Виды механического разрушения

Сюда относятся науки, изучающие виды механических разрушений материалов (сопротивление материалов, ползучесть), изменения, происходящие в материалах и их поверхностных слоях (физико-химическая механика, триботехника), химические процессы разрушения в материалах (коррозия металлов, старение полимеров) и др. [c.11]

Основными задачами, которые приходится решать каждому конструктору при анализе прочности и выборе средств предотвращения разрушения конструкции, являются установление наиболее вероятных из разнообразных видов механического разрушения, встречающихся в инженерной практике, и оценка возможности разрушения конструкции в процессе ее эксплуатации. В соответствии с этим в книге сначала приводятся определения и указываются характерные признаки различных видов механического разрушения, а затем наиболее важным из них посвящаются целые главы. Вследствие большого практического значения очень подробно рассматривается усталостное разрушение, причем уделяется внимание как многоцикловой, так и малоцикловой усталости. Достаточно подробно рассматриваются также хрупкое разрушение, ползучесть, разрыв при ползучести, фреттинг-усталость, фреттинг-износ, удар, выпучивание и некоторые другие виды разрушения. Отдельная глава посвящена концентрации напряжений. Основные понятия механики разрушения излагаются при описании хрупкого и усталостного разрушения. [c.7]

Все это вынуждает конструкторов и расчетчиков более тщательно исследовать поведение материалов, внимательнее изучать особенности условий эксплуатации, добиваться лучшего понимания разнообразных видов механического разрушения. Возникает необходимость лучшего понимания особенности напряженно-деформированного состояния при динамическом нагружении в не- [c.10]

ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.14]

Нижеследующий перечень содержит наиболее часто встречающиеся на практике виды разрушения. Глядя на этот перечень, можно заметить, что некоторые виды разрушения являются простым процессом, в то время как другие представляют собой сложные явления. Например, в этом перечне в качестве видов разрушения указаны коррозия и усталость, а наряду с этим в качестве еще одного вида разрушения указана коррозионная усталость. Это сделано потому, что и коррозия, и усталость часто оказывают существенное влияние на поведение конструкций, причем механизмы их действия взаимосвязанны. Это означает, например, что при коррозионной усталости коррозия ускоряет процесс усталости, а действие циклических усталостных нагрузок в свою очередь ускоряет процесс коррозии. В приведенном перечне содержатся все обычно наблюдаемые виды механического разрушения. [c.15]

Гл. 2. Виды механического разрушения [c.16]

КРАТКАЯ СВОДКА ВИДОВ МЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.16]

Ниже дается краткое определение с соответствующими пояснениями перечисленных в предыдущем разделе видов механического разрушения. [c.16]

Краткая сводка видов механического разрушения 17 [c.17]

Инженеры-механики обязательно должны интересоваться различными видами механических разрушений, возможность которых им приходится оценивать расчетным путем. Хотя результаты микроскопического исследования поведения материалов нельзя непосредственно использовать при расчетах каких-либо отдельных элементов конструкций, качественное понимание того, как на атомистическом уровне происходит процесс разрушения вследствие взаимодействия и движения дислокаций, несомненно, полезно. Механика разрушения позволяет получать количественные оценки возможности разрушения в результате быстрого распространения трещин. Другие модели разрушения и способы его предсказания рассмотрены в последующих главах. [c.82]

Вследствие многообразия видов механических разрушений не может быть какого-то единого универсального метода оценки сопротивления разрушению. Процессы разрушения- и соответствующие им оценочные виды испытаний следует в первую очередь разделять в зависимости от способа силового воздействия. В этой связи важная группа методов оценки сопротивления разрушению относится к кратковременным разрушающим испытаниям при статическом и динамическом нагружениях. Другая группа методов охватывает длительные испытания при циклическом и статическом нагружениях, которым соответствует усталостное, или замедленное, разрушение. [c.235]

В обычный баланс энергии, имеющий место при разрушении (равенство энергий, расходуемых на образование новых поверхностей и пластическую деформацию), следует вносить поправку на вклад химической энергии. Эта энергия отличает коррозионное растрескивание от других видов механического разрушения (исключающих взаимодействие с внешней средой). [c.63]

Классификация основных видов механического разрушения [c.172]

Износ — сложный вид механического разрушения материала, возникающий в результате трения соприкасающихся поверхностей, Различают усталостный износ, обусловленный трение.м скольжения, н абразивный износ, вызываемый абразивным воздействием (микрорезанием) неровностей поверхности контактирующих тел [7, с. 156]. [c.75]

Многие свойства, в первую очередь механические, определяются всем сечением металла, поскольку, например, при растяжении одинаковую нагрузку несут поверхностные, а также внутренние слои металла. Но весьма часто работоспособность металлического изделия определяется сопротивлением тем или иным воздействиям лишь поверхностных слоев. Для повышения сопротивления усталости, износу, коррозии и другим видам постепенного разрушения широко используется поверхностная обработка , при которой изменяется строение и состав поверхностных слоев металла, до этой обработки однородные по всему сечению. [c.632]

Вибро устойчивостью называется способность механизмов нормально работать при вибрации. Под вибрацией имеют в виду механические колебания с относительно малой амплитудой и высокой частотой. Вибрация обычно является следствием недостаточной уравновешенности масс звеньев механизмов и недостаточной их жесткости. Вибрация влияет на точность работы механизмов, изменяет потери на трение, вызывает усталостное разрушение деталей, особенно в случае механического резонанса. В связи с этим и ряде случаев необходимы специальные расчеты на виброустойчивость. [c.171]

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание. [c.14]

Типичным примером могут служить процессы коррозионноусталостного разрушения металлов и сплавов, когда результат не является простым сложением коррозии и механического разрушения, а представля ет собой более сложный физико-химический процесс, интенсивность которого выше суммы интенсивности при действии каждого фактора в отдельности. При некоторых взаимодействиях имеет место ведущий вид процесса, когда его особенности оказывают основное влияние на выходные параметры [90]. В этом случае отыскание закономерностей, описывающих данное явление, несколько облегчается. [c.69]

Очаг разрушения лопатки располагался у выходной кромки со стороны корыта, тогда как у всех остальных шести лопаток очаги усталостных трещин находились на спинке пера, как и лопатки, представленной на (рис. 11.24а). У сильно окисленной лопатки по месту очага разрушения не было концентраторов напряжения в виде механических повреждений или дефектов обработки, однако вблизи выходной кромки со стороны спинки пера, т. е. с противоположной стороны от очага разрушения, имелись следы пластической деформации материала от воздействия на лопатку постороннего предмета. Аналогичные, но более интенсивные следы пластической деформации материала имели место и у остальных шести разрушенных лопаток, но располагались они со стороны спинки пера в зоне очага усталостной трещины. Такие же следы пластической деформации со стороны спинки имелись и на всех неразрушенных лопатках X ступени КВД. На части лопаток были выявлены начальные усталостные трещины протяженностью до 2 мм, расположенные в тех же зонах, что и трещины у шести указанных лопаток. [c.610]

При сборке элементов конструкции нужно либо путем тщательной подгонки, либо с помощью уплотнений устранять зазоры, в которых может идти щелевая коррозия. Этот вид коррозии опасен не только с точки зрения потери массы металла, но и как инициатор возможного коррозионно-механического разрушения. [c.94]

К коррозионно-механическим видам изнашивания М. М. Хру-щов относит различные сочетания химических процессов на поверхностях трения, ведущих к образованию на них пленок соединений металла с компонентами окружающей среды, и процессов механического разрушения и уноса этих пленок из зоны контакта. [c.9]

Особенно опасный вид коррозии — коррозионно-механическое разрушение, протекающее при одновременном действии агрессивных сред и механических напряжений. Такое разрушение часто происходит без видимых изменений состояния поверхности и деформации изделия, что затрудняет его своевременное обнаружение на ранних стадиях развития. [c.3]

Из всех видов коррозионно-механического разрушения достаточно подробно изучено коррозионное растрескивание, результаты исследования которого обобщены в монографиях [14—16]. Много внимания у нас и за рубежом уделяли также изучению фреттинг-коррозии [17—19]. Так как коррозионная кавитация значительно реже является причиной аварийного разрушения элементов конструкций по сравнению с коррозионным растрескиванием или коррозионной усталостью, она изучена значительно меньше, хотя на практике этот вид разрушения встречается довольно часто, например, разрушение деталей насосов и гидравлических турбин, трубопроводов, гребных винтов и пр. Актуальность исследования коррозионной кавитации будет возрастать в связи с резким увеличением в нашей стране трубопроводного транспорта. [c.11]

Заметим, что экспериментальные данные указывают на возможность частичного механического разрушения графита — эрозии в виде пылинок, поэтому нельзя принимать коэффициент газификации Г=. [c.124]

Если в процессе изнашивания преобладает механическое разрушение поверхностей, а химические и тепловые процессы не являются определяющими, то целесообразно экспериментально определять зависимость, например, интенсивности изнашивания I = h js (где — толщина изношенного слоя S - путь трения) в виде графических построений или аналитического выражения типа [c.181]

Каустической хрупкости особенно подвержены барабаны из углеродистой стали, содержащей менее 0,15% углерода. Низколегированные стали более устойчивы против этого вида коррозионно-механического разрушения, чем малоуглеродистые. [c.81]

Изнашивание — процесс разрушения поверхности детали, происходящий при трении и других видах механического воздействия. Износ — результат изнашивания, проявляющийся в изменении размеров или массы детали. [c.95]

Построение курсов лекций в Университете шт. Аризона и в Университете шт. Огайо во многом было одинаковым. Оно было подчинено решению следующих задач. Получив представления о видах механического разрушения в реальном мире, студенты приобретали возможность более глубокого изучения фундаментальных курсов механики деформируемого твердого тела и проектирования машин. Одновременно с этим должны были существенно расшириться возможности овладения практическими навыками применения общетеоретических знаний к исследованию трехмерного напряженно-де( юрмированного состояния, условий разрушения, предсказанию и предотвращению повреждений. Студенты же старших курсов, уже изучившие общетехнические дисциплины и прослушавшие спецкурсы, должны были достичь большего понимания практических задач мира техники. Плодотворность принятой методологии построения курсов подтверждается многими положительными отзывами специалистов из среды бывших слушателей лекций по материалам рукописи этой книги на различных этапах ее создания. [c.8]

Коррозионное повреждение оказывает серьезное влияние на механические свойства металла. При образовании окисла на металлической поверхности количеств остающегося металла умень шается, и при его нагружении действующие напряжения возрастут. То же самое справедливо при растворении металла. В любом случае при превышении предела прочности при растяжении металла образец разрушится. Однако помимо этих простых соображений следует считаться с особыми видами механического разрушения металлов, которые либо имеют место только в условиях коррозии, либо значительно усиливаются в коррозионных средах. Они представляют собой главнейшую причину разрушения конструкций и включают [c.166]

По-видимому, в настоящее время универсального критерия ра рушения не существует. Различные виды механического разрушения. Встречающиеся на практике, связываются с упругим деформировЗ-нием, пластическим течением, неустойчивостью течения и полным разрушением. Поэтому каждому виду механического разрушения соответствует определенный критерий разрушения, который может быть использован при проектировании деталей и конструкций. Только критерий для случая хрупкого разрушения сформулирован на основе идеальной атомарной модели. Связанной только с чисто упругим поведением материала. Все остальные Виды поведения металлов связаны с дефектами их структуры. Таким образом, в настоящее время необходимо рассматривать материал как сплошную среду, содержащую многочисленные микроскопические дефекты. [c.78]

Особо опасным видом коррозионно-механического разрушения является коррозионное растрескивание, реали- [c.395]

Это явление состоит в том, что деталь, рассчитанная по предельным статическим механическим характеристикам материала или а , проработав при переменных напряжениях некоторый промежуток времени, величина которого зависит от ряда причин, рассмотренных ниже, внезапно разрушается. Сечение, по которому произошло разрушение детали из квазихрупкого или пластичного металла, имеет вид, схематически показанный на рис. XI. 1, состоящий из двух зон как бы отполированной или притертой А и крупозернистой В, соответствующей по виду хрупкому разрушению. Такой характер разрушения, в начале изучения явления, породил неверное представление о том, что материал детали под действием переменных напряжений перерождается, теряя пластические свойства и приобретая хрупкие (устает), откуда и возникло название явления. [c.331]

Один из основных видов коррозионного разрушения газонефтепромыслового оборудовармя — статическая водородная усталость (СВУ), т.е. снижение длительной прочности стали в результате водородного охрупчивания в условиях статического нагружения металла. Предел статической водородной усталости, соответствующий максимальному напряжению, при котором не наблюдается коррозионного растрескивания, зависит от многих взаимосвязанных факторов химического состава, термической обработки и механических свойств стали, уровня приложенных напряжений, количества поглощенного водорода, состояния поверхности и др. Влияние этих факторов не только взаимосвязано, но в некоторых случаях и противоположно. Поэтому нельзя рассматривать предельные напряжения, при которых не происходит сероводородного растрескивания, как абсолютные значения дог скаемыч напряжений. которые могут быть использованы при проектировании оборудования их следует рассматривать как сравнительные величины при сопоставлении стойкости различных металлов. [c.35]

В имевшем место ранее случае разрушения рабочей лопатки VIII ступени компрессора на двигателе НК-8-2у № А82У93202 (№ 23 в табл. 2.5) оценка длительности развития усталостной трещины в лопатке показала, что она составляла 52 ПЦН или примерно 104 ч. Существенно меньшая длительность развития трещины в рассмотренном выше слз ае объясняется тем, что концентратор напряжения в виде механического повреждения располагался на входной кромке пера лопатки значительно ближе к корневому сечению, чем в предыдущем случае. Из-за этого величина напряжений от вибраций лопатки по основному тону, которые определяют ее вибрационную прочность, была заметно выше в рассматриваемом сл ае. [c.597]

Сложность и многообразие физико-механических процессов, протекающих в деформируемом теле, приводят к многозначным конечным результатам, которые проявляются в. виде неожиданного разрушения или неоправданно высокого механического сЛротивлепия, Пра1вильное объяснение поведения материала под нагрузкой и, что более важно, предсказание этого поведения возможны лишь после выяснения физической сущности протекаемых процессов. В связи с этим такие широко известные эксплуатационные факторы, как степень сложности напряженного состояния, скорость деформирования, широкий диапазон температур, степень физико-химической активности окружающей среды и др., должны рассматриваться с точки зрения влияния их на структурную основу материала и через нее на наблюдаемые механические свойства. [c.3]

При определенных режимах поляризации можно значительно затормозить или полностью подавить коррозионные процессы. Однако необходимость иметь в виду, что при повышенных плотностях тока на защищаемой поверхности выделяется большое количество водорода. Этот водород не оказывает существенного влияния на долговечность металла, находящегося в коррозионной среде, но неподверженного воздействию механических нагрузок, в то же время может быть причиной коррози-онно-механического разрушения металлов, особенно высокопрочных сталей, в условиях их статического или циклического нагружения. [c.191]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...