Подрастание трещины при монотонном нагружении

Развивая свой подход к единому описанию роста трещин в рамках использования зоны пластической деформации как характеристики прироста трещины в цикле нагружения Лю с соавт. конкретизировал структуру коэффициента пропорциональности уравнения (5.18) и заменил предел текучести при монотонном растяжении на циклический <3ус предел текучести [62, 63]. Он исходил из условия пропорциональности скорости роста усталостной трещины раскрытию в ее вершине. Дополнение к модели получил принцип дискретного продвижения трещины, учитывающий факт дискретного подрастания трещины за счет [c.239]

Итак, в итоге нами установлено, что хорошо известный /f-интеграл, определяемый из эксперимента как разность площадей под кривыми нагрузка — перемещение на образцах из упругопластического материала с трещинами, представляет собой параметр состояния окрестности вершины трещины (т. е. он равен Jt) только при выполнении следующих ограничений 1) постоянства температуры 2) однородности материала (по меньшей мере в направлении оси xi)-, 3) монотонности и пропорциональности нагружения 4) отсутствия разгрузки 5) отсутствия массовых сил и сил инерции 6) только до начала квази-статического роста трещины при квазистатическом монотонном нагружении-, 7) возможно, только для очень небольшого подрастания трещины. [c.70]

Устойчивое подрастание трещины при монотонном нагружении ). В большинстве материалов, проявляющих в какой-то мере пластические свойства перед разрушением (например, металлы, полимеры и др.), трещина устойчиво подрастает в процессе монотонного нагружения, прежде чем перейти в динамический режим или в режим контролируемого устойчивого роста, характерные для хрупких и квазихрупких трещин и изученные выше. Средняя величина докритического подрастания для ме таллов составляет 10" — 10" см в условиях плоской деформации, а в тонких пластинах значительно больше. Это подрастание нельзя объяснить в рамках концепции квазихрупкого разрушения неоднородностью прочностных свойств материала, так как оно зачастую значительно больше среднего размера зерна. [c.170]

Наиболее характерная особенность развития усталостной трещины заключается в ее устойчивом подрастании в процессе монотонного нагружения за каждый цикл и в необратимости трещины при разгрузке dl 0). Концепция о постоянстве на основе уравнения энергии (4.123) позволила найти следующую зависимость [ °] [c.173]

Следовательно, докритическим подрастанием трещины можно пренебречь, если ограничиться монотонным нагружением и плоской деформацией. Это упрощение приносит наиболее эффективные результаты при изучении сверхтонкой структуры в рамках модели несжимаемого упруго-пластического тела со степенным упрочнением. [c.261]

Подрастание трещины при монотонном нагружении [c.310]

Общий случай монотонного нагружения. Допустим теперь, что в процессе монотонного нагружения и соответствующего монотонного подрастания трещины в правой части формулы (6.4) существенны оба слагаемых. Будем считать, что механизм конечной пластической деформации конца трещины действует независимо от термоактивационного химического механизма последовательного обрыва связей в конце трещины. Тогда на основании формул (6.12) и (6.26) находим [c.322]

Явление роста трещин в твердых телах при циклических и случайных нагрузках объясняется монотонным подрастанием трещины в течение каждого цикла нагружения и необратимостью роста трещин. На основе обЩ Й зависимости (6.35) найдем скорость роста трещин при нестационарном нагружении, когда нагрузки представляют собой периодические или случайные фз нкции времени. [c.322]

Эта формула полезна в случае весьма тонких пластин, когда докритическое подрастание трещины при монотонном- нагружении до разрушения значительно. [c.324]

В настоящее время для анализа устойчивости квазистати-ческого подрастания трещины обычно используют концепцию Уд-кривых и модуля разрыва [33, 219, 339, 426]. Суть /д-подхода заключается в допущении, что процесс разрушения, происходящий у вершины субкритически развивающейся трещины, контролируется двумя параметрами приращением длины трещины AL и /-интегралом Черепанова—Райса, введенным для нелинейно-упругого тела. Иными словами, предполагается, что зависимость J (AL) однозначно определяет сопротивление субкри-тическому росту трещины независимо от вида приложенной нагрузки (при условии монотонного характера нагружения) и геометрии образца. В то же время во многих работах указывается на уязвимость этого подхода, в частности на неинвариант-ность /н-кривых к типу нагружения и геометрии образцов. Поэтому не случайно появление в последние годы большого количества работ, посвященных модификации /д-подхода путем введения различного вида энергетических интегралов [33, 276, 287, 288]. Наиболее значительные результаты получены при использовании интеграла Т [33, 287, 288]. В то же время методичес- [c.253]

Непрерывному процессу распространения усталостной трещины соответствует развитие разрушения с формированием определенных параметров рельефа излома в виде усталостных бороздок, псевдобороздок и иных параметров рельефа излома. Все они в совокупности и каждый параметр отдельно отражают единичные акты дискретного нарушения сплошности материала. Не все параметры рельефа могут быть использованы в качестве количественной характеристики величины прироста трещины. Однако каскад событий в процессе распространения трещины таков, что в каждом цикле нагружения происходит дискретное подрастание трещины. Поэтому в среднем монотонное (непрерывное) развитие трещины на масштабном макроскопическом уровне его рассмотрения связано с дискретным, поцикловым подрастанием трещины на всех масштабных уровнях. [c.202]

Приближение к указанной критической частоте со нагружения по мере ее возрастания сопровождается противоположными процессами по своему влиянию на рост трещин. С возрастанием частоты материал не успевает в полной мере релакси-ровать поступающую энергию к кончику трещины за счет процессов пластической деформации в связи с приближением к скорости движения дислокаций и избыток поступающей энергии будет релак-сирован за счет создания свободной поверхности квазихрупко. Движение трещины в момент ее скачкообразного подрастания в цикле нагружения не будет заторможено за счет пластической релаксации, и поэтому ее скорость будет близка к скорости распространения статической, хрупкой трещины при монотонном растяжении материала. Следует ожидать влияние на скорость роста трещины охрупчивания материала из-за резкого снижения возможности пластической релаксации поступающей энергии по мере нарастания частоты нафуже-ния в две стадии. Первоначально возрастание частоты нагружения приводит к снижению размера зоны пластической деформации при прочих равных условиях, что и объясняет основной эффект ее влияния на снижение скорости роста трещины [1]. Результаты выполненных испытаний жаропрочного сплава In 718 на образцах толщиной И мм при нафе-ве до температуры 923 К и асимметрии цикла 0,1 приведены на рис. 7.1. Чередование частот приложения нафузки приводит к тому, что взаимное влияние условий роста трещины при плоской деформации и плосконапряженном состоянии снижает скорость роста трещины при низкой частоте нафуже-ния по сравнению с монотонным процессом неизменно низкочастотного нафужения. [c.341]

Чистое последействие. Рассмотрим теперь квазистатиче лкое развитие трещин в упруго-пластических телах при циклическом нагружении, пренебрегая влиянием первого слагаемого в правой части формулы (6.35) на монотонное подрастание трещины в течение каждого цикла. В данном случае скорость роста конца трещины будет существенно зависеть от частоты нагружения и от формы цикла. [c.327]

К == 0,6 -f- 6 МПа ]/"м/с соответственно), были проведены опыты по циклическому нагружению со скоростью увеличения коэффициента интенсивности напряжения, аналогичной применявшейся при монотонном нагружении. Опыты проводились следующим образом. На цилиндрические образцы при нормальной температуре наносились усталостные трещины. Затем образец охлаждался до температуры испытания, обеспечивающей условия плоской деформации, и нагружался симметричным круговым или пульсиг рующим и симметричным изгибом при размахе коэффициентов интенсивности напряжений в диапазоне между К с Кцс соответствующих температуре опыта. При этом фиксировалось число циклов до разрушения и подрастание трещины за время циклического нагружения. Полученные при этом результаты приведены на рис. 225. [c.323]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...