Инкубационный период развития трещины

Ввиду трудностей математического характера авторам работы [202] не удалось в рамках указанной постановки точно исследовать даже начальный этап (инкубационный период) развития трещины. Путем значительных упрощений для простейшего случая (вязко-упругое тело Максвелла) ими было получено уравнение для определения времени инициирования трещины. [c.16]

ИНКУБАЦИОННЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ ТРЕЩИНЫ [c.74]

Длительность инкубационного периода развития трещины в вязко-упругом теле определяется реологическими свойствами материала, геометрией тела и видом нагрузки (коэффициентом интенсивности напряжений для макроскопической трещины), и характеристиками разрушения. [c.146]

Длительность начального (переходного) периода развития трещины определяется указанными выше характеристиками и для макроскопической трещины соизмерима с величиной инкубационного периода развития трещины. [c.146]

Инкубационный период развития трегцины в полимерах. Во время инкубационного периода происходит раскрытие берегов трещины без ее роста. [c.314]

В начальный инкубационный период развития тре-ш,ины плотность дислокаций растет и внутренние напряжения увеличиваются. При этом в ферромагнитных материалах движение доменных частиц затрудняется. По мере увеличения нагрузки появляются линии скольжения, имеющие тенденцию к расширению. Отдельные части зерна темнеют. Возникает множество линий, сдвигов, переходящих затем в трещины. [c.160]

Полное время до разрушения работающей детали или образца при лабораторных испытаниях tf состоит из инкубационного периода ti, продолжавшегося до возникновения трещины, и периода развития трещины tp, в конце которого наступает окончательное разрушение. [c.174]

Процесс разрушения многостадийный. Он подразделяется на инкубационный период возникновения трещины, период ее медленного (докритического) развития и период лавинообразного роста. [c.59]

Окружающая среда наряду с усталостью (или без нее) может способствовать стабильному распространению трещины. Как уже выше было отмечено, явление и процесс самопроизвольного разрушения металлических тел под воздействием окружающей среды называется коррозией. В качестве коррозионной среды в условиях действия внешних нагрузок может выступать и водород, содержащийся в сталях. Для сталей источником водорода может быть вода или водяные пары при непосредственном с ними контакте чистой поверхно-сти. Как показывают экспериментальные исследования, в атмосфере очищенного водорода при давлении 0,098 МПа докритический рост трещины в стали Н-11 происходит при меньшем значении коэффициента интенсивности напряжений, чем в обычных условиях. При этом трещина имеет большую скорость роста, чем в полностью увлажненной среде очищенного аргона (рис. 1.16). Это и есть непосредственная форма водородного охрупчивания [6]. Как известно, в стали водород может находиться в атомарном, а иногда и в ионном состоянии. При нормальных условиях в свободном состоянии водород находится в молекулярном состоянии. В то же время водород может диссоциировать в результате хемосорбции на железе. Это позволяет предположить, что причиной хрупкости железа может быть абсорбированный водород. Хемосорбция водорода на железе происходит мгновенно, что подтверждается отсутствием инкубационного периода развития у инициированной трещины. [c.38]

Долговечность вязко-упругих тел с макроскопическими трещинами нормального разрыва в общем случае (при произвольном Ki) определяется длительностью основного периода медленного роста трещины, поскольку инкубационный и переходной периоды развития трещин в этом случае вносят пренебрежимо малый вклад в общую долговечность тела. [c.146]

В том случае, если концевая зона не мала, начальный этап (инкубационный и переходной периоды) развития трещины вносит существенный вклад в общую долговечность вязко-упругого тела и при значительных размерах концевой зоны ( >0,5) [c.146]

Таким образом, при развитии отпускной хрупкости сплавов железа и сталей может значительно повышаться их склонность к кОррозии под напряжением, связанной с анодным растворением границ зерен. При этом в разных условиях испытаний снижается время до разрушения, пороговые значения напряжений, вызывающих коррозионное растрескивание, растет скорость трещин при заданном коэффициенте интенсивности напряжений, уменьшается инкубационный период зарождения трещин. По-видимому, наиболее опасной в этом смысле является примесь фосфора, способного избирательно растворяться с границ зерен и ослаблять пассивирующую способность защитных пленок. Концентрация фосфора в сплавах, [c.173]

Метод измерения удлинения образца, вероятно, дает наименее удовлетворительные результаты, даже если он наиболее прост с точки зрения требований к тензодатчикам, которые реагируют на изменения размеров. Зарождение многочисленных трещин. в первоначально гладких образцах затрудняет определение скорости развития трещины, поэтому рассматриваемый метод часто используют для установления момента зарождения трещины, считая время, в течение которого тензодатчик не давал никаких показаний, инкубационным периодам зарождения трещины. Однако это может ввести в заблуждение, так как большинство тензодатчиков регистрирует изменения только тогда, когда образец претерпевает некоторую пластическую деформацию, связанную с развитием трещины до таких размеров, при которых напряжения в неразрушенной части образца достигают предела текучести. Следовательно, трещина может распространяться в течение (так называемого) инкубационного периода, когда величина напряжений недостаточна, чтобы вызвать распространение полос деформации. Последнее часто наступает внезапно, вызывая на датчике резкий сигнал, который иногда ошибочно считают признаком внезапного быстрого механического разрушения. Лучшие результаты дает использование измерительных приборов для определения смещения берегов трещины [13]. Такие приборы обычно выполняют в виде двух тонких консольных балок, к которым прикрепляют проволочные датчики. Эти балки располагают с противоположных сторон крайних точек предварительно выращенной трещины. Когда происходит развитие трещины [c.320]

Соотношение инкубационного периода, периода развития трещины и лавинного разрушения [c.58]

Заметим, что вершина трещины, начиная свое дви>кение, проходит расстояние, равное начальному размеру концевой зоны (ввиду малости которой, этим периодом пренебрегают). В дальнейшем неустойчивые трещины медленно подрастают до критического размера (когда начинается спонтанное развитие). В связи с этим выделим две последовательные фазы разрушения. Вначале элемент сплошной среды переходит в некоторое промежуточное состояние (концевая зона), а затем трещина, попадая в концевую зону, производит окончательное разрушение элемента. Детали этого процесса таковы, что па начальном этапе трещина двигается по уже сформированной концевой зоне (предполагается, что к моменту i = 0 в теле уже существует трещина h с концевой областью do), и поэтому берега разреза уже имеют дополнительное раскрытие за время инкубационного периода. На последующем основном этапе развития трещины такой ситуации уже нет. Трещина разрывает сплошной материал, формируя перед этим концевую область. Раскрытие берегов разреза в концевой области начинается с момента попадания вершины в соответствующую точку вязкоупругой среды (обозначим этот момент через t ). Тогда уравнение медленного роста трещины на этом этапе получим, полагая, что в любой момент выполняется условие (39.3) [c.317]

На основе развитых представлений легко понять также кардинальное различие в докритическом поведении сквозных трещин в толстых и тонких пластинах (см., например, рис. 154). Действительно, сравним основные параметры докритического развития трещин (скорость роста трещины и инкубационный период) для случаев плоской деформации и весьма тонкой пластины при одном и том же коэффициенте интенсивности напряжений. [c.387]

Собирая вместе эти оценки, из формул (7.31) и (7.23) получаем следующие результаты а) инкубационный период в случае плоского напряженного состояния как минимум на два — три порядка больше, чем в случае плоской деформации, б) скорости докритического развития трещин в обоих случаях будут [c.387]

Электроосаждение хрома проводилось из стандартного электролита при Дк—2Б или 50 А/дм2 и температуре 35 или 50°С в течение 20 мин. Некоторые полученные данные приведены на рис. 6.5. Для стали ЗОХГСА характерно отсутствие инкубационного периода. Сразу же после нагружения хромированного образца начинается развитие водородной трещины, о чем свиде- [c.271]

Однако в другой работе [55], где также исследовался процесс развития трещин на стали 4330, выводы были сделаны иные. И в этой работе были обнаружены две стадии в процессе разрушения сплава 1) инкубационный период, в течение которого трещина не росла 2) макроскопический рост трещины, оканчивающийся разрушением образца. В этих опытах сталь, термически обработанная иа прочность 175 кГ мм , выдерживалась под нагрузкой до начала распространения трещины. После этого образцы вынимались из электролита (дистиллированная вода) и выдерживались на воздухе. В этих условиях инкубационный период несколько восстанавливался. Когда же образцы выдерживались в воде без нагрузки, то при последующих испытаниях восстановления инкубационного периода не наблюдалось. Когда образцы выдерживались под нагрузкой, но без контакта с водой, последующий инкубационный период был значительно расширен. [c.124]

Задача исследуется в квазистатической постановке. Рассматриваются два этапа в развитии трещины подготовительный (инкубационный) и основной. Во время подготовительного этапа происходит раскрытие трещины без ее роста, а в период основного— медленный рост трещины вплоть до начала ее динамического развития. При исследовании кинетики роста трещины рассмотрен только случай, когда напряжения в концевой зоне а значительно превосходят внешние нагрузки ро, т. е. когда концевые зоны трещины очень малы. В этом случае получено дифференциальное уравнение, описывающее рост трещины [c.11]

Остановимся вначале на исследовании первого (переходного) этапа развития трещины. Этот этап начинается при (конец инкубационного периода) и длится до когда длина трещины достигнет величины [c.80]

Ввиду того что инкубационный период и начальная стадия развития трещины для рассматриваемого случая были изучены в 8, 9, остановимся на исследовании основного этапа развития трещины, основываясь на уравнении (10.1). [c.86]

В силу аналогии между соотнощениями (20.12) и (8.1), определяющими вязко-упругое раскрытие для изотропного и орто-тропного случаев, а также в силу единого подхода основные уравнения для инкубационного периода и периода медленного развития трещины будут иметь тот же вид, что и в изотропном случае И определятся соответственно уравнениями (8.7), (9.3), (10.1). Поэтому долговечность анизотропной вязко-упругой пластины с макроскопической трещиной (при dроста трещины. Если деформирование материала пластины описывается ограниченными интегральными операторами [112], то в рассматриваемом случае соотношение для определения безопасной нагрузки рб имеет вид [c.128]

Поскольку при развитии макроскопической трещины инкубационный и переходной периоды пренебрежимо малы, исследуем развитие трещины во время основного периода развития. Уравнение роста трещины во время этого периода имеет вид (10.1), где R t—т) —ядро интегрального оператора (22.2). [c.133]

Основной период развития трещины в полимерном материале. После инкубационного периода при докритпческих внешних нагрузках начинается основной период, связанный с медлен- [c.316]

Учитывая инкубационные периоды развития горячесолевого растрескивания и большое значение перерывов в нагружении и нагреве, при эксплуатации титановых деталей или конструкций следует проводить периодический контроль состояния их поверхности и принимать необходимые меры при появлении мелких трещин или глубоких язв [ 12]. [c.47]

Коррозионное растрескивание происходит при одновременном воздействии статических растягивающих напряжений (внешних и внутренних) и коррозионной среды. Подобно хрупкому разрушению, происходит практически без пластической де юрмации макрообъемов металла. Непременным условием такой коррозии является локализация процесса на наиболее напряженных местах поверхности в трещинах, в защитных покрытиях, на границах зерен, выходах дислокации. В зависимости от особенностей структуры металла и состава коррозионной среды коррозионное разветвление может быть меж- или транскри-сталлитным. В общем процессе развития коррозионной трещины (сильно разветвленной) различают инкубационный период (до появления зародышевой трещины), периоды развития трещины и хрупкого разрушения. [c.161]

С 1 (р — интенсивность внешних нагрузок), т. е. рассматриваемые трещины имеют малые концевые зоны. Отмечается, что предлагаемый подход не описывает инкубационного периода развития трещинк и с его помощью нельзя вычислить время инициирования трещины. [c.20]

Вывод о том, что влияние фосфора на коррозионное растрескивание железа и сплавов Ре - С связано прежде всего с ускорением зарождения микротрещин на границах зерен, получил дальнейшее развитие при исследовании кинетики роста микротрещин (рис. 72). Оказалось, что добавка фосфора к обезуглеродистому железу практически не влияет на скорость разрушения на стадии докритического роста. Инкубационный период зарождения трещин либо отсутствует, либо не превышает 20 с. В сплаве Ре — С инкубационный период зарождения равен 140 с (рис. 72), т.е. составляет половину общего времени до разрушения. Примесь фосфора в этом сплаве приводит к почти полной ликвидации инкубационного пери- [c.169]

Развитие трещины в полимерах можно условно разбить на три периода инкубационный (нодготовительпый), ггериод медленного квазистатического роста трещины и, наконец, период динамического развития трещины. [c.314]

Не снижает до нуля стадию зарождения и большинство дефектов сварных соединений. Только при наличии в швах трещин, образовавшихся при сварке, или при наличии весьма острых непроваров можно ожидать сведения к минимуму С1адии инициирования усталостного разрушения. Однако здесь существенную роль играют остаточные напряжения. В частности, испытания крупномасштабных образцов со значительными острыми непроварами в средине шва (рис. 2, а, б) показали, что, когда дефект располагается в зоне высоких растягивающих остаточных напряжений (они создавались дополнительными наплавами), усталостные трещины зарождались и начинали развиваться практически после первых циклов нагружения образцов. Однако если такие непровары размещались в зоне сжимающих остаточных напряжений, началу зарождения трещины предшествовал значительный инкубационный период, соизмеримый с периодом ее развития [61. [c.186]

При коррозионном растрескивании детали и конструкции разрушаются вследствие зарождения на их поверхности и последующего углубления в материал трещин. Само разрушение происходит практически мгновенно в резуштате долома по месту наиболее глубокой трещины. Трещины при этом обычно направлены перпендикулярно к действию растягивающих напряжений, а при кручении — под, углом в 45°. Трещины могут иметь как транскристаллитный, так и межкристаллитный характер. Видимые на поверхности материала трещины появляются не сразу, их появлению предшествует скрытый (инкубационный) период. В развитии трещин растрескивания мбжно вьщелить три этапа зарождение трещины, собственно развитие трещины и мгновенное (спонтанное) разрушение металла. Продолжительность первого и второго этапов, учитывая, что третий протекает мгновенно, и определяет долговечность деталейи конструкций [8,17]. [c.41]

Процесс развития МКК можно разделить на несколько стадий. В первой стадии скорости равномерной коррозии и МКК равны и по внешним признакам их различать нельзя. Во второй стадии скорость МКК превышает скорость равномерной коррозии, но коррозия протекает еще без видимого разрушения металла (инкубационный период). Третья стадия характеризуется выпадением единичных зерен. На четвертой стадии происходит разрушение металла с погрупповым выпадением зерен и потерей его механической прочности. Иногда коррозия (две последние стадии) происходит внутри металла (подповерхностная коррозия). Такое деление можно обосновать исходя из электрохимических и диффузионных представлений о процессе МКК. Вначале развитие МКК происходит с невысокой скоростью из-за диффузионных ограничений, В межкристаллитных трещинах образуются продукты коррозии, заполняющие щели и затрудняющие доступ электролита. Кроме этого, увеличивается расстояние между микроанодами с микрокатодами. В случае невысокой агрессивности сред возрастающая глубина поражения и плотность продуктов коррозии вместе с растущим во времени разделением катодно-анодных участков может привести к логарифмическому закону развития МКК (например, в слабом водном растворе азотной кислоты при отсутствии напряжений в металле). В более агрессин- [c.472]

Развитие трещины в вязко-упругом теле при докри-тических нагрузках в общем случае можно условно разбить на три периода [75, 125] инкубационный (подготовительный), период медленного квазистатического роста трещины и период динамического развития трещины. [c.74]

Как уже отмечалось, рассматриваемая модель разрушения— это двухфазная модель, которая имеет две последовательные фазы разрушения. Первая фаза разрушения состоит в том, что элемент сплошной среды переходит в некоторое промежуточное состояние (концевая зона), а затем, уже во второй фазе, трещина разрушения, попадая в концевую зону, производит его окончательное разрушение. На начальном этапе развития трещина двигалась по первоначально сформированной концевой зоне (предполагается, что к моменту =0 в теле уже существует трещина длиною U с концевой областью flfo)) и поэтому берега разреза в концевой зоне уже имели дополнительное раскрытие за время инкубационного периода (второе слагаемое в уравнении (9.2)). На втором, основном, этапе развития трещины такой ситуации уже нет. Трещина последовательно разрывает сплошной материал, формируя перед этим концевую область. Раскрытие берегов разреза в концевой области начинается с момента попадания вершины концевой области в соответствующую точку вязко-упругого тела. Обозначим этот момент t. Уравнение медленного роста трещины на этом этапе, как и в предыдущем случае, получим, полагая, что в любой момент развития трещины выполняется условие (9.1). В этом случае имеем [c.83]

II) 0= onst и d= onst. Развитие трещины в вязко-упругом анизотропном теле будет носить тот же качественный характер, что и в изотропном вязко-упругом теле, и состоять из инкубационного периода и периода медленного квазистатического роста трещины, который для неустойчивых трещин переходит в период динамического развития трещины. [c.128]

Многие авторы процесс накопления усталостных повреждений, не разделяя на периоды, делят на следующие стадии циклического упрочнения (или разупрочнения), зарождения и распространения усталостных трещин (рис. 2.9) [60]. В монографии B. . Ивановой [39] весь процесс усталости разделяется на четыре периода инкубационный, разрыхления, развития микротре-щин до макротрещин критического размера и окончательного разрушения. Ниже предела усталости предложено выделить линию, соответствующую циклическому пределу упругости. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...