела упругости, является совершенно очевидным. Постепенное затухание деформации в связи с таким упрочнением иллюстрируется из рис. 17, в. Упрочнение здесь было кинематическим (конструкционным), оно связано с перераспределением усилий, но влияние физического упрочнения материала качественно ничем отличаться не будет. [c.36]

Знакопеременная деформация, которая может возникнуть при нарушении условий приспособляемости, изучена достаточно полно. Однако большой интерес представляет и экспериментальное изучение прогрессирующего разрушения, когда в пластическое деформирование за цикл вовлекаются последовательно различные элементы и возникает своеобразная кинематическая изменяемость. [c.43]

Некоторые результаты испытания приведены на рис. 26. Циклы 1—17 иллюстрируют приспособляемость при постепенном повышении максимальной температуры цикла. При каждом значении тах прирост пластической деформации прекращался после 1—2 циклов. Циклы 23—29 отвечают условиям нарастания деформаций (прогрессирующее разрушение). [c.46]

Во втором случае касание отображающей точкой на разных этапах цикла различных предельных поверхностей (р=1 при нагреве и р = при охлаждении) приближенно имитирует условие односторонней деформации при q>ql должно иметь место прогрессирующее разрушение. [c.84]

УСЛОВИЕ ПРОГРЕССИРУЮЩЕГО РАЗРУШЕНИЯ [c.93]

Отсюда следует, что анализ условий прогрессирующего разрушения может быть произведен путем построения предельных статически допустимых полей напряжений, отвечающих (на основании ассоциированного закона течения) предполагаемым механизмам разрушения. Поскольку при этом непосредственно применяются условия равновесия и критерий пластичности, метод догрузки должен быть отнесен к статическим методам. Однако в нем используются и кинематические представления, так как рассмотрение ведется на основе предполагаемого механизма разрушения. Естественно, что реализация метода оказывается наиболее простой, если число возможных механизмов разрушения невелико или, тем более,, если действительный механизм разрушения очевиден. [c.93]

Определение условия прогрессирующего разрушения на основе метода догрузки по существу опирается на предположение, согласно которому распределение напряжений в состоянии, предшествующем циклической пластической деформации [c.93]

Рис. 45. К определению условия прогрессирующего разрушения бруса

Перейдем к рассмотрению условий прогрессирующего разрушения. Очевидно, что в данной задаче возможен единственный механизм разрушения, соответствующий неограниченному [c.99]

Теплосмены приводят к перераспределению напряжений между внутренней и наружной частями стенки щара. В состоянии, непосредственно предшествующем прогрессирующему разрушению, деформации будут еще упругими, но область, в которой напряжения при условии пластичности (3.30) достигают предела текучести, распространится на всю толщину стенки. Границей между зонами, в которых тепловые напряжения производят догрузку или разгрузку, согласно условию (3.30), будет окружность, радиус которой р=-у определится из уравнения [c.100]

Выражение (3.40) и есть искомое условие прогрессирующего разрушения полого шара при теплосменах. Ему отвечают линии 3 на диаграммах приспособляемости (см. рис. 49). Отличие между диаграммами состоит в том, что при малых отношениях внутреннего и наружного радиусов шара область [c.102]

Как уже отмечалось, при нарушении условий приспособляемости возможны два вида циклической пластической деформации (прогрессирующее разрушение и знакопеременное течение). При использовании кинематического метода их естественно рассматривать раздельно. При этом более удобно вначале рассмотреть прогрессирующее разрушение. [c.109]

Таким образом, применительно к условию прогрессирующего разрушения, используя выражения (4.15), (4.17), получим уравнение , [c.110]

Такое совпадение возможно и при наличии переменных нагрузок, если распределение напряжений а у во всех точках тела, где приращения пластической деформации Де//о в рассматриваемом механизме разрушения отличны от нуля, отвечает одному моменту времени (т. е. одному сочетанию нагрузок). Тогда путем обратного перехода с использованием соотношений (4.6), (4.11) третий член уравнения (4.18) по форме может быть сведен к первым двум. В этих условиях можно ожидать мгновенное , но не прогрессирующее разрушение. [c.110]

Единственность распределения остаточных напряжений в состоянии, предшествующем прогрессирующему разрушению, следует из сопоставления равенства (4.35) со вторым неравенством (4.36), а при знакопеременном течении — из сопоставления равенства (4.34) с первым неравенством (4.36). Поскольку [c.115]

В состоянии, предшествующем возникновению знакопеременного течения, единственность напряжений является локальной. Роль остаточных напряжений в этом случае, как отмечалось в гл. III, сводится к изменению характеристики цикла напряжений в опасных точках (переход к симметричному циклу). Отсюда, в частности, становится ясным, почему при произвольном задании распределения статически возможных остаточных напряжений, практикуемом при использовании статического метода в приближенной постановке ( 10), получаемое условие знакопеременного течения обычно совпадает с точным (если оно позволяет осуществить указанный, переход). В то же время для условия прогрессирующего разрушения таким путем, удается получить лишь оценку снизу (для максимально допустимых нагрузок). [c.115]

В технических приложениях довольно часто встречается случай, когда на тело действует внешняя нагрузка, пропорциональная одному параметру, и циклически изменяющееся температурное поле. Обычно механизм разрушения при этом определяется в основном внешней нагрузкой, и соответствующие ей напряжения совершают догрузку во всех точках тела, в которых приращения пластической деформации за цикл отличны от нуля. Согласно изложенному, такую нагрузку при расчете на прогрессирующее разрушение следует считать постоянной и равной ее максимальному (по модулю) значению — это будет отвечать наиболее неблагоприятной программе нагружения . [c.117]

Если переменные составляющие нагрузки (в том числе тепловые), действующие на тело, пропорциональны одному параметру и не включают объемных сил, при определении условий прогрессирующего разрушения из уравнения (4.18) иногда удобно воспользоваться тождеством [c.117]

Введение обобщенных усилий основывается на кинематической теореме теории приспособляемости. Формулировка статической теоремы в обобщенных усилиях в связи с этим требует дополнительного обоснования. Аналогично известному доказательству этой теоремы [81], можно показать, что прогрессирующее разрушение невозможно, если существует такое статически возможное стационарное распределение, обобщенных усилий Qmn, уравновешивающее постоянные нагрузки, что [c.120]

Введение обобщенных усилий целесообразно при определении условий прогрессирующего разрушения с помощью методов, опирающихся на статическую теорему, как точных (линейное программирование, принцип максимума), так и приближенных (см. гл. II). Использование обобщенных переменных делает практически возможным приложение методов линейного программирования к задачам предельного равновесия и приспособляемости в кинематической формулировке (см. 22). С другой стороны, если механизм разрушения не отыскивается, [c.122]

Сопоставление задач о прогрессирующем разрушении круглых пластинок, сформулированных в обобщенных усилиях в. терминах линейного программирования на основании статиче- [c.125]

Остановимся вначале на некоторых несложных примерах приложения теоремы Койтера, иллюстрирующих, в частности, эффективность предложенного в данной главе подхода. Еще один пример, относящийся к условиям изотермического нагружения (чередование нагрузок, прикладываемых к круглой пластинке), рассматривается в гл. VI. Поскольку определение условия знакопеременного течения не связано с какими-либо затруднениями, основное внимание будет сосредоточено на условии прогрессирующего разрушения. [c.128]

Пример 1. Определим условия прогрессирующего разрушения двухпролетной балки, подверженной попеременному нагружению силой I и одновременно прикладываемыми двумя силами O Pi Pi и 0 Р2 Р 2 (Р - [c.128]

Подставляя выражения (4.68), (4.69) в уравнение (4.66) с учетом вычисленных соотношений найдем искомое условие прогрессирующего разрушения (рис. 56) [c.130]

Подставляя последние выражения в уравнение (4.75), после несложных преобразований условие прогрессирующего разрушения получим в виде (рис. 59) [c.132]

Если ограничиться четырьмя первыми членами ряда (5.18), то условие прогрессирующего разрушения (5.27) в развернутом виде будет следующим [c.148]

На диаграмме приспособляемости (рис. 67) линия 1 определяет условие знакопеременного течения (5.30), линия 3 — условие прогрессирующего разрушения (5.29). В соответствии с приближенным решением [144] область приспособляемости ограничена линиями 1, 3 (причины совпадения точного и при ближенного условий знакопеременного течения поясняются в 19). [c.149]

Для иллюстрации уравнения (5.32) приведем распределение напряжений в состоянии, предшествующем прогрессирующему разрушению, для дисков двух типов. [c.149]

Нетрудно убедиться в том, что в состоянии, предшествующем прогрессирующему разрушению, выполняется уравнение [c.150]

При определении условий прогрессирующего разрушения диска в качестве наиболее неблагоприятной программы следует рассматривать теплосмены при постоянной скорости вращения (пусть d , рис. 70). Аналогично расчету по предельному равновесию для диска произвольного профиля нужно учитывать возможность прогрессирующего частичного разрушения, когда деформации нарастают с каждым циклом не во всем диске, а только в его наружной части, ограниченной некоторым радиусом г = с. [c.153]

Зависимость (5.43) обычно слабая, к тому же небольшое изменение е мало влияет на условие прогрессирующего разрушения. Поэтому для определения положения границы зоны догрузки можно использовать уравнение (5.44), что обеспечивает приемлемую точность. [c.155]

Обратим внимание на совпадение условий прогрессирующего разрушения для произвольной программы и программы P= onst. Это совпадение, как видно из рис. 12 (линия 2), не является случайным, оно свидетельствует о том, что тепло-смены при постоянной нагрузке — это и есть в данном случае наиболее неблагоприятная последовательность нагружения. [c.24]

В условиях прогрессирующего разрушения расчет с учетом упрочнения можно использовать для оценки прочности путем сравнения пластической деформации, предшествующей приспособляемости, с ресурсом пластич1Ности материала или деформацией данного конструктивного элемента, предельной с точки зрения условий эксплуатации. Так, в частности, ставится вопрос при определении долговечности топливных элементов ядерного реактора ([190], см. 41). [c.38]

Таким образом, индивидуальные особенности диаграммы деформирования материалов оказывают некоторое количественное влияние на границы характерных областей поведения конструкции при повторных нагружениях (знакопеременное пластическое течение, прогрессирующее разрушение, приспособляемость). В частности, конструкции из материалов, упрочняющихся при монотонном (или циклическом) пластическом деформировании, обладают определенными дополнительными резервами, способствующими их приспособляемости в условиях, когда на первых этапах натружеиия возникает прогрессирующая (или знакопеременная) деформация. [c.38]

Некоторые пути в этом направлении дает обобщение результатов, полученных в гл. I, в частности, анализ поведения двухпараметрпческой системы. Прежде всего — это раздельное рассмотрение условия знакопеременного течения и прогрессирующего разрушения, двух видов циклической пластической деформации, различающихся между собой как по характеру (локальная и общая деформация), так и по возможным последствиям (пластическая усталость и разрушение, близкое к статическому). [c.88]

Второй вид циклической пластической деформации — так называемое прогрессирующее разрушение, очевидно, возможен лишь при условии, если пластическое течение последовательно охватьгвает за цикл все тело или некоторую его часть таким образом, что при совмещении во времени всех областей, где напряжения достигают предела текучести, несущая способность тела оказалась бы исчерпанной. [c.93]

Для сравнения на рис. 49 нанесена штриховая линия 3, уравнение которой было найдено при решении данной задачи нриблил енным статическим методом. Естественно, таким путем определяется ни княя оценка для условий прогрессирующего разрушения. Для условия знакопеременного течения (линия 1) оценки, полученные обоими методами, совпадают. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...