Модель смешанного разрушения

МОДЕЛЬ СМЕШАННОГО РАЗРУШЕНИЯ [c.199]

Если, например, исходить из предположения, что ползучесть материала описывается общим соотношением теории упрочнения, то основные уравнения, лежащие в основе модели смешанного разрушения, будут записываться следующим образом [c.199]

Рассмотрим модифицированную модель, смешанного разрушения, предложенную в свое время Л. М. Качановым, основное предложение которого сводится к тому, чтобы не учитывать влияние трещинообразования на ползучесть, т. е. принимать уравнение (6.51) в виде [c.199]

Для описания условий смешанного разрушения, сопровождающегося охрупчиванием материала, А. А. Чижик [108], развивая Идеи, изложенные в [38, 74], предложил модель, в которой рассматриваются повреждения двух типов со,, связанное с макси- [c.97]

Выше в этой главе была рассмотрена длительная прочность на основе моделей вязкого и хрупкого разрушений. Вернемся к рис. 104. Прямая АВ—это диаграмма длительной прочности при вязком, а прямая D — при хрупком разрушении. Очень часто области вязкого и хрупкого разрушений разделяет зона смешанного разрушения ВС), которая характеризуется одновременным протеканием и взаимным влиянием процессов ползучести и трещинообразования. [c.199]

Итак, выше были рассмотрены теоретические исследования длительной прочности, основанные на моделях вязкого, хрупкого и смешанного разрушений. В последнем параграфе этой главы будут изложены некоторые теории длительной прочности, не связанные с рассмотренными моделями. [c.201]

В инженерной практике напряжение отрыва обычно отождествляется с сопротивлением разрыва стержневого образца, о котором было указано в разделе 6.1. Строго говоря, это справедливо лишь в случае хрупких материалов, разрушающихся без заметных пластических деформаций. В случае материалов с выраженными пластическими свойствами приравнять величины и ао.,р, как правило, нельзя. Дело в том, что разрущение при растяж ении образцов таких материалов может соответствовать другой модели разрушения — модели среза (см. ниже). Кроме того, имеется возможность разрушения смешанного характера. К экспериментальному определению величины высокопластичных материалов мы вернемся ниже. [c.141]

Внешнее воздействие задается историей a(t), T(t) (мягкое нагружение) или е(0. T(f) (жесткое нагружение). Возможно смешанное нагружение, в частности, в испытательных установках оно может определяться линейной функцией /(О = Ло + Be, где А, В зависят от жесткости элементов установки. Реакцией модели деформирования на внешнее воздействие является в общем случае история 0(0, е(0, функций скрытых параметров q it). В моделях разрушения реакция материала характеризуется условиями накопления повреждений и критическим значением некоторой предписанной комбинации параметров состояния. [c.39]

В главе IV книги содержалось описание экспериментально установленных закономерностей и некоторых критериев длительной прочности. Здесь буду рассмотрены макроскопические подходы к этой проблеме, основанные на различных моделях разрушения (вязкое, хрупкое, смешанное), и некоторые общие теории. Реальные процессы разрушения материалов настолько сложны, что указанные модели могут рассматриваться лишь как первое приближение. Поэтому на полученные с ломощью этих моделей формулы следует смотреть как на приближенные. Вместе с тем. установлено, что в ряде случаев результаты расчетов по этим формулам находятся в удовлетворительном согласии с данными прямых экспериментов. Вследствие этого теоретические исследования длительной прочности на основе указанных моделей имеют большое значение и перспективу развития. [c.179]

Рассмотрим макроскопические подходы к этой проблеме, основанные на различных моделях разрушения (вязкое, хрупкое, смешанное), и некоторые общие теории. Заметим, что для разрушения при ползучести такой подход был предложен Л. М. Качановым 183], а в исследованиях усталости материалов понятие суммирование повреждений существует давно [193]. [c.264]

Выше указывалось, что у г. п. металлов низкотемпературная пластичность не обязательно коррелирует с э. д. у. Различная низкотемпературная пластичность г. п. металлов — низкая у Ве, Mg и 2п и достаточно высокая у Сс1 и Т1 — частично может быть объяснена [520] моделью притягивающихся (Сё и Zn) и отталкивающихся (Mg, Ве, Со, Ее, Т1, НГ и Zr) взаимодействий между смешанными базисными (в первом случае) и смешанными базисными и призматическими (во втором случае) дислокациями и двойниками типа 1012 . Взаимодействия типа отталкивания у поверхности двойника и образованных скоплений обусловливают задержку течения и разрушение материала под действием локальной концентрации напряжений. [c.243]

Если оставаться в рамках рассмотренной модели Л. М. Качанова, но учесть мгновенную пластическую деформацию, то, как показал Одквист, диаграмма длительной прочности в координатах ]g (Sq ]g будет располагаться несколько ниже (штриховая линия на рис. 109). Исследования длительной прочностл в рамках модели смешанного разрушения при более общих предположениях относительно вида функций f и ф в формулах (6.51) и (6.52) можно найти в работах [29], [69]. [c.201]

Большинство феноменологических моделей, описывающих процесс разрушения, в том числе усталостного, основываются на рассмотрении элементарного акта разрушения в бесконечно малом объеме материала [12, 38, 141, 282, 336, 349, 351]. Такой подход обязательно приводит к постулированию совпадения зон максимального повреждения и разрушения материала. При моделировании развития трещин в сплошной среде, где любой параметр НДС и повреждения относится к материальной точке, разрушение должно пройти через совокупность точек с максимальной повреждаемостью. В целом ряде случаев построенные на этой основе модели не позволяют объяснить существующие экспериментальные данные. Например, известно, что при смешанном нагружении тела с трещиной, описываемом совместным изменением КИН Ki и Ки, фактическое увеличение скорости развития трещины при росте отношения AKnl Ki оказывается существенно выше, чем это следует из НДС (и соответственно повреждения) в точках, через которые пройдет трещина [58]. В предельном случае при нагружении тела с трещиной только по типу II скорость роста определяется величиной максимальных деформаций, локализованных на продолжении трещины, а направление развития разрушения оказывается перпендику- [c.136]

Теперь можно попытаться объединить представления о роли электрохимических факторов, влиянии типа скольжения и других металлургических переменных, а также о поведении водорода, и построить общую картину индуцированного водородом растрескивания. Признаком успешного решения этой задачи была бы способность модели найти общие элементы в таких очевидно различных явлениях, как потери пластичности (уменьшение относительного сужения) аустенитных нержавеющих сталей при испытаниях на растяжение в газообразном водороде при высоком давлении и разрушение тина скола, наблюдаемое в сплаве титана при испытаниях в условиях длительного нагружения в мета-нольном хлоридном растворе. Должна быть обоснована возможность протекания, наряду с чистыми процессами анодного растворения и водородного охрупчивания, также смешанных и составных процессов. Ниже представлено качественное описаппе по крайней мере исходных посылок такой широкой модели. В ней свободно используются и уже известные представления. [c.133]

Идеализированные модели разрушения и результаты аналитических решений применительно к прикладным задачам динамической механики разрушения имеют ряд недостатков и не всегда корректны. Тем не менее, идеализированная модель может быть успешно использована с привлечением некоторых экспериментальных характеристик процесса разрушения. Поэтому в динамической механике разрушения особое значение приобретает разработка смешанных аналитико-экспе- [c.248]

Итак, ясно, что идеализированная модель разрушения характеризуется рядом недостатков, которые следует учитывать в случае применения динамической механики разрушения для инженерной практики. В то же время зта модель является практически единственной, позволяющей дать описание распространения фронта разрушения на макроуровне. Исходя из сказанного выше, можно предположить, что хотя вдеализированная модель непригодна для вывода критериев разрушения (т. е. критериев старта, остановки, распространения, искривления, ветвления), она вполне пригодна в тех случаях, когда основные характеристики процесса разрушения (скорость трещины, условия старта и остановки и т. д.) известны из эксперимента и требуется рассчитать напряженное состояние или вьшолнить моделирование роста трещины. Таким образом, в динамической механике разрушения особое значение приобретают смешанные аналитико-экспериментальные и численно-экспериментальные подходы. [c.8]

Причина увеличения при растрескивании смешанного типа н а ясна. Однако приближенную физическую интерпретацию этого явления можно дать, изучая его на микроскопическом уровне. Недав но выполненные фрактографические исследования указывают на наличие локальной области пластичности у вершины трещины. Все определяющие данный процесс факторы проявляются на микроскопическом уровне и поэтому не могут быть строго введены в макроскопическую модель. Следовательно, в контексте применения урав.-нения (3) необходимо характеризовать величину как многозначную, зависящую от степени взаимодействия типов разрушения, такую, как на рис. 2.18. Чтобы выбрать надлежащее значение G длЛ рассматриваемой трещины, надо определить отношение Gjj/Gj. [c.114]

В главе обсуждаются экспериментальные методы оценки меж-слойного разрушения композитов. Кроме классического метода испытания на сдвиг с помощью короткой балки представлен ряд методов, основанных на подходах линейно-упругой механики разрушения методы двойной консольной балки, расслоения кромки при растяжении, изгиба балки с надрезом на конце, растяжения составного образца с одинарной и двойной накладками, растяжения полосы с косоугольным центральным надрезом. Каждый метод обсуждается с позиций сопротивления материалов. Такого рода подход прцемлем ввиду сложной природы композитов. Кроме того, в главе обсуждается взаимосвязь между основными экспериментальными даш1ыми и конструкционными свойствами композитов, в том числе рассматриваются критерий разрушения смешанного типа и параметрический анализ, включающий одномерную модель расслоения при выпучивании для оценки взаимосвязи между характеристиками материала и его конструкционными свойствами. Рассмотрены также соотношения между основными показателями свойств полимерного связующего и поведением материала матрицы in situ в составе композита. [c.193]

Дональдсон [67], используя модель расслоения выпучиванием Уиткома [66], исследовал влияние вязкости материала на условия начала расслоения в слоистых композитах под действием сжатия. Уитком вывел выражения для G и G,, как функций приложенной нат>узки, длины трещины, ширины слоистого композита, осевой и изгибной жесткостей расслоенного композита и параметров, определяемых из решения методом конечных элементов по модели расслоения выпучиванием. При выводе таких выражений был применен метод смыкания трещины [60]. Параметры, использованные при решении задачи, включали виртуальное расстояние смыкания трещины Да, решения для сил и деформаций в вершине трещины при единичной нагрузке. Решения для четырех классов слоистых композитов для единичных сил и перемещений представлены Уит-комом в виде таблиц. В работе [67] аналитические выражения для G, и G,,, полученные Уитком ом, использованы в сочетании с итерационной процедурой для определения критических нагрузок, связанных с распространением трещины. Итерационная процедура включала выбор величин такой критической нагрузки, при которой искомые величины G и G,, одновременно удовлетворяли рассматриваемому критерию разрушения смешанного типа. [c.290]

Вопрос о том, относить те или иные задачи к классическим и неклассическим, является су0ъективным. Классическими будем считать задачи динамической механики разрушения, рассматриваемые в рамках идеализированной линейно-упругой модели хрупкого динамического разрушения, которые допускают точные или приближенные аналитические решения. Это задачи для областей, содержащих бесконечно удаленные точки (пространство, полупространство, слой в трехмерном случае плоскость, полуплоскость, полоса в двумерном). Такие задачи могут быть сведены к смешанным краевым задачам для уравнений с частными производными. Для их решения применяются простые и хорошо разработанные методы интегральные преобразования, дуальные интегральные уравнения, теория функций комплексного переменного, метод Винера — Хопфа, интегральные уравнения Фред-гольма второго рода, сингулярные интегральные уравнения. Эти методы подробно изложены в известных курсах математической физики 121, 56, 208, 209, 249, 259, 260 и др.], а также более специальных руководствах [265, 266, 278, 288, 299, 313, 350, 352 и др.]. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...