Динамика разрушения твердых тел

Динамика разрушения твердых тел [c.144]

В более ранних исследованиях [1—3] было показано, что плазменное покрытие оказывает на процессы деформирования и разрушения твердых тел двойственное влияние в одном интервале температур и напряжений оно упрочняет основной материал, в другом — разупрочняет. Аналогичное воздействие, но с противоположным эффектом на основной материал оказывает диффузионный слой, образованный при дополнительной пос.ле напыления термообработке. Такое воздействие покрытия на твердое тело обусловлено динамикой дислокаций у поверхности раздела. Взаимодействие дислокаций с границей раздела определяется свойствами а) напыленного покрытия, изобилующего порами, примесями, окислами, в котором при приложении напряжений могут преждевременно зарождаться трещины, приводящие к разрушению композиций б) контактной зоны, формирующейся непосредственно при напылении покрытий и представляющей собой тонкий слой на поверхности основы в) диффузионного слоя, образовавшегося при отжиге и представляющего собой твердый раствор напыляемого материала в основе. [c.104]

Партоном и Борисовским [248] проведен анализ экспериментальных данных последних лет по динамике трещин, выявивший колебательный характер движения трещины в различных твердых телах (в том числе в металлах и полимерах), ветвление трещин на различных масштабных уровнях, скачкообразное изменение скорости роста трещин, опережающее зарождение микротрещин, и другие дефекты. Это позволило авторам развить новую концепцию динамического разрушения, сформулировать задачи динамической механики разрушения и установить отличие ее подходов от квазистатической механики. Предмет динамической механики разрушения включает решение следующих задач [248] [c.145]

Понимание сути динамики разрушения представляется необходимым при разработке надежных методик, направленных на обеспечение целостности конструкций. В широком плане можно считать, что предмет динамики разрушения совпадает с предметом механики твердого тела, содержащего стационарную или развивающуюся трещины, в условиях, когда существенную роль начинают играть инерционность материала и взаимодействие волн напряжений. Классификацию задач динамики разрушения можно осуществить по следующему принципу [c.267]

Знание полей напряжений и деформаций вблизи вершины трещины, а также параметров разрушения, которые в условиях линейной упругой динамики определяются коэффициентом интенсивности напряжений, представляется весьма существенным для понимания природы процессов быстрого разрушения в твердых телах. Наиболее прямой подход лабораторной оценки тре- [c.267]

Поскольку аналитические решения доступны только для крайне идеализированных ситуаций, большинство решений динамики разрушения, как правило, получают с помощью численных методов, таких, как методы конечных элементов или конечных разностей. В этих методах сплошная среда заменяется сеткой из конечного числа ячеек (элементов). С целью моделирования развития трещины в твердом теле можно воспользоваться двумя различными концепциями численного моделирования, в первой используется стационарная сетка, а во второй — подвижная. В рамках каждой концепции в литературе приводится несколько альтернативных схем. [c.278]

Кроме того, в работе проведен анализ основных физических факторов и причин, ответственных за аномальные особенности пластического течения в приповерхностных слоях материалов и структурно-энергетические особенности зарождения, размножения и динамики движения дислокаций вблизи свободной поверхности твердого тела. Выявлена физическая природа, механизм движения дислокаций и основные закономерности низкотемпературной микродеформации кристаллов с высоким рельефом Пайерлса в области хрупкого разрушения при малых величинах напряжений, а также при циклическом нагружении. [c.8]

Многочисленные экспериментальные данные указывают на то, что при рассмотрении динамики накопления поврежденности материала и формирования очага разрушения необходимо учитывать коллективные явления, проявляющиеся во взаимном влиянии микродефектов. Известен ряд работ, рассматривающих характерные особенности коллективного поведения дефектов, когда наблюдаемые АЭ-сигналы зависят не только от вида источника, но и от условий взаимодействия совокупности дефектов. В соответствии с этим строятся математические модели, связывающие эволюцию дефектной структуры с параметрами наблюдаемой АЭ. Основой для разработки моделей АЭ при коллективном поведении микродефектов твердых тел может служить кинетическая теория разрушения. Эта теория рассматривает процессы возникновения, накопления и эволюции микродефектов в материалах, а также формирование из микродефектов очага разрушения - макротрещины. Все эти процессы сопровождаются излучением акустической эмиссии. При математическом моделировании предполагается, что зарождение в материале микротрещины приводит к разгрузке близлежащего объема, что сопровождается излучением импульса АЭ. [c.175]

Предназначена для студентов, аспирантов по специальностям механика твердого тела и динамика и прочность машин , а также для научных и инженерно-технических работников, запимающихся механикой разрушения. [c.2]

В монографии рассмотрены физические закономерности микроплас-тической деформации поверхностных слоев твердого тела ниже и выше температурного порога хрупкости. Проведен анализ основных факторов, ответственных за особенности пластического течения в приповерхностных слоях материалов, с позиций учета структурно-энергетических закономерностей зарождения, размножения и динамики движения дислокаций вблизи свободной поверхности твердого тела. Выявлена физическая природа и основные закономерности низкотемпературной микропластической деформации кристаллов с высоким рельефом Пайерлса в области хрупкого разрушения при малых и средних величинах напряжений. [c.2]

Таким образом, дефекты структуры — микротрещины, как изначально присутствующие в твердом теле, так и возникающие в процессе его пластического деформирования, снижают прочность тела, облегчают его деформирование и разрушение. Вместе с тем эти дефекты играют важную роль во взаимодействии деформируемого твердого тела с окружающей средой, так как являются теми воротами, через которые окружающая среда и содержащиеся в ней поверхностно-активные вещества могут проникать внутрь tena и определенным образом воздействовать на кинетику и динамику его деформации. [c.7]

Проблема ударного воздействия конструкций с внешними объектами не ограничивается воздействием птиц и града. Она включает также анализ микрометеоритного повреждения космических аппаратов, исследование эрозии, связанной с воздействием пыли, песка, дождя, а также кавитационной эрозии, сопровождающейся динамическими напряжениями, возникающими в окрестности образовавшейся каверны. Эрозия, вызванная ударным воздействием частиц пыли на металлические поверхности, обсуждается в работе Смелтзера и др. [159 ]. Механизм соударения капли жидкости с твердой поверхностью рассматривался Хейманом [74 ] и Петерсоном [136]. Исследование эрозии композиционных материалов, вызываемой дождем, проведено Шмиттом [150]. Крейен-хагеном и др. [89] было получено с помощью ЭВМ численное решение задачи Динамики о пробивании системы пластичных алюминиевых слоев стальным телом, движущимся с большой скоростью, и рассмотрено несколько форм разрушения. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...