Влияние глубины надреза

Рис. 77. Влияние глубины надреза образцов из стали 25 на их стойкость при термоциклировании 310 < 9 К [9]

Таким образом, б при вязком разрушении во многом сходно с вязкостью разрушения при плоской деформации, характеризуемой параметром Для получения воспроизводимых результатов необходимо соблюдать требования, предъявляемые к толщине образцов, и использовать острые трещины или очень узкие прорези (<0,046 мм в автоматной низкоуглеродистой стали). Существуют также ограничения по alW, которые будут изложены в гл. VII в связи с рассмотрением влияния глубины надреза. [c.152]

ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ НАДРЕЗА [c.175]

Рис. 8.21. График влияния глубины надреза Л на величину эффективного коэффициента концентрации напряжений при изгибе круглых образцов

Влияние глубины надрез а. Было интересно знать, насколько путем наклонного надреза можно снизить прочность. Для этого на образцах типа 2 при а = 45° была изучена зависимость практической прочности и характера разрыва от глубины надреза, или, что то же самое, от величины отношения Si/Sq, где Si и Sq — проекции плош ади надреза п площади всего сечения образца на плоскость куба. Результаты опытов для семи образцов приведены в табл. 18 [c.116]

Рис. 211. Влияние перекоса при растяжении на прочность болтов (штриховые линии) и образцов (сплошные линии) с острым надрезом. Электросталь состава, % 0.16 С 0,27 Si 0,40 Мп 1,57 Сг 4,21 N1 0,33 Мо 0,019 3 0,016 Р, закалка с 850° С на воздухе (цифры на рисунке — отпуск при 100—500° С). Образцы и болты диаметром 15 мм, глубина надреза 3,2 мм, радиус 0,3 мм, угол раскрытия 47° (данные Л. Н. Давыдовой)

Объяснить полученный эффект можно на основании исследований распределения напряжений у вершины надреза различной глубины. Если глубина надреза велика, распределение напряжений почти полностью определяется радиусом при вершине надреза. При уменьшении глубины надреза до критической напряжения перераспределяются так, что уменьшается глубина слоя, на который распространяется влияние концентратора напряжений. Вместе с тем градиент напряжений продолжает оставаться практически неизменным. [c.75]

Влияние среднего напряжения цикла проявляется также в изменении критического радиуса надреза, обусловливающего-возникновение нераспространяющихся усталостных трещин. Как указывалось выше, критический радиус надреза при изгибе с вращением или растяжении-сжатии по симметричному циклу нагружения можно считать постоянным, не зависящим от глубины надреза и диаметра минимального сечения. Так как критический радиус надреза соответствует равенству предельных напряжений, необходимых для возникновения трещин и для полного разрушения образца (при этом возникновение трещины определяется главным образом амплитудой напряжения, а на распространение трещины влияет максимальное растягивающее напряжение), можно предположить, что критический радиус надреза Гкр должен зависеть от среднего напряжения От. Действительно, экспериментально определенный при осевом нагружении латуни критический радиус надреза Гкр зависит от среднего напряжения цикла. Так, для средних напряжений —50, [c.90]

Влияние ширины образца. Для исследования влияния ширины образца на величину остаточной прочности при комнатной и низких температурах, включая 77 К, использовали образцы из плит с одним поверхностным надрезом или с двусторонними надрезами. Отношение глубины надреза с к ширине образца 26 сохраняли постоянным ( fb = = 0,6), при этом 26 составляло 30, 60, 100, 250 и 400 мм. Радиус в вершине надреза на всех образцах был равным [c.130]

Рис. 4. Влияние глубины поверхностного надреза на остаточную прочность

Большинству особых свойств, принципиально отличающихся от свойств стали, серый чугун обязан наличию графитовых включений. Графит, обладая несоизмеримо меньшей прочностью по сравнению с металлической матрицей, оказывает на металл такое же влияние как надрезы. Действие надреза (рис. 13) зависит от его глубины и геометрии, определяемой радиусом кривизны острия [3]. Теоретически коэ( ициент концентрации напряжений может быть определен по формуле [c.65]

Основная цель введения особой точки — обеспечение инвариантности параметра к виду нагрузки — оказалась практически достигнутой в исследованной области. При изменении геометрии тела и надреза значения параметров Gq, Gi и, следовательно, положение особой точки меняются. В предположении неизменности положения особой точки, соответствующей малым безразмерным глубинам надрезов, учет влияния всех геометрических факторов осуш,ествляется за счет введения поправочных функций. [c.129]

Влияние надрезов на циклическую долговечность образцов изучалось на образцах консольного типа диаметром 10 мм из нормализованной стали 45 твердостью 187 НВ глубина надреза 0,75 мм. Испытания проводили при напряжениях выше предела выносливости (275 МПа). Упрочняли поверхности надрезов пластиной с = 0,75 мм г=8 мм, Р = 400...450 Н, дополнительная обработка с применением тока. [c.68]

Влияние толщины образца и глубины надреза объяснено с привлечением максимальных растягивающих напряжений под надрезом, которые должны достичь критической величины для того, чтобы вызвать разрушение сколом. Далее мы попытаемся связать ЭТО критическое значение напряжения с микромеханизмом разрушения. [c.177]

Влияние разгружающих надрезов при статическом чистом изгибе на прочность образцов из органического стекла приведено на рис. 18.6, а и б. Чем ближе к основному находится разгружающий надрез, т. е. чем меньше величина Ъ, тем больше увеличение прочности. Кроме того, прочность сильно растет с увеличением глубины разгружающих надрезов. [c.116]

Надрезы вызывают концентрацию напряжений и локализуют пластическую деформацию в узкой зоне, что резко понижает работу разрушения и пластичность образцов. Наиболее сильное влияние оказывают глубина надреза и радиус закругления дна его. Особенно резко понижают вязкость и пластичность образцов острые надрезы типа поперечных трещин. Поэтому для выявления склонности к хрупкому разрушению в [c.35]

Фиг. 109. Влияние температуры испытания на ударную вязкость [1111. Состав стали см. на фиг. 102. После нормализации при 830° С крупнозернистая I), после отжига — мелкозернистая 2). Образцы Шарпи 10 X 10 Х55 мм глубина надреза

В более поздних работах было также показано, что резкие концентраторы напряжений придают образцам значительно более высокое сопротивление усталости, чем этого можно было ожидать, принимая во внимание их теоретические коэффициенты концентрации напряжений. Причем этот эффект наблюдается независимо от схемы приложения нагрузки. В качестве примера в табл. 1 приведены результаты исследования влияния радиуса при вершине кольцевого надреза на сопротивление усталости двух алюминиевых сплавов. Испытывали на изгиб с вращением образцы диаметром 12,7 мм из алюминиевого сплава (4,5 % Си 1,4 % Мп ап = 470 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 1,9 мм и углом раскрытия 45°, а также на осевое растяжение-сжатие образцы диаметром 43,2 мм из алюминиевого сплава (4,4 % Си 0,7 % Mg Ств = 505 МПа) с кольцевым надрезом глубиной 5,1 мм и углом раскрытия 55 ".. В обоих случаях с уменьшением радиуса при вершине надреза амплитуда разрушающих напряжений цикла сначала значительно уменьшается, а затем, после достижения некоторого критического значения, заметно увеличивается. Интересно отметить, что в обоих исследованиях критический радиус при вершине надреза, соответствующий минимальной амплитуде разрушающих напряжений, оказался равным примерно 0,03 мм. [c.11]

Упругопластические деформации при знакопеременном цикле напряжений в вершине трещины (рис. 12,6), развившейся на некоторую глубину и вышедшей из зоны влияния исходного концентратора напряжений, существенно отличаются от деформаций в вершине концентратора. Приложение растягивающего напряжения вызывает в вершине трещины упругопластические деформации (кривая 0—1 ), по характеру сходные с деформациями в вершине концентратора. При этом, если радиус исходного надреза невелик, то значение деформации, характеризующей положение точки 1 лишь немногим больше, чем для точки 1 (см. рис. 12, а). Снятие внешней нагрузки вызывает изменение деформаций (/ —2 —3 ), также подобное наблюдавшемуся в вершине концентратора. Однако с приложением внешней сжимающей нагрузки закономерность упругопластического деформирования существенно меняется, так как трещина при уменьшении деформации до нуля полностью закрывается, в результате чего зона образца с трещиной может воспринимать сжимающие нагрузки. Напряжения сжатия, однако, не концентрируются у вершины трещины, как при сжатии зоны концентратора напряжений. Кривая деформаций в полуцикле сжатия, таким образом, будет выглядеть как 3 —4. Характерным в этом случае является отсутствие пластической деформации в полуцикле сжатия. Следовательно, при разгрузке кривая деформирования должна вернуться в точку 3, а последующее растяжение приведет ее в точку 5. Дальнейшее знакопеременное нагружение вызовет изменение деформаций по петле 5 —3 —4 —3 —5. Сравнивая работу циклического упругопластического деформирования, определяющуюся пло- [c.28]

Таким образом, общая картина представляется следующей. В случае тонких образцов перенапряжение небольшое, так как происходит релаксация напряжений по толщине образцов. Существуют промежуточные толщины, при которых при общей текучести возникает некоторая трехосность, при этом максимальные напряжения не так велики, как в толстых образцах. Измерение нагрузок, вызывающих общую текучесть, и сравнение их со значениями, предсказанными теорией поля линий скольжения при плоской деформации, показывает, что в толстых образцах как до, так и после наступления общей текучести существует состояние плоской деформации (см. гл. VI, раздел 3). Критические значения разрушающей нагрузки и пластичности при температуре (см. рис. 94) обычно связывают с релаксацией напряжений, вызванной скорее текучестью полного сечения образца, чем текучестью по толщине. Это подтверждается влиянием глубины надреза на характеристики текучести и разрушения. [c.175]

В работе [i289] описано влияние глубины надреза на условия образования нераспространяющихся трещин. Установлено, что при глубине надреза 0,005 мм в отожженной стали с 0,31 % С нераспространяющихся трещин не было обнаружено, то же в термически улучшенной стали с 0,54 % С — даже при очень остром надрезе с радиусом при вершине /О = 0,01 мм. Однако они были обнаружены при глубине надреза 0,02 мм. Это свидетельствует о том, что существуют критические размеры надрезов, определяющие появления нераспространяющихся трещин. [c.185]

Влияние глубины надреза на развише процесса разрушения композита. Имитационное моделирование на ЭВМ дает возможность непосредственно проследить влияние глубины надреза на прочность и характер разрушения композита, например бороалюминия. Моделировалось развитие разрушения на участке сечения образца бороалюминия, содержащего 400 волокон (20 X 20) с различной глубиной надреза. Зависимость прочности композита от количества перерезанных слоев волокон приведена на рис. 136,6, Анализ кинетики накопления повреждений показывает, что при небольших величинах надреза П/р < 4 наблюдаются лавинные процессы разрушения, не сопровождаемые продвижением трещины, аналогичные описанным ранее (см. гл. 4, разд, 4). Но при больших величинах надреза наблюдаются скачки трещин и разрушение происходит в результате прохождения фронта трещины через моделируемый участок сечения. [c.252]

Рис. 4. Влияние параметров надрезов, резьбы, технологических рисок и впадин шероховатости для деталей из различных материалов на концентрацию текущих напряжений, максимальных тангенциальпы.х остаточных напряжений и глубину зоны пластических деформаций при действии номинальных растягивающих напряжени с последующей разгрузкой (модель операций правки растяжением, ускоренных охлаждений после сквозных технологических нагревов и др.).

На рис. 6.19 показано влияние надреза на ударную вязкость. Из приведенных данных видно, что расположение упрочняюш,его волокна оказывает влияние на ударную вязкость [6.14]. При использовании для армирования матов можно выявить снижение ударной вязкости с возрастанием глубины надреза. Когда в качестве упрочняющего материала используют стеклоткань, характер изменения ударной вязкости зависит от направления волокна. Если основное направление волокна совпадает с основным направлением изгибающих напряжений, до глубины надреза 1 мм ударная вязкость не изменяется. Дальнейшее увеличение глубины [c.161]

Экспериментальная методика при изменении углового положения ротора. Изложенные выше результаты получены без поворота ротора. Рассмотрим внутренние дефекты. Для этого дефекты, выполненные в I и II сечениях (см. рис, 2.8), заваривают. При этом в глубине надрезов оставляют внутренние непроваренные полости. Суммарная их площадь приблизительно равна 5 % от площади сечения вала. В первой части экспери.мента в плоскости надрезов и в перпендикулярной ей плоскости (при повороте ротора на 90°), где влияние надрезов отсутствует, определяют разность частот. Полученный результат показывает, что с помощью этой методики можно выявить внутренний, не выходящий на поверхность дефект, если его площадь составляет не менее 5 % площади поперечного сечения вала в плоскости дефекта. Разница в частотах имеет порядок 1 Гц (1 форма — 0,92 Гц, 2 форма — 2,68 Гц, 3 форма — 1,05 Гц). [c.182]

Все образцы шлифовались до 9-го класса чистоты поверхности в соответствии с методикой Института строительной механики АН УССР [45] и практически не имели наклепа и остаточных напряжений. На части этих образцов наносились по три V-образных надреза глубиной 0,5 мм с радиусом закругления г= = 0,04 0,01 мм на расстоянии 10 мм один от другого. В одной из серий образцов угол при вершине был равен 45—50°, в другой — 25—30° это было сделано с целью выявить влияние формы надреза (угла раствора концентратора) на выносливость стали. [c.125]

Глубина надреза оказывает влияние на результаты испытания на вязкость разрушения. Ясно, что надрез должен быть глубоким для развития полностью стесненного течения в сечении нетто образца. Очевидно также, что даже испытания на вязкость разрушения, проведенные в микроупругой области, могут быть ошибочными, если предварительно нанесенная трещина недостаточно длинна принятое отношение a/W = 0,45ч-0,55 более чем достаточно для стандартных образцов на изгиб или внецентренное растяжение. [c.176]

На образцах из литого полиметилметакрилата С толщиной 10 мм, размерами 10X38 мм и глубиной надреза 2 мм были проведены опыты по изучению влияния остроты надреза и размера образцов на скорость разрушения в материале. Из табл. 5.2 и рис. 5.34 видно, что с увеличением остроты надреза снижается разрушающее напряжение и, соответственно, уменьшается скорость разрушения. В то же время с увеличением остроты надреза скорость разрушения становится более постоянной (рис. 5.35). Еще более резкое уменьшение неравномерности наблюдается для истинной скорости, полученной графическим дифференцированием кривых путь—время (рис. 5.36. .. 5.37). В образце [c.147]

Для исследования влияния разрушающей нагрузки на максимальную скорость разрушения бьши проведены испытания образцов с надрезами глубиной 5, 10 и 15 мм (рис. 5.49, а). Максимальная скорость роста трещины для графита марки МПГ-6 в среднем равна 250 м/с, а для ВПП — 50 м/с при длине исходного надреза /о = 5 мм. Приведенные кривые позволяют четко разделить исследованные марки графита как по максимальной скорости роста трещины, так и по отношению Vmax/ max> которое сохраняется примерно постоянным для графита одной марки (см. рис. 5.49, б). Максимальные скорости различаются в 4. .. 5 раз в зависимости от глубины надреза. Отношение меняется от 3 до 1 м/с кгс при переходе от МПГ-6 к ВПП. Постоянство отношения получено также для оргстекла и тонколистовых сталей. [c.158]

Рис. 4. Влияние температуры отпуска и температуры испытания (указана на кривых) на прочность при изгибе образцов диаметром 19 мм с кольцевым надрезом из стали 42ХА (а) и ЗОХГСА (о) (глубина надреза 1,5 мм, угол 90°, радиус в вершине надреза 0,1 мм) (С. И. Магазаник и автор)

Чем выше скорость продвижения трещины данной величины, тем ниже мгновенное значение К-.)т т, ( л5)дин- И наоборот, чем выше номинальное напряжение растяжения сг и ниже мгновенное значение тем выше скорость распространения трещины (см. рис. 275). При определенных значениях а и A ,.,S данная глубина I острого надреза может оказаться критической I = 1кр), и от дна этого надреза начнется распространение трещины хрупкого разрушения. Напряжение может быть увеличено при динамическом нагружении (см. стр. 387), например с помощью клина, вгоняемого ударом в надрез. Энергия удара должна быть достаточно велика для достижения суммарного уровня напряжения, определяемого в виде сг + СОуд, равного предельному напряжению при дайной глубине надреза или длине трещины I 1кр- Коэффициент С в формуле суммирования напряжений вводит поправку на влияние градиента напряжения, обусловленного ударом, на основное напряжение. [c.409]

Проба Шнадта применяется для изучения влияния радиуса надреза на ударную вязкость основного металла и околошовной зоны. Она с успехом может применяться как дополнение к валиковой пробе. Испытывают образцы с радиусом закругления надреза 0,025 0,5 1,0 и без надреза. Вершина надреза также располагается в околошовной зоне на глубине 0,5 мм от границы сплавления. [c.582]

Глубина надреза, выполненного пучком сфокусированного лазерного излучения, составляет 40. .. 125 мкм, а ширина - 20. .. 40 мкм при толищне пластины 150. .. 300 мкм. Большая плотность мощности (10. .. 100 Вт/см ) вызывает плавление и испарение полупроводника. Однако очень малая длительность лазерного импульса и быстрое перемещение разрезаемой пластины относительно сфокусированного лазерного пучка является причиной того, что теплота, выделяющаяся в прилегающей к надрезу области материала, не вызывает в нем существенных изменений. Зона термического влияния составляет не более 50 мкм. [c.317]

Проба X. Шнадта [98] была рекомендована для изучения влияния радиуса надреза на ударную вязкость основного металла и околошовной зоны при наплавке только на одном из жестких режимов (с малой погонной энергией дуги). Однако, как было показано нами в работе [118], эту пробу целесообразно использовать в виде дополнения к валиковой пробе для всего диапазона изменения погонной энергии дуги, указанного в табл. 6. Для этого из части ударных образцов, вырезанных из пластин валиковой пробы, изготовляют специальные образцы X. Шнадта с надрезами У-образной формы и радиусами закругления Н, равными 0,025 0,5 и 1 мм, а также без надреза Н= со) (рис. 27, а и б). Вершины надрезов или верхняя грань образцов без надрезов располагается также на глубине 0,5 мм от границы проплавления. С противоположной стороны [c.68]

Для определения ударной вязкости проводят испытания на ударный изгиб. Данный метод испытания относят к динамическим и производится изломом образца с надрезом в центре на маятниковом копре падающим с определенной высоты грузом. Удар наносится с противоположной стороны надреза. Ударная вязкость определяется как работа, израсходованная на ударный излом образца, отнесенная к поперечному сечению образца в месте надреза и измеряется в Дж/м или кГм/см . Образцы изготовляют квадратного сечения 10х 10 мм длиной 55 мм, вырезая их из сварного соединения механическими способами. Надрез, глубиной 2 мм и радиусом закругления 1 мм (образец Менаже) или острый 1 -об1зазный надрез (образец Шарпи) наносят в том месте сварного соединения, где необходимо установить значение ударной вязкости (шов, зона сплавления, зона термического влияния, основной металл). Результаты испытаний при [c.213]

Исследования высокопрочной стали ЗОХГСА, используемой для изготовления элементов конструкций стоек шасси ВС, было выполнено с целью оценки влияния геометрии концентратора на соотношение между длительностью периодов зарождения и роста трещины. Испытанию на трехточечный изгиб (испытания выполнены Г. М. Трофимовым) подвергали образцы прямоугольного сечения 10x20 мм с надрезом глубиной 2 мм при трех уровнях максимального напряжения цикла 900, 1200 и 1500 МПа с асимметрией цикла нагружения 0,33, [c.62]

Влияние надреза ироверялось на 9-ти трубах из стали 19 Г. Надрезы во всех случаях наносились вдоль труб, длина надреза равнялась 1,2—1,3 м, а глубина 0,8—1,5 мм с радиусом г = 0,5 мм. Снижение разрушающего давления было пропорционально величине ослабления толщины стенки. [c.146]

Теоретическое исследование нераспространяющихся усталостных трещин может быть проведено на основе анализа амплитуд истинных напряжений, действующих в вершине трещины, и условий достижения этими амплитудами критического значения с учетом влияния скорости нагр жения и температуры. Будет ли дальше распространяться возникшая и развившаяся на некоторую глубину усталостная трещина в вершине надреза при дальнейшем увеличении числа циклов нагружения, зависит от того, превышает или нет амплитуда истинного напряжения в зоне у вершины трещины критический предел прочности материала [21. Если амплитуда истинного напряжения у вершины трещины превышает критическое напряжение, то в рассматри-ваемой зоне возникает новая усталостная трещина. Если же критическое напряжение достигнуто не будет, то дальнейшего развития трещины не произойдет и такая трещина станет нерас-пространяющейся. Это предположение основано на экспериментах, в которых было показано, что пределы выносливости образцов с развившейся на некоторую глубину трещиной при испытании на растяжение-сжатие практически не зависят от номинального среднего напряжения цикла, а зависят только от амплитуды номинального напряжения. [c.58]

Глубина концентратора напряжений не оказывает столь заметного влияния на возникновение нераспространяющихся усталостных трещин, как, например, радиус при вершине надреза. Однако при малой глубине наблюдается аномалия этого эффекта, и нераспространяющиеся трещины не возникают даже при весьма острых концентраторах напряжений. Это было показано при исследованиях углеродистых сталей двух марок, термообработанных по различным режимам для получения контрастных механических свойств I) 0,ЗГ% С ав = 548МПа От = = 315 МПа и 2) 0.54 % С ав=1050 МПа ат=1020 МПа. Испытывали на усталость при изгибе с вращением образцы с постоянным диаметром сечения в зоне концентратора напряжений, равным 5 мм, и различной глубиной самого концентратора (от 0,005 до 0,5 мм). Концентратор имел вид кольцевого надреза, радиус при вершине которого изменяли от i,u до и,01 мм. При этом надрез имел круглый профиль при r >t и V-образный профиль с углом раскрытия 60° при rтеоретические коэффициенты концентрации и градиенты напряжений приведены в табл. 7. [c.73]

Специальные исследования влияния размеров образцов на образование нераспространяющихся усталостных трещин были проведены В. Линхартом при испытаниях на симметричное растяжение-сжатие больших -плоских образцов из нйзкоуглероди- стой стали со следующим химическим составом (%) и механическими свойствами после нормализации 0,11 С 0,30 Si 0,45 Мп 0,026 Р Ов = 421 МПа ат = 277 МПа 6 = 37,1 % гр = = 61,8 %. Образцы имели различную ширину (50, 100 и 200 мм) при одинаковой толщине 8 мм. Каждый образец имел концентраторы напряжений в виде двух боковых V-образных надрезов (глубина t = b мм, радиус при вершине г = 0,5 мм, угол раскры- [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...