Трещиностойкость при статическом и циклическом нагружениях

Трещиностойкость при статическом и циклическом нагружениях [c.245]

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИЯХ [c.79]

ЛИЙ, работающих в экстремальных условиях (например, при —50°С), при форсированных режимах динамического, статического и циклического нагружений, при наложении абразивного изнашивания, при воздействии агрессивных сред и т. д. Поэтому наряду с традиционными испытаниями необходимо комплексно использовать такие методы исследования, как акустическая эмиссия, количественный анализ продуктов изнашивания, непрерывная регистрация структурных изменений в зоне контакта металла с покрытием при работе в паре трения с учетом воздействия окружающей среды на разрушение. Для изучения структуры композиции покрытие — основной металл следует шире привлекать стереологию, рентгеноспектральный микроанализ, ядерный гамма-резонанс, радиоспектроскопию. Принципы механики разрушения должны применяться не только для оценки трещиностойкости, но и для вычисления величины износа при абразивном изнашивании, а также учитываться при расчетах при теоретическом прогнозировании прочности соединения покрытия с основным металлом. [c.193]

Алгоритм позволяет рассчитывать характеристики трещиностойкости при статическом, циклическом и ударном нагружениях по данным ограниченного тестирования при статическом нагружении. [c.356]

В связи с рассмотренными особенностями деформирования и разрушения резьбовых соединений, работающих в широком диапазоне температур, важное значение может иметь температурный фактор, способствующий возникновению дополнительных деформаций ползучести, снижению усилий предварительного затяга п накоплению длительных статических и циклических повреждений. Оценка сопротивления малоцикловому разрушению резьбовых соединений при высоких температурах может быть осуществлена по критериям длительной циклической прочности (см. гл. 2, 4 и 11). Понижение температур эксплуатации приводит к возможности возникновения хрупких разрушений резьбовых соединений на ранних стадиях развития трещин малоциклового нагружения. Это требует изучения трещиностойкости конструкционных материалов (предназначенных для изготовления резьбовых соединений) с применением соответствующих критериев линейной и нелинейной механики разрушения [19, 12]. [c.211]

Таким образом, наименьшим сопротивлением при циклическом нагружении сварного соединения биметалла обладает зона термического влияния. При статическом нагружении наблюдается несколько иная картина развития разрушения, поэтому оценку остаточного ресурса и допускаемых длин трещин следует проводить с учетом анизотропии статической и циклической трещиностойкости элемента сварной биметаллической конструкции. [c.152]

Решения задач об упругом равновесии конечных тел с трещинами часто используются при разработке опытных образцов для экспериментального исследования трещиностойкости материалов при действии статических и циклических нагрузок. Одним из самых простых для расчета является образец в виде кругового диска с центральной прямолинейной трещиной при действии растягивающих или сжимающих сосредоточенных сил [39, 128 . При таких же нагружениях находит применение квадратный образец с центральной продольной или диагональной трещиной [50]. [c.140]

РД 50— 260— 71 РД 50—344—82 РД 50—345—82. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении, щ)и динамическом нагружении при циклическом нагружении.— М. Стандарты 1982, 1983. [c.429]

В работах [232, 234, 356] показано, что для некоторых материалов характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении могут существенно отличаться от характеристик статической трещиностойкости. Циклическое деформирование металла у вершины трещины приводит к нестабильному (скачкообразному) ее развитию при КИН, меньших статической вязкости разрушения Ки. В настоящее время феноменология такого явления достаточно хорошо разработана и описана в работах [29, 197, 232, 234, 267, 356]. Тем не менее физическая природа скачков усталостной трещины изучена недостаточно. Попытаемся дать физическую интерпретацию этого явления. Выше (см. подраздел 2.3.2) была представлена модель, описывающая зарождение усталостного разрушения в масштабе зерна. Разрушение представлялось как многостадийный процесс, включающий зарождение микротрещин по границам и в теле фрагментированной субструктуры, возникающей при циклическом деформировании, стабильный рост микротрещин за счет стока дислокаций в их вершины, образование разрушения в пределах зерна при нестабильном росте микротрещин. Ограничение мае-штаба разрушения при нестабильном росте микротрещин размером зерна возникает в случае их торможения границами зерен или стенками фрагментированной структуры, т. е. при = Oi < 5с(ху), где X/ — накопленная деформация к моменту страгивания микротрещин. Если сгтах 5с(ху), то разрушение может распространяться в масштабе, большем чем размер зерна. [c.222]

При разработке моделей прогнозирования трещиностойкости и развития трещин необходимо было сформулировать условие накопления повреждений в градиентных полях напряжений и деформаций. Было показано, что повреждения накапливаются, если размер необратимой упругопластической зоны (при статическом нагружении) или обратимой упругопластической зоны (при циклическом нагружении) больше структурного элемента, размер которого во многих случаях можно принять равным диаметру зерна. В противном случае, когда размер упругопластической зоны меньше размера структурного элемента, материал практически не повреждается и локальные критерии разрушения, сформулированные в терминах механики сплошной деформируемой среды, не дают адекватных реальным ситуациям прогнозов. [c.264]

Приведены экспериментальные результаты исследования характеристик трещиностойкости и механических свойств малоуглеродистых, низколегированных, мартенситно-стареющих сталей и их сварных соединений, алюминиевых сплавов и бороалюминиевого композита, биметаллических композиций при статическом и циклическом нагружениях. Рассмотрены технологии применения нанопорошков химических соединений, свойства и трещиностойкость конструкционной керамики на основе оксида алюминия. [c.4]

Вместе с тем вопросы влияния толщины покрытия на длительную прочность, малоцикловую усталость и выносливость имеют общие закономерности. В испытаниях на длительную прочность, малоцикловую усталость и вьшосливость образцов с различной толщиной покрытия дейсп юпще нагрузки обычно относят к площади сечения образца без покрытия. Это вызвано тем, что из-за малой пластичности и трещиностойкости покрытия трещины в нем образуются после сравнительно небольшого времени нагружения, и оно не считается несущим. Тем не менее, как показывают эксперименты (рис. 5.20-5.22) [239] при сравнительно небольших толщинах покрытия долговечности образцов при статическом и циклическом нагружениях повышается главным образом за счет увеличения сечения образцов, влияние же покрытия на долговечность за счет его антикоррозионного действия при испытании на воздухе крайне мало. Однако при увеличении толщины покрытия после достижения некоторой критической величины долговечность до разрушения образцов начинает снижаться (см. рис. 5.20-5.22). Особый интерес в этой связи имеют керамические покрытия, толщина которых достигает 200-300 мкм. Проведем расчетный анализ такого поведения жаропрочных сплавов с внешним керамическим слоем. [c.395]

Получаемый массив экспериментальных данных позволяет аттестовать материалы по сопротивлению разрушению при статическом, циклическом и ударном нагружении с определением предела усталости ст.ь статической (Кю) и циклической (Ki , К, ) трещиностойкости на основе испытаний крупногабаритных образцов линейной механики разрушения с построением (при циклическом нагружении) кинетической диаграммы усталостного разрушения (КДУР), а также показателей сопротивления разрушению при ударном нагружении -критические температуры хрупкости КТХ, ударная вязкость. [c.234]

Рассмотрено влияние процентного содеряанжя водорода на характеристики как циклической, так и статической трещиностойкости титанового Л -сплава ПТ-7М. Показано, что минимальные пороговые значения КИН и скорости роста усталостной трещины в припороговой области практически не зависят от уровня наводорояивания, в то время как критические значения КИН при статическом нагружения существенно падают с ростом содервания водорода в сплаве. [c.131]

В монографии термин "трещиностойкость имеет широкий смысл, включающий способность металлических изделий и конструкций сопротивляться развитию трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружении, П чем в ряде случаев с учетом возможного влияния коррозионной среды и температуры. На ряде примеров показано, что вновь разрабать1ваемые методы определения характеристик трещи-ностойкости являются развитием и совершенствованием существующих стандартных методов испытаний. В этом проявляются взаимосвязь и преемственность существующих с вновь разрабатываемыми методами испытаний по определению характеристик механических свойств металлов. ( [c.5]

Скорость разрушения определяется кооперативными процессами, прол исходящими на микро- и макроуровнях, и поэтому необходим учет как прочности межатомной связи в бездефектной кристаллической решетке, так и характеристик прочности и пластичности материалов с дефектами — дислокациями, вакансиями и т. п. на микро- и макроуровнях с учетом влияния исходной структуры на характеристики прочности и пластичности. В связи со сложностью поставленных механикой разрушения задач прямого эксперимента недостаточно для определения общих закономерностей разрушения материала с трещиной, а требуется привлечение подходов физики разрушения, позволяющих вникнуть в суть механизма явления. Но и это о мало, так как необходимо учитывать сложные по своему содержанию микропроцессы, оказывающие неоднозначное влияние на макропроцессы, определяющие в конечном итоге скорость разрушения. Переход от микроразрушения к макроразрушению может быть достигнут путем учета масштабного подобия. Это требует привлечения к а 1ализу механики трещин наряду с физикой прочности также теории подобия и анализа размерностей [28, 29]. Для применения теории подобия необходимо иметь большой объем предварительных данных и конкретных физических идей, позволяющих вывести уравнение, определяющее процесс. Если уравнение не удалось вывести, то применяют анализ размерностей [29]. Подходы механики разрушения позволяют рассматривать процесс разрушения как автомодельный, что упрощает решение задач механики трещин, ибо в условиях автомодельности необходимым и достаточным условием обеспечения подобия локального разрушения является использование только одного критерия подобия. К тому же теория подобия является своеобразной теорией эксперимента, так как позволяет установить, какие параметры следует определять в опыте для решения той или иной задачи [28]. Неучет этого фактора при определении критериев линейной механики разрушения привел к известным трудностям и к необходимости раздельного определения статической Ki . динамической Кы и циклической /С/с трещиностойкости. Однако каждый из указанных критериев, определенных экспериментально, без учета подобия локального разрушения, даже при одном и том же виде нагружения часто не дает сопоставимых значений из-за влияния степени стеснения пластической деформации на микромеханизм разрушения. [c.41]

С помощью банка теоретических зависимостей управляющая программа формирует г.гатематическую модель. Эффективную работу этой модели обеспечивает наличие информационного банка 9—11, содержащего статистически представленный объем экспериментальных данных относительно типа и параметров распределений, характеризующих геометрические размеры дефектов, харакгеристик сопротивления различных участков сварного соединения зарождению разрушения и характеристик трещиностойкости при циклическом и статическом нагружении. В зависимости от цели расчета и вида исходной информации управляющая программа с помощью банка зависимостей включает математическую модель в алгоритм имитационного моделирования. По существу имитационное моделирование представляет собой статистический машинный эксперимент. Из банка экспериментальных данных выбираются блоки информации, приводятся в исходное состояние датчики случайных чисел и начинается прогон модели. Результаты расчетов после каждого прогона помещаются в банк 16. Многократная прогонка модели на ЭВМ при измененных состояниях датчиков случайных чисел и последующая статистическая обработка численного эксперимента позволяют учесть влияние случайного рассеяния параметров, характеризующих долговечность и трещиностойкость, а также случай- [c.380]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...