Сопротивление динамическому росту трещины

Сопротивление динамическому росту трещины 97 [c.97]

Данное уравнение называют уравнением движения вершины трещины по той простой причине, что оно является обыкновенным дифференциальным уравнением по времени для координаты вершины трещины a(t) и напоминает по виду уравнение движения материальной точки в элементарной динамике. Уравнение (3.1) допускает точное решение лишь в некоторых простейших случаях некоторые следствия из этого уравнения будут рассмотрены в следующем параграфе. В данном параграфе акцент сделан на проблеме динамической вязкости разрушения. Особое внимание уделяется, в частности, предсказанию зависимости динамической вязкости разрушения от скорости движения вершины трещины путем исследования напряженно-деформированного состояния на расстояниях, намного меньших тех характерных размеров, на которых преобладающую роль играют поля, определяемые коэффициентом интенсивности напряжений. Не говоря уже о том, что решение данного вопроса интересно само по себе, оно очень важно и для исследования задач об остановке трещины и выявления связи микроструктуры материала с сопротивлением динамическому росту трещины. [c.98]

Коэффициент интенсивности K t) аккумулирует в себе эффекты приложенных извне воздействий, влияние геометрии тела и совокупности физических характеристик материала в окрестности вершины трещины при любом ее движении это — характеристика механических полей, и определяется она посредством исследования механических напряжений. С другой стороны, динамическая трещиностойкость определяет сопротивление материала быстрому росту трещины это по предположению характеристика материала, определяемая в лабораторных измерениях. Динамическая трещиностойкость при быстром распространении трещины в твердом теле с фиксированной начальной температурой обычно считается функцией мгновенных значений скорости вершины трещины а, обозначаемой далее через Kd(d). В этом случае уравнение движения вершины трещины можно представить в следующей обманчиво простой символической записи [c.98]

В настоящей работе принята обычно используемая, хотя и не универсальная точка зрения, согласно которой сопротивление материала движению трещины контролируется критическим значением коэффициента интенсивности, достигаемым в процессе роста трещины. При динамическом распространении трещины в реальном материале сопротивление разрушению характеризуется измеряемой в опыте зависимостью критических значений коэффициента интенсивности напряжений (динамической вязкости разрушения) от мгновенной скорости вершины трещины. То обстоятельство, что динамическая вязкость разрушения на самом деле меняется с изменением скорости вершины трещины, неоднократно наблюдалось в опыте. На уровне континуальных моделей можно указать на две основные причины данной скоростной зависимости — инерционное сопротивление материала движению и влияние скорости деформации на сопротивление деформированию. Первая из этих причин — чисто динамическая,, вторая связана с определяющими соотношениями, описывающими поведение материала при его деформации. Основная цель настоящей работы заключается в анализе влияния инерции на связь динамической вязкости разрушения со скоростью распространения в динамике. Именно поэтому из рассмотрения исключены все формы скоростной зависимости в определяющих соотношениях. Другими словами, предполагается, что реакция материала на внешние воздействия в целом не проявляет скоростной зависимости, а критерий разрушения формулируется с использованием параметров, не зависящих ни от скорости деформации, ни от скорости распространения трещины. [c.104]

В большинстве конструкций после старта трещины наблюдается стадия стабильного разрушения, которая обычно завершается переходом к нестабильному, а затем динамическому развитию процесса разрушения. Сопротивление конструктщи росту трещины характеризуют кривой Кл (рис. 11.4.2) либо диаграммами статического (рис. 11.4.3, а) или усталостного (рис. 11.4.3, б) разрушения. По ним определяют параметры разрушения в момент г начала стадии нестабильного роста трещины (см. рис. 11.4.2) и в момент с достижения развивающейся трещиной (рис. 11.4.3, а) некоторой 1фитической скорости, а также [c.286]

В данной работе описана методика эксперимента, с помощью которой можно точно установить сопротивление инициированию разрушения конструкционных материалов при динамическом нагружении с чрезвычайно высокими скоростями. Эксперимент, в частности, состоит в применении для динамических испытаний нагружающего стержня Кольского. Однако методика модифицирована настолько, что позволяет производить быстрое растяжение образцов с усталостными трещинами. Эта методика, имея явное преимущество в части получения очень высоких скоростей нагружения, позволяет осуществлять запись диаграмм нагрузка — смещение, которые подобны диаграммам, получаемым при статических испытаниях аналогичных образцбв. Поэтому при исследованиях чувствительности к скорости нагружения в условиях нагружения волнами напряжений возможно использовать параметры, обычно применяемые для оценки сопротивления инициированию роста трещин. [c.153]

В зависимости от целей испытаний и условий эксплуатации конструкций осуществляют последующее раздельное или совместное исследование ее трещиностойкосга при статическом, циклическом и динамическом нагружении. При этом определяют характерные значения К на стадии затупления трещины, строят ]фивые сопротивления разрушению Kg и кинетические диаграммы разрушения (зависимости скорости роста трещин от параметра Ку), а также устанавливают характерные величины Ку в процессе нестабильного распространения и в момент остановки трещины. [c.285]

В статье обсуждаются также вопросы влияния температуры толщины образцов, динамической нагрузки на разрушение. В последнем разделе приложения анализа сопротивления разрушению авторы обсуждают вопросы предотвращения роста трещин, например в герметических кабинах самолетов. Указано, как можно рассчитывать соответствующие условия прекращения роста трещин ( ra k arrest). [c.394]

Прочность при динамически переменных нагрузках. Из изложенного в 59 видно, что динамические напряжения во многих случаях изменяются во времени периодически, многократно достигая наибольшей и наименьшей величины при больщой скорости изменения. Изменение напряжений от некоторого сгтах до Отш и снова до Сттах называют циклом напряжений. Поэтому динамические напряжения, изменяющиеся описанным выше образом, называют динамически переменными или циклическими. Как было установлено еще в первой половине XIX века, действие достаточно большого числа циклов таких напряжений вызывает разрушение при напряжениях, значительно меньших временного сопротивления. Это разрушение принято называть уста лостным разрушением. Первоначально усталостные разрушения связывали со структурными изменениями, происходящими при циклических напряжениях. В настоящее время установлено, что эти разрушения объясняются постепенным нарастанием местных нарушений прочности, образующихся вследствие концентрации напряжений вблизи внутренних факторов концентрации (дефекты структуры). Окончание такого процесса, носящего в основном характер местных сдвигов, сводится к настолько значительному росту образующейся трещины, что напряженное состояние приобретает объемный характер, и происходит хрупкое разрушение. [c.442]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...