Что же хорошего в разрушении

Что же такое разрушение Истинная природа этого хорошо известного явления выяснена далеко не полностью. Катастрофы танкеров и судов, самолетов и ракет, вызванные внезапным распространением трещин, показали недостаточность существующих классических расчетов, необходимость в новых характеристиках разрушения. Таким образом, проблема разрушения приобрела в наши дни первостепенное значение. [c.5]

Видно, что асимптотические выражения для компонент напряжений и перемещений вблизи концов щели зависят только от значения величины /с1. Можно показать, что поведение решения у концов щели в конечных пластинах имеет тот же вид. Для конечных пластин граничные условия и расположение щели в случае действия на берегах щели симметричной нормальной нагрузки определяют в асимптотических формулах у каждого края щели соответствующий параметр /с — коэффициент интенсивности напряжений ). Из линейности задачи следует, что если нагрузки возрастают пропорционально некоторому параметру, то коэффициент интенсивности напряжений возрастает пропорционально тому же параметру. В общем случае для данной щели к фО даже при сколь угодно малых внешних нагрузках, наличие концентрации напряжений при малых нагрузках хорошо отвечает действительности и, вообще говоря, не связано с разрушением. [c.519]

Затруднения в применении классических теорий, связанные с возможностью двух состояний материала — хрупкого или пластичного. До сравнительно недавнего времени и критерии разрушения и критерии текучести назывались теориями прочности. Это объясняется тем, что первоначально они формулировались без указания на то, какое именно предельное состояние материала имеется в виду, и лишь позднее при проверке применимости этих критериев удалось установить, что некоторые из них верны для хрупкого состояния материала, работающего при определенных видах напряженных состояний, а другие дают результаты, хорошо согласующиеся с экспериментом лишь в случае пластического состояния материала. В настоящее время можно четко различать, какие из условий являются критериями прочности и какие условиями пластичности. Вместе с тем известно, что один и тот же материал в разных условиях может вести себя по-разному, в одних условиях как хрупкий, а в других — как пластичный. В основном на переход материала из одного состояния в другое влияют следующие факторы [c.537]

Общим для различных моделей развития трещин в твердых телах является то, что в начальный момент считается заданным некоторое распределение трещин конечной длины. Это хорошо согласуется с экспериментальными данными. Любой материал, какой бы предварительной технологической обработке он ни подвергался, всегда обладает какими-лпбо несовершенствами ). Что же все-таки легло в основу моделирования явления разрушения Трещина Ее развитие чаще всего не сопровождается большими деформациями в объеме всего тела и является главной формой проявления разрушения. [c.71]

Под сопротивлением эмалевого слоя удару подразумевается способность эмали выдерживать удары по изделию, не растрескиваясь и не отделяясь от металла. Это свойство зависит от эластичности эмали, ее сопротивления сжатию, соотношения коэфи-циентов расширения эмали и металла и силы сцепления эмалевого слоя с поверхностью изделия. Сопротивление удару зависит также от формы поверхности изделия. На выпуклых поверхностях эмаль держится слабее, чем на плоских. Это особенно сильно сказывается, если выпуклая поверхность имеет небольшие радиусы закругления. В этих местах в эмали создаются большие напряжения на растяжение, которым эмаль, как уже было сказано, слабо сопротивляется. По характеру отскока можно судить о степени сцепления эмалевого слоя с металлом. Если эмаль отскакивает так, что на изделии не остается никаких ледов, а поверхность металла имеет серебристый блеск, то это свидетельствует о плохом сцеплении. Если же на металле остаются следы грунта, а отскочившие кусочки эмали имеют остроконечные края, то сцепление было хорошим. В этом случае разрушение вызвано другими причинами. [c.76]

Наиболее изучено влияние надрезов при осевом растяжении, в этом случае решающее значение имеет неравномерность распределения продольных напряжений, так как именно эти напряжения имеют максимальное значение на поверхности образца у вершины надреза объемное же напряженное состояние, создающееся во внутренней зоне образца, при начинающемся на поверхности хрупком разрушении, по-видимому, не влияет. Поэтому для хрупких материалов, практически переходящих из упругой области непосредственно к разрушению, должно всегда наблюдаться понижение прочности по сравнению с прочностью гладких образцов того же сечения по величине соответствующее теоретическому коэффициенту концентрации. Опыты по разрыву бакелита дали хорошее совпадение коэффициента концентрации, вычисленного и определенного оптическим методом. Что же касается пластичных материалов, то у них наблюдается измене- [c.107]

Изменение гидростатического давления р и температуры 0 с глубиной можно проследить на рис. 17.22, где показаны максимальные значения р и 0 в точках нижней границы Л и Е. За отсутствием надежной информации относительно функции р,=[(р, 0), описывающей вязкость пород, мы не будем пытаться оценить распределение напряжений а -, Оу, Тху. Отметим лишь, что их значения в горячей нижней части материка будут, как ожидают, малы по сравнению с давлением р в этих областях горизонтальные нормальные напряжения Ох будут принимать свои наибольшие значения в холодной верхней части материка, вызывая тем самым хорошо известные эффективные явления горообразования (образование складок, касательные разрывы в сдвигах, образование опрокинутых складок в верхних пластах). В то же время истинное происхождение этих явлений связано с процессами глубоко внизу, в горячих областях, которые могут непрерывно течь без разрушения под вековым воздействием соседних жестких участков материка, сдавливающих легко деформируемые полосы на нем. [c.775]

Основным недостатком алюминиевых проводов является их относительно малое временное сопротивление, что обусловливает и малое допускаемое па-пряжение их материала. Последнее влечет увеличение стрел провеса алюминиевых проводов по сравнению с проводами из других металлов. При больших пролетах увеличение провеса проводов ведет к заметному повышению опор и к увеличению стоим-ости линий. Алюминиевые провода целесообразно применять только на линиях с длинами пролетов не более 100— 150 м, т. е. в сетях местного значения, работающих с напряжениями до- 35 кв включительно. Для районных сетей с напряжениями 35 кв и выше алюминиевые провода не применяются. Атмосферным воздействиям и химическим реагентам находящимся в воздухе, алюминиевые провода противостоят так же хорошо, как и медные. Алюминий покрывается тонким слоем окисла, защищающим его от дальнейшего разрушения. Алюминий очень чувствителен к щелочам на него действует и соляная кислота. Поэтому в местностях, в воздухе которых содержатся натр, поташ и т. п., алюминиевые провода не должны применяться. Известны случаи разрушения алюминиевых проводов только потому, что при монтаже они протаскивались по земле и на них оставались следы извести. [c.13]

Однако для практических целей большее значение имеет не общее разрушение металла, а интенсивность коррозии (скорость коррозии в данной точке) для этих целей нужно знать кое-что о тех факторах, которые определяют местную коррозию. Очевидно, выгодно, когда коррозия распределена равномерно и большое внимание необходимо уделить тому факту, что уменьшение запаса кислорода не только снижает общую коррозию, но одновременно является и основной причиной того, что она все же хорошо распространяется. [c.102]

Обращаясь к графической сводке метеорологических данных, сопровождаюЩ]Их экспозицию баллонных материй, отмечаем, что на изменение газопроницаемых свойств некоторых материй влияет переход от низких температур к высоким, увеличение осадков, а в особенности увеличение солнечного света. Большое значение, способствующее разрушению баллонных материй, имеют переменное намокание и высыхание баллонных материй (роса) и яркий солнечный свет. Те же материи, выставленные через 60 дней после материй первой группы, экспозицию которых надо отнести к началу весеннего периода, в общих чертах повторили данные экспозиции материй первой группы так, например, материя № 2 сопротивляется любым метеорологическим воздействиям, материя № 3 обладает теми же хорошими показателями, материя № 1 имеет аналогичные показатели, как и та же материя в первой группе. [c.280]

Здесь верхний предел интегрирования принят равным бесконечности, что соответствует превращению образца в бесконечно длинную и бесконечно тонкую нить. График зависимости о от i по уравнению (19.8.4) представлен на том же рис. 19.8.2. За критическое время теперь можно принять лишь то конечное время, при котором перемещение и напряжение становятся бесконечно большими. Фактически, конечно, разрыв происходит при некотором конечном перемещении, но кривая a — t в конце идет вверх чрезвычайно круто и абсцисса асимптоты дает достаточно хорошую оценку времени до разрушения. Если принять степенной закон ползучести v = Aa , то по формуле (19.8.4) получается [c.674]

Аналогично, эксперименты на полиэфирной смоле, армированной стальной проволокой, показали [22], что предел текучести композита хорошо согласуется с пределом текучести волокон при растяжении, а предельное напряжение при разрушении хорошо согласуется с предельным разрушающим напряжением волокон. Эти наблюдения были проведены для двух различных типов волокон, у которых предельное растягивающее напряжение различалось более чем в четыре раза. Так как модуль волокон оставался неизменным и матрица во всех случаях была одна и та же, ясно, что эти результаты очень сложно истолковать в рамках теорий разрушения от выпучивания, хотя не ясно также, почему характеристики композита при сжатии должны столь хорошо согласовываться со свойствами волокон на растяжение. [c.456]

Моделируя работу материала в конструкции, можно полагать, что, если пренебречь масштабным фактором, кривые предельных состояний должны быть подобными для модельного и реального материалов. В случае отсутствия такого подобия закономерности разрушения в конструкции и модели могут быть различными. При этом предполагается, что ответственными за разрушение будут соотношения главных напряжений, рекомендуемые известными теориями прочности. Так, например, в случае моделирования условий разрушения конструктивного элемента, изготовленного из материала, прочность которого хорошо описывает первая теория прочности, следует применять материалы, прочность которых хорошо описывается той же теорией, т. е. должно выполняться условие [c.30]

Конечно,— отвечает сторонник вероятностного подхода. Мой пример с разрушением зданий на стадии строительства, действительно, неуместен. Но представьте себе, что конструкция создана с полным соблюдением технических требований. Все равно, вероятность разрушения отлична от нуля. Особенно хорошо это видно в случав внешних нагрузок, известных нам лишь в статистической оценке. Возьмем к примеру то же самое строительство жилых зданий. Рассматривая их прочность при сейсмическом воздействии, мы полагаемся на статистику земных толчков в данном районе. При строительстве вблизи рек — рассчитываем на статистические данные по уровню паводка ва много лет. Так же приходиться поступать и при расчетах на ветровые нагрузки. [c.38]

Если с помощью уравнений (16) и (17) рассчитать величины Оа, то можно обнаружить, что при любых значениях Уд (за исключением случая исчезающе тонких оксидных пленок) получаются значения порядка единиц и десятков мегапаскаль, а в отдельных случаях — до тысяч мегапаскалей. Столь высокие напряжения должны были бы неизбежно вызывать разрушение подложек и оказывать существенное влияние на поверхностное растрескивание, однако в действительности разрущения массивных образцов под действием рассматриваемых напряжений не наблюдается. Факт получения аномально высоких значений при использовании стандартных уравнений для напряжений роста с определенностью свидетельствует о том, что сами эти уравнения недостаточно хорошо описывают реальные системы. При высоких температурах может происходить аккомодация деформаций, связанных с ростом оксида, путем локализованного пластического течения в сплаве или даже в самом оксиде, что приведет к снижению напряжений в обеих фазах до уровня напряжений пластического течения при данной температуре. Одна из основных причин неадекватности уравнений, описывающих напряжения роста, состоит в том, что в них неявно предполагается когерентность межфазной границы между окислом и металлической подложкой. Это означает, что имеет место либо эпитаксия, либо, по крайней мере, когерентное согласование кристаллических решеток фаз, расположенных по обе стороны границы, причем различия атомных объемов должны быть скомпенсированы за счет согласующихся деформаций и напряжений. Хотя определенная степень когерентного согласования на самых ранних стадиях окисления вполне возможна, все же толстые пленки окалины, кристаллическая структура и химический состав которых так сильно отличается от структуры и состава металлов, скорее всего будут отделяться от подложек некогерентной межфазной границей. В этом случае расчеты оа нельзя проводить с помощью уравнений (16) и (17). В действительности аккомодация даже очень существенных различий атомных объемов должна осуществляться в основном в некогерентной границе, в результате чего напряжения роста как в оксиде, так и в подложке будут невелики. [c.30]

Гладкие образцы при испытаниях на КР позволяют одновременно в одном испытании наблюдать ряд явлений, т. е. начало возникновения и распространения трещин, и это может быть преимуществом данного способа в случае применения для практических целей. В тех случаях, когда начало возникновения трещины является определяющим этапом разрушения, гладкие образцы успешно имитируют условия службы конструкций, не имеющих трещин (дефектов). К тому же богатейший материал, накопленный при испытаниях на гладких образцах за последние несколько десятилетий, для большинства высокопрочных алюминиевых сплавов находит в настоящее время широкое применение. Этот материал, полученный при использовании методов испытаний на гладких образцах, имеет большое значение при разработке сплавов, так как новые сплавы могут быть сопоставлены непосредственно с хорошо известными сплавами, уже применяемыми на практике. Однако сплавы одинаково хорошо могут быть распределены по сопротивлению к КР при оценке по скорости роста трещины при известных уровнях К и надо полагать, что такой метод испытаний будет в конце концов предпочтительным перед методом испытаний на гладких образцах для многих видов применения. [c.186]

Анализ результатов вероятности разрушения включений в зависимости от физико-механических свойств показывает, что вероятность разрушения включений хорошо коррелирует с прочностными свойствами материала. Так, выход разрушенных зерен в модельных образцах возрастает от граната к сильвину, прочностные же свойства этих минералов в этом направлении убывают. [c.151]

В обычном серийном производстве испытания проводятся также без разрушения изделий. Но там, где должна быть обеспечена высокая надежность, эти испытания дополняются испытаниями с разрушением образцов, отбираемых через определенные временные интервалы на технологической линии. В таких случаях часто бывает достаточным проверять при испытаниях без разрушения только критические параметры каждого изделия, а при испытании отобранных образцов контролировать менее критические параметры. Таким образом достигается определенная экономия на проведение испытаний благодаря тому, что один и тот же образец подвергается некритическим испытаниям без разрушения и с разрушением. Эта методика испытаний хорошо подходит к сложным системам, содержащим электронные, гидравлические и механические функциональные элементы, для которых стоимость проведения испытаний составляет значительную часть всей их стоимости. [c.165]

Разрушение и образование шейки разрушения — наименее изученные явления при деформации монокристаллов. Однако прямая зависимости gxp от Ig Г/Гпл (см. рис. 118,6) для меди, золота, свинца и других г. ц. к. кристаллов имеет тангенс угла наклона, пропорциональный величине AI(Gb ), где /l= onst=2,7- 2,8. Связь Тр с Л приводит к мысли, что при образовании шейки разрушения и при поперечном скольжении на стадии III протекают схожие процессы, т. е. напряжение разрушения Тр, которое хорошо воспроизводится от эксперимента к эксперименту, характеризует состояние всего кристалла, а не развитие шейки разрушения, происходящее более или менее случайно. Эту мысль подтверждает тот факт, что если оставшийся кусок разрушенного кристалла заново деформировать, то шейка разрушения в ка-ком-то произвольном месте возникает вновь при этом же (т. е. первоначальном) напряжении. [c.197]

В целом результаты проведенных испытаний показывают, что при экспозиции в морской воде физические свойства каучуковых материалов изменяются мало и что эти материалы обладают хорошей стойкостью к воздействию морских точильщиков и микроорганизмов, хотя имеются и отдельные исключения. В работах [3—9] при экспозиции до 3 лет не наблюдалось каких-либо повреждений натурального, неопренового и бутилкаучука, вызванных морскими организмами. В двух из семи партий образцов отмечено слабое повреждение бутадиенстирольного каучука, а на образцах силиконового каучука во всех случаях наблюдались серьезные поверхностные разрушения, вызванные, по-видимому, обкусыванием материала морскими животными. В работах [1, 2] наряду с разрушением силиконового каучука точильщиками отмече11о сильное поверхностное растрескивание этого материала при экспозиции в морской воде. Там же сообщается о растрескивании натурального каучука после [c.464]

У думающего читателя, прочитавшего название этого параграфа, сразу возникнут несколько вопросов. Во-первых, если существует динамическая механика разрушения, то, наверное, есть еще и статическая механика разрушения Во-вторых, как же это согласуется с тем, что разрушение чаще всего происходит вследствие неустойчивого распространения трещины (т. е. является существенно динамическим процессом) О какой же механике разрушения шла речь до сих пор Нужно сразу признаться, что эти вопросы отнюдь не просты, и ответы на них далеко не очевидны Действительно, процесс разрушения характеризуется (по крайней мере на заключительной стадии) быстрым распространением магистральной трещины или семейства разветвленных трещин, т. е. является существенно динамическим. В описании этого процесса иа микро- и макроуровнях остается много неясного, и когда мы встречаем в литературе утверждение о том, что механика разрушения предоставляет необходимый аппарат для расчета прочности тел и конструкций, то подразумеваем так называемую квазистатическую механику разрушения, которая дает ответ на вопрос о том, является ли существующая магистральная трещина устойчивой или нет. В самом деле, квазистатическая механика разрушения разработана достаточно хорошо, по это лишь первое прибли кепие к описанию разрушения, позволяющее судить только о том, начнется катастрофический рост трещины или нет. Предмет же динамической механики разрушения значительно шире, чем квазиста-тической. Если в квазистатпческой механике разрушения формулируется только критерий неустойчивого распространения трещины, то в динамической механике разрушения р1ужио установить ряд критериев для старта, [c.157]

Наименьшие потери массы имел чугун со структурой сорбита, Чугун с тонкопластинчатым перлитом в основе имел несколько большие потери массы однако эрозионную стойкость этих двух чугунов можно считать практически одинаковой. Металлическая основа этих чугунов обладает хорошими упругими свойствами, что положительно сказывается на сопротивлении чугуна микроударному разрушению. При наличии высокодисперсной фер-рито-карбидной смеси металлическая основа чугуна равномерно воспринимает ударную нагрузку и он разрушается медленно. Для большего сопротивления разрушению металлическая основа должна иметь высокую прочность на участках, граничащих с графитовыми включениями, так как после вымывания графита разрушаются именно эти участки. В структуре серого чугуна часто имеются скопления феррита вокруг графитовых включений, что приводит к очень быстрому развитию очагов разрушения. Чугун с перлитоферритной основой из-за наличия таких скоплений феррита вокруг графитовых включений имел при эрозионных испытаниях значительные потери массы. Эрозионная стойкость этого чугуна несколько выше, чем чугуна с ферритной основой. Однако потери массы чугуна с перлитоферритной основой все же велики, если принять во внимание, что количество перлита в нем составляет более 80 %. В данном случае разрушение прогрессирует за счет наличия в металлической основе феррита. [c.153]

I По достижении хорошо известной границы содержания хрома в 12% на стали образуется защитная пассивная пленка. Характерным для этой пленки является то, что она разрушается в отдельных местах поверхности стали главным образом ионами хлора. Это ведет к точечной коррозии (например, в морской воде). И хотя приток кислорода как деполяризатора еще оказывает решающее влияние на скорость точечной коррозии, локализация этого вида разрушения i зависит и от химической и структурной неоднородности, т. е. от гетерогенности стали. Соответственно нержавеющие стали, не являющиеся гомогенными (например, в результате медленной кристаллизации в слитке или термообработки в области температур от 400 до 900° С), проявляют гораздо большую склонность к точечной коррозии, чем гомогенные стали. Если же скорость коррозии упра-вляется реакциями, протекающими непосредственно на поверхности металла, то и состав и структура оказывают значительное влияние, проявляющееся и при небольшом различии в составе или металлургической истории стали. Классическая нержавеющая сталь 1Х18Н9, если ее быстро охладить от температуры растворяющего отжига (от 1050 до 1150° С), представляет собой однофазный гомогенный сплав с гранецентрированной кубической решеткой аустенита. Если такую сталь с низким содержанием углерода подвергнуть нагреву в течение нескольких часов при 600° С, аустенит частично превратится в феррит с объемноцентрированной кубической решеткой. Феррит, образующийся в результате такого диффузионного превращения, богаче хромом и беднее никелем по сравнению с аустенитом. Это способствует развитию большей склонности стали к структур- [c.24]

Разрыв прямых, проведенных по экспериментальным точкам, при перепаде давлений на диафрагме 5-10 свидетельствует о том, что при разрушении диафрагмы бойком режим истечения рабочего газа в камеру низкого давления замедляется. Это связано с механизмом разрыва диафрамы при меньшем перепаде давления требуется большее время для ее разрушения. Поскольку боек пробивает диафрагму в центре, то истечение начинается из образованного отверстия, и за время разрушения диафрагмы постепенно заполняется все сечение трубы. В результате время установления потока увеличивается, и можно ожидать изменения скорости по длине трубы. Это хорошо видно по группе точек (3 светлые кружки лежат выше черных. Интересен тот факт, что точки, полученные при разрыве диафрагмы перепадом давлений, как целлофановой, так и целлулоидной, лежат выше теоретической кривой 1. То же относится к группе точек 5 они лежат выше теоретической кривой 2. Этот факт свидетельствует о том, что ударная труба в случае сильно (разреженных газов действует иначе, чем в случае плотных Г 1-зов. [c.147]

Одно время полагали, что дробеструйная обработка создает устойчивость как против усталости в отсутствие коррозионной среды, так и против коррозионной усталости. Чтобы проверить это положение, Гоулд изучал стойкость против коррозионной усталости образцов из высокоуглеродистой стали, которые подвергались дробеструйной обработке семью различными способами при этом использовалась дробь разных размеров и менялось давление воздуха. Одна серия испытаний на коррозионную усталость проводилась с очень разбавленной серной кислотой (имитировалась кислая влага, конденсирующаяся на стали в промышленных районах), а другая — с морской водой. Для сравнения испытывались очень хорошо отшлифованные образцы. Все образцы, подвергавшиеся дробеструйной обработке, показали более высокую выносливость, чем тонко отшлифованные образцы, но они значительно отличались между собой в области довольно высоких напряжений продолжительность испытания до разрушения в случае наилучшей обработки была примерно в 10 раз больше, чем в случае наихудшей . Благоприятные результаты были получены с крупной дробью при низком давлении или с мелкой дробью при высоком давлении по-видимому, необходимо иметь достаточно толстый поверхностный слой в сжатом состоянии. Интересно, что в случае поверхности, подвергавшейся довольно сильной обработке дробью, последующая кратковременная обработка заостренным крупным песком, придающая поверхности шероховатость, не вызывала никакого снижения стойкости против коррозионной усталости. Это может оказаться полезным, если нужно нанести защитное покрытие на поверхность, обработанную дробью в противном случае, т. е. в отсутствие шероховатости, обычно получается плохое сцепление между покрытием и основным металлом [43]. В связи с плохой сопротивляемостью коррозионной усталости тонко отшлифованного материала, обнаруженной в работе Гоулда, встает вопрос о степени опасности такой обработки. Никаких определенных сведений относительно коррозионной усталости, по-видимому, нет. Что же касается усталости в отсутствие коррозионного воздействия, то, очевидно, тонкая шлифовка может не понизить сопротивления усталости, если она проводится очень тщательно однако к ней лучше не прибегать или выполнять ее так, как это делается на производстве в настоящее время. По-видимому, сказанное относится также и к коррозионной усталости, особенно если учесть, что при шлифовке в поверхность могут оказаться втертыми посторонние вещества, например железные частички в нержавеющую сталь или алюминиевый сплав 44]. [c.666]

В следующей главе мы рассмотрим более подробно механизм пластической деформации металлов. Основной факт здесь состоит в том, что пластическая деформация каждого кристаллического зерна является сдвиговой, слои атомов скользят один относительно другого. Однако в реальном поликристаллическом металле кристаллические зерна расположены беспорядочно и переход от свойств единичного кристалла к свойствам поликристаллического металла затруднителен. Можно сказать только, что переход металла в пластическое состояние означает, чтр пластические сдвиги происходят во всех зернах или в подавляю1Дем их большинстве. Представим себе теперь, что на то напряженное состояние, которое существует в теле, накладывается всестороннее растяжение или сжатие. Осуществить на опыте всестороннее растяжение, а тем более наложить его на заданное напряженное состояние оказывается невозможным всестороннее сжатие, наоборот, реализуется довольно просто, для этого нужно нагружать образец в среде жидкости под высоким давлением. При этом все три главных напряжения изменяются на одну и ту же величину. Наибольшие касательные напряжения равны полуразностям главных напряжений, поэтому они не меняются от наложения всестороннего растяжения или сжатия, касательное напряжение на любой площадке также остается неизменным. А так как сдвиговая деформация определяется касательными напряжениями, то естественно ожидать, что условие пластичиости не зависит от добавления к тензору напряжений гидростатической составляющей. Это предположение хорошо подтверждается опытами (Карман, Бекер, Бриджмен и другие). При обсуждении этих и подобных им опытов необходимо иметь в виду, что пластическая деформация происходит путем сдвига, но разрушение может происходить путем отрыва. Поэтому обычное деление материалов на хрупкие и пластические оказывается условным. Так, Карйан и Бекер производили опыты над мрамором и песчаником. При обычных условиях испытания мрамор и песчаник хрупки, обладая низким сопротивлением отрыву, они разрушаются, не успев проявить [c.93]

Часто при изготовлении редукторов, применяемых в промышленности, их корпуса упрочняют. А именно, они изготовляются из стали, а затем их закаливают в углеродистой атмосфере так, чтобы поверхностные слои редуктора были пронизаны углеродом. Последующее закаливание и температура отпуска шестерен делает внешний корпус упрочненным за счет повышенного содержания углерода, но в то же время его центральная часть остается мягкой, будучи изготовленной из стали. В результате получают твердую, стойкую к износу поверхность, сердцевину, хорошо выдерживающую сильные удары, что защищает зубья от разрушения. На термозакаленной феррограмме, полученной для такой шестерни, частицы имеют широкую цветовую гамму от голубого цвета до желтого в зависимости от содержания углерода. Как показано на рис. 16, в наличии имеются частицы желтого цвета и цвета голубой темперы. Частицы с низким содержанием сплава стали (голубой цвет) содержат свидетель- [c.136]

Для измерения параметров волн напряжений, вызванных взрывом или ударом, при распространении их в металлах Райнхарт и Пирсон [37] предложили другую реализацию принципа Гопкинсона, сводящуюся к следующему. На поверхности массивной металлической плиты устанавливается цилиндрический заряд В. В., на ее противоположной (тыльной) поверхности помещается маленькая шайба из того же материала, что и плита, по одной линии с зарядом (рис. 12). Заряд В. В. подрывали и измеряли скорость шайбы. Такая процедура повторялась с шайбами различной толщины h. В результате были получены необходимые данные для построения кривой ст (t) в соответствии с приведенными зависимостями. Способ шайб дает хорошие результаты в том случае, если интенсивность волны невелика. При большой интенсивности волны напряжений шайба будет пластически деформироваться и может произойти откол. Представленная на рис. 12 схема не позволяет измерять скорость частиц (напряжение) точно в каком-либо месте внутри плиты, она определяет среднее напряжение в волне напряжений при падении ее на тыльную поверхность плиты, которое приближенно соответствует пространственному распределению напряжений внутри плиты. Различие невелико для волны, интенсивность которой затухает слабо, и значительно при быстром затухании, имеющем место в волне большой интенсивности. Отмеченные недостатки можно устранить или значительно уменьшить их влияние с помощью видоизмененного устройства, схема которого представлена на рис. 13. В плите с тыльной поверхности просверливается гнездо, в которое вкладывается несколько шайб, причем по отношению к распространению волны сжатия шайбы действуют так, как если бы они были частями плиты. Откол шайб можно исключить путем разумного подбора их толщин. Шайбы в гнезде необходимо поместить так, чтобы стык соседних шайб всегда находился в том месте, где ожидается разрушение. Такое устройство позволяет получить в результате одного испытания достаточно данных для построения полного распределения скоростей частиц. Оно позволяет также измерять напря- [c.22]

Как известно, при хрупком разрушении аморфннх тел, например, стекла, характерно появление раковистого излома. Подобный же характер излома наблюдается и для ряда кристаллических материалов, в том числе и корунда. Но это возможно при хорошей их спайности или кристаллизации из расплавленного состояния и отсутствия разрыхленной микроструктуры. Рис. 2 и 3, на которых виден раковистый излом зерен А12О3, свидетельствуют о том, что по крайней мере, отдельные частицы окиси алюминия, [c.243]

Достаточно плотная связка монолитного абразива препятствует полному внедрению отдельных более твердых зерен в поверхность соударения. В то же время твердые зерна монолитного абразива, окруженные связкой, при каждом очередном соударении постепенно разрушаются, дробясь на более мелкие осколки. При дроблении часть объема твердого зерна остается в своем гнезде , другая часть может падать на приработанную поверхность абразива, подвергаясь при очередном соударении дальнейшему дроблению, поражая при этом поверхность изнашивания и образуя на ней лунки. В результате многократного соударения поверхности изнашивания с монолитным абразивом в зоне контакта образуется сравнительно ровная поверхность, на которой постепенно формируется слой из раздробленных абразивных частиц. Если очистка зоны соударения неудовлетворительная, то абразивные частицы этого слоя подвергаются полному дроблению, а толщина слоя может увеличиваться в результате действия новой порции разрушаемого абразива при каждом очередном соударении. При повторных многократных соударениях этот слой может уплотниться настолько, что приобретет роль третьего тела. При хорошей очистке зоны контакта с поверхностью изнашивания при каждом очередном соударении взаимодействуют новые слои монолитного абразива, разрушение которых сопровождается ударноабразивным изнашиванием. [c.73]

При использовании этого подхода величина 5кр рассчитывается только из сингулярных членов сингулярного поля упругого напряжения в виде уравнений (6.2) — (6.5). Причем описание ограничивается областью, лежащей вне радиуса го вокруг кончика трещины (рис. 6.7). Поскольку в основу подхода положена линейная теория, радиус Го должен быть достаточно большим, чтобы охватить любой нелинейный район около кончика трещины. Было найдено, что средняя величина Го 0,51 мм обеспечивает хорошее соответствие теории [21] экспериментам на слоистом стеклопластике (S ot hply 1002) со схемами армирования [+15°] , [ 30°]s, [ 45°]s, [ 60°]s и [ 75°]s при нагружении в направлении 0° (вдоль оси симметрии). Анализ разрушения однонаправленного стеклопластика этой же марки также не противоречил экспериментам, когда нагружение осуществлялось под углом 6 = = 45° 90° к направлению армирования. В этом случае разрушение определилось в основном трещинообразованием в матрице. [c.237]

Каждый из пяти рассмотренных выше подходов использует принципы линейной упругой механики разрушения и исключает из рассмотрения область около кончика трещины, размеры которой имеют тот же порядок, что и размеры кончика трещины. Существование подобной области, связанной с эффектами пластичности [13], трещинообразования (гл. 5), или конечными локальными деформациями (при отсутствии пластичности и трещинообразования) [43], отмечено и у изотропных материалов. В любом случае нелинейные эффекты учитываются этими подходами только посредством вычисления размеров зоны нелинейности. По-видимому, в соответствии с опубликованными на сегодняшний день данными наилучшее совпадение с экспериментами для более сложных методов I и П обнаруживается при анализе однонаправленных композитов с трещинами в матрице, ориентированными параллельно волокнам. Хорошие результаты можно получить и для косоугольно армированных композитов, если их разрушение зависит главным образом от образования трещин в матрице. С другой стороны, хорошее совпадение с экспериментами достигнуто и при использовании более эмпирических подходов HI, IV для анализа симметричных слоистых композитов со сквозными трещинами. Такие работы, как [44], имеют целью объединить методы линейной упругой механики разрушения с теорией слоистых сред, Одиако достаточ- [c.242]

Обычная коррозионная стойкость материала не является показательной в отношении склонности его к коррозионному растрескиванию. Известно, например, что высокопрочные деформируемые сплавы системы А1—Zn—Mg при хорошей общей коррозионной стойкости обладают высокой чувствительностью к КПН, особенно в зоне сварных соединений, что затрудняет их применение [64]. Углеродистые и малолегированные стали весьма стойки к общей коррозии в щелочной среде при повышенных температурах, в то же время они склонны к КПН в этих средах. Наоборот, многие магниевые сплавы, весьма чувствительные к общей коррозии, не проявляют существенной склонности к разрушению типа КПН, то же можно сказать о широко распространенном алюминиевом сплаве АК4 и др. Вместе с тем каверны, язвы и другие коррозионные повреждения, являясь концентраторами напряжений, часто служат очагами коррозионного растрескивания. Если материал склонен и к общей коррозии, и к КПН, трудно разделить эти два процесса как в начальной стадии, так и при развитии разрушения. Так, коррозионное растрескивание титановых сплавов ВТ6, ВТ 14 (термоупрочненного) [c.73]

Поскольку коррозионное растрескивание, так же как и питтинговая коррозия, является по своей природе электрохимическим процессом, развивающимся в результате депассивации части металлической поверхности, стойкость металла к данному виду разрушения определяется прежде всего стабильностью возникающей на нем пассивирующей пленки [152,15 3] и может регулироваться за счет регулирования электродного потенциала металла. В настоящее время хорошо известно, что наложение катодной поляризации затрудняет, а анодной - облегчает развитие коррозионного растрескивания. Так, например, катодная поляризация аустенитной нержавеющей стали в кипящем растворе Mg l2 током 3 10" а/см обеспечило защиту ее от растрескивания на протяжении всего опыта, длившегося 24 ч [154]. Показано также [ 155], что полную защиту стали 18/9 в кипящем 42%-ном растворе Mg l2 удается обеспечить катодной поляризацией ее током 1,5 10-4 а/см2. [c.35]

Представлены результаты исследования сопротивления деформированию и разрушению широко применяемых в энергетике шпилечных сталей 25Х1МФ и 20ХМ1Ф1ТР. Установлено, что эти стали являются циклически стабилизирующимися. Исследованы закономерности распространения трещин в зоне концентратора, имитирующего профиль впадины резьбы М20, проведено соиоставление с данными для резьбовых соединений такого же размера. Закономерности распространения трещин хорошо описываются уравнением типа Формана. Рассмотрены особенности процесса разрушения в резьбовых соединениях, показана возможность описания этого процесса с помощью использования трех коэффициентов иитенсивности напряжений. [c.437]

Широкую формулировку общих модельных представлений следует начать с обсун<дения взимодействия процессов водородного охрупчивания и анодного растворения. Анодное растворение, протекает ли оно как процесс, определяемый конкуренцией между локальным разрушением пленки и репассивацией [99] (как впервые предложил Логан [321]), или как процесс, облегченный податливостью материала в вершине трещины (согласно формулировке Хоара [322]), или же по какому-либо другому локализованному механизму, является хорошо известным явлением в КР. В некоторых системах (например, в медных сплавах) процесс типа растворения является, ио-видимому, единственным действующим фактором [323, 324]. С другой стороны, во всех рассмотренных системах сплавов в определенных внешних условиях может происходить растрескивание, вызванное поглощением водорода. Из этого можно заключить, что даже несмотря на то, что для протекания КР обычно требуется довольно специфическое сочетание состава и микроструктуры сплава, состава среды и некоторых других условий (таких как определенная область потенциалов), в соответствующим образом выбранной системе растрескивание может быть вызвано как водородом, так и процессами растворения, при условии необходимой модификации среды (например, приложенного потенциала). [c.133]

Первый из выделенных нами периодов связан в первую очередь с обширными проблемами создания математических моделей тех физико-химических процессов, которые происходят в материалах под воздействием времени и различных нагрузок. Именно на этой базе можно и должно искать условия, при которых материалы работают максимально надежно. Не менее существенно и выявление тех зон нагрузок, в которых разрушение наступает с максимальной скоростью. Хорошо известно, что если на испытание поставить несколько внешне одинаковых образцов, то под влиянием одних и тех же нагрузок изменение их свойств во времени будет происходить различно. Наблюдается типичная картина, свойственная различным реализациям случайного процесса. Спрашивается, с какими типами процессов приходится преимущественно встречаться Можно ли их с достаточным приближением считать марковскими, когда вероятностная картина изменения состояний объекта зависит лишь от достигнутого состояния и не зависит от того, как процесс пришел в него Если это так, то в математике имеется превосходно разработанный аналитический аппарат, в том числе и по управлению такими процессами. Накопленный опыт показывает, что даже первичное проникновение в природу молекулярных и субмолекулярных процессов, происходящих в веществе под влиянием тех или иных нагрузок, позволяет наметить обоснованные пути увеличения [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...