Методы оценки характеристик трещиностойкости

Методы оценки характеристик трещиностойкости [c.112]

Разработанные методы расчета по характеристикам трещино-стойкости, при экспериментальном определении которых выполняются условия (1.7) и (1.8), позволяют давать корректную оценку остаточной прочности при наличии трещин вне зон концентрации напряжений и при сопоставимости их размеров с размерами рассчитываемых элементов конструкций. Однако требование выполнения условий (1.7) и (1.8) ограничивает возможности применения указанных характеристик трещиностойкости, что приводит в ряде случаев к противоречивым ситуациям [c.21]

Разработка методов оценки трещиностойкости материала в виде определения значений характеристики б связана с подбором таких форм испытываемого образца, таких силовых схем нагружения, которые были бы просты для экспериментальной реализации и для которых возможно решение соответствующей задачи о предельном равновесии. [c.150]

Все вышеперечисленные методы дают качественную оценку технического состояния оборудования. При их проведении обнаруживаются объемные опасные дефекты, такие как трещины, подрезы, непровары, поры. Однако необходимо отметить, что появление таких дефектов является лишь заключительной стадией процессов, происходящих на микроуровне и сопровождающихся изменением характеристик прочности, пластичности и трещиностойкости. Одним из таких процессов является охрупчивание (деформационное упрочнение) материала, вызывающее повышение временного сопротивления Св, предела текучести Пг и снижение запаса пластичности, ударной вязкости и трещиностойкости. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность хрупкого разрушения даже при температурах выше предела хладноломкости. [c.337]

Разработка, создание и использование новых средств экспериментального исследования материалов и конструкций. Решение проблемы обеспечения надежности и ресурса изделий машиностроения, как уже отмечалось, в известной мере определяется уровнем разработки методов и средств экспериментальной оценки действительной нагруженности конструкций, напряженно-деформированных и вибрационных состояний, параметров структуры материалов, характеристик прочности и трещиностойкости, динамических характеристик прочности, трещиностойкости и тела человека—оператора машины при вибрационных и других воздействиях. Это обусловлено необходимостью повышения объема экспериментальной информации с возрастанием вероятности безотказной работы, которую необходимо обеспечить при создании ответственных конструкций. Полученная информация является весьма ценной для оценки завершенности экспериментальной отработки машин и конструкций при проведении лабораторных и натурных испытаний, а также для определения влияния условий эксплуатации на изделия и установления остаточного ресурса конструкций. [c.28]

Работоспособность сварных соединений паропроводов ТЭС в зарубежной теплоэнергетике оценивается с помощью различных методов испытаний с установлением при необходимости жаропрочных свойств, циклической прочности, трещиностойкости при ползучести и других характеристик. Применительно к паропроводам энергетических установок, эксплуатирующихся в стационарном режиме (суммарное число пусков-остановов не превышает 400 циклов), основным и наиболее распространенным разрушающим методом диагностирования сварных соединений является оценка их долговечности по результатам лабораторных испытаний цилиндрических гладких образцов с поперечным швом на длительную прочность. [c.170]

Таким образом, введение понятия об эквивалентном напряжении, учитывающем влияние внешних условий нагружения на кинетику усталостных трещин, позволяет использовать результаты оценки трещиностойкости сплавов в условиях тестовых испытаний в качестве стандартных, эталонных—универсальных, а полученные численные характеристики, как константы материала, реализуемые в условиях автомодельности для любых видов внешних воздействий на элемент конструкции. Метод определения эквивалентного напряжения и его использование в практических целях рассмотрен в гл. V, VII. [c.380]

Получение статистической информапии по характеристикам трещиностойкости сварных соединений представляет собой трудоемкую экспериментальную задачу, учитывая многообразие типов соединений, методов сварки и сварочных материалов. Поэтому важными остаются попытки разработки методик расчетной оценки характеристик трещиностойкости сварных соединений. Они могут быть использованы при решении задач прогнозирования надежности соединений с дефектами, нормировании дефектности, статистическом моделировании разрушений сварных соединений. [c.84]

Стандартизация методов определения характеристик трещиностойкости (у, Ki , бк) конструкционных материалов в реальных условиях эксплуатации требует подбора таких силовых схем нагружения образцов с трещинами, которые были бы просты в экспериментальном осуществлении и соответствовали бы теоретическим моделям механики хрупкого разрушения. Наиболее перспективной из таких силовых схем является растяжение цилиндрического образца с внешней кольцевой трещиной. Цилиндрическими образцами давно пользовались [12, 110, 194, 208, 232, 259] при изучении прочностных свойств конструкционных материалов, в частности для выяснения влияния надреза. Цилиндрический образец обладает тем преимуществом, что его легко изготовить и на нем легко создать исходный кольцевой надрез необходимой глубины и остроты. В отличие от схем, когда применяются плоские образцы, эта силовая схема реализует локальное состояние плоской деформации вдоль всего контура трещины, что соответствует расчетным моделям. Кроме того, цилиндрический образец может быть успешно применен для оценки склонности материала к хрупкому разрушению как при статическом, так и,глри ударном нагружении. [c.134]

В то же время для получения достоверных оценок предельных и допускаемых размеров дефектов требуется разработка методов, учитывающих ограничения, связанные с экспериментальными особенностями определения характеристик трещиностойкости, включая требования их корректности во всем диапазоне размеров трещин и технологичееких дефектов. Такая постановка задачи может быть эффективно рассмотрена при использовании характеристик трещиностойкости, дающих наиболее интегральное представление о процее-сах деформирования и разрушения, происходящих в локальных областях материала и элемента конструкции в целом. Этому условию наиболее удовлетворяют энергетический критерий в форме 1-инте-грала и деформационный в виде коэффициента интенсивности деформаций Кхе, которым уделено основное внимание. [c.35]

Рассмотренные конструктивно-технологические и сравнительные методы испытаний дают качественные оценки сопротивления сталей слоистому растрескиванию. При эксплуатации сварных конструкций в условиях пониженных температур этих оценок оказывается недостаточно в связи с тем, что описанные методы дают наиболее полную информацию о СР при положительных температурах испытаний и реализации слоисто-вязких разрушений. При пониженных температурах уровни характеристик механических свойств в Z-нaпpaвлeнии (ч/2> КСУг) оказываются в полосе разброса результатов, полученных при обычных испытаниях, и не позволяют идентифицировать склонности сталей к СР при реализации слоисто-хрупких разрушений. Таким образом, требования к стали по величине /2 (см. табл. 4.4) являются необходимыми, но недостаточными для оценки склонности сталей к СР. В данной ситуации особое значение приобретают методы испытаний, позволяющие определять характеристики трещиностойкости сталей при разрушениях образцов по механизму СР. [c.102]

Для унификации проведения исследований в 1969 г. в США были разработаны нормативы (ASTM) [230] проведения испытаний по определению значений Ki конструкционных материалов. Однако предложенные к настоящему времени варианты проекта стандарта [9, 209] по определению характеристики трещиностой-кости материалов (см. рис. 41, а, б) оказались трудоемкими. Это препятствует широкому внедрению в инженерную практику новых методов оценки работоспособности материала в конструкции по данным его трещиностойкости. [c.134]

Из приведенных формул для критической силы можно получить вязкость разрушения, выполнив индентирование до образования хрупкой тре-ш,ины. Сознавая приближенность таких подходов, их можно применять, так как это неразрушаюш,ие методы контроля, не требуюш,ие вырезания специальных образцов, с их помош,ью могут быть получены характеристики трещиностойкости тонких поверхностных слоев, подвергнутых специальной обработке. Аналогичным образом формулы, содержащие остаточные напряжения, можно использовать для оценки этих напряжений. [c.631]

Большинство авторов данной монографии принимали активное участие в работе Научно-методической комиссии по стандартизации в области механики разрущения. Основополагающим принципом работы комиссии после положительного опыта проведения базового эксперимента стала организация предварительных сериальных испытаний образцов по оценке влияния различных факторов на конечные результаты испытаний. В монографии представлена часть результатов таких испытаний по широкому комплексу вопросов статической, циклической и динамической трещиностойкоети, особенностей структуры и технологии получения конструкционных материалов. Это относится к исследованиям характеристик упругопластического разрущения сталей (гл. 1) и алюминиевых сплавов (гл. 7), определению характеристик трещиностойкоети малоуглеродистых сталей при динамическом распространении трещины (гл. 1), разработке методов испытаний листового проката на слоистое растрескивание (гл. 4) и сварных соединений на трещиностойкость (гл. 3, 4), комплексным испытаниям на трещиностойкость плакированных сталей (гл. 5). Исследования в указанных направлениях во многом были инициированы заданиями Научно-методической комиссии по стандартизации в области механики разрушения. Полученные результаты в дальнейшем использовались при подготовке соответствующих нормативных документов и проведении поверочных раечетов на трещиностойкость различных технических систем и конструкций. [c.8]

Методы экспериментального определения характеристик тре-щиностойкости в условиях упругопластического деформирования требуют схематизации накопленного опыта испытаний. В этой области значительное развитие и наиболее широкое практическое приложение среди критериев нелинейной механики разрушения получили раскрытие трещины [11-13], коэффициент интенсивности деформаций в упругопластической области [14], энергетический З-интеграл [15-17] и предел трещиностойкости 1 [18-19], позволяющие анализировать закономерности разрушения, напряженно-деформированное состояние в вершине трещины на стадии ее инициации при значительных пластических деформациях и общей текучести материала, а также проводить оценку предельных состояний элементов конструкций с трещинами. [c.20]

Указанные трудности в оценке трещнностон-кости сталей низкой прочности могут быть преодолены при использовании в качестве меры трещиностойкости материалов так называемого критического раскрытия трещины (КРТ) бн- Понятие введено в работах М. Я. Леонова и В. В. Панасюка и получило наибольшее распространение в британской практике благодаря работам Уэллса—Дагдей-ла. Измерение бн, соответствующего раскрытию трещины в момент ее спонтанного роста (рис. 15.10), производится с помощью специального устройства типа поворотной лопатки, а иногда также оценивается по смещению берегов трещины по показаниям двухконсольного датчика (см, рис. 15.6). Метод КРТ позволяет сопоставлять низкопрочные стали в образцах идентичных размеров и испытанных в одинаковых условиях. В этом смысле КРТ можно рассматривать как характеристику, зависящую от размеров и конфигурации образца и способа нагружения, что делает КРТ менее информативным параметром, чем Kie-В работах В. С. Ивановой предложена мето- [c.240]

При участии автора книги в СССР были разработаны РД 50.344— 82 "Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при циклическом нагружении", являющиеся первым межотраслевым нормативно-методическим документом по испытаниям металлов на трещиностойкость. Определяемые в соответствии с этими методическими указаниями характе 1стики могут быть использованы (наряду с другими характеристиками механических свойств) для суждения о сопротивлении материала развитию трещины и определения влияния на него различных металлургических, технологических и эксплуатационных факторов сопоставления материалов при обосновании их выбора для машин и конструкций контроля качества материалов оценки долговечности элементов конструкций на основании данных об их дефектности и напряженном состоянии установления Критерия неразрушающего контроля и анализа причин разрушения конструкций. [c.49]

Кроме экспериментальной оценки, А/С у определяют расчетным путем из уравнений, предложенных для скорости роста тре14ины. Чтобы оценить А/С . по такому уравнению, необходимо знать скорость роста трещины и циклическую трещиностойкость [262]. Пред ложены также соотношения, позволяющие рассчитать А/С . по другим характеристикам механических свойств. Значения Ал, определенные экспериментально и расчетными методами, значительно различаются. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...