Граница разрушения при сложном нагружении

ГРАНИЦА РАЗРУШЕНИЯ ПРИ сложном НАГРУЖЕНИИ [c.103]

Для исследования влияния пути нагружения на форму и размеры границы текучести и выяснения законов разрушения при сложном нагружении выбраны пять вариантов пути нагружения на плоскости нормальных напряжений (ое, Ог) и один вариант на плоскости (Ог, т ) На рис. 1 и 2 приведены схемы использованных для опытов вариантов пути нагружения (/—VI) в той последовательности, в которой были проведены опыты. Каждый ш [c.9]

Разрушение при циклическом нагружении волокнистых композиций чрезвычайно сложно и мало изучено. Усталостное разрушение таких композиций обычно начинается с образования трещин в матрице или разрушения связи полимер — волокно. Выносливость резко уменьшается с повышением амплитуды напряжения. Пластичная матрица повышает выносливость по сравнению с хрупкой. С увеличением отношения длины волокон к диаметру вплоть до 200 выносливость возрастает [76]. Тепловыделения при циклических нагрузках снижают выносливость, особенно при высоких частотах [79—80]. Механические потери в композициях особенно велики вблизи границы раздела фаз, рассеяние тепла затруднено, что приводит к быстрому нарастанию температуры и катастрофической потере жесткости и прочности. [c.277]

Работ, посвященных изучению границ разрушения стали при сложном нагружении, крайне мало, и результаты этих работ противоречивы. Авторы [54] на основе своих работ (рис. 56) приходят к выводу, что при сложном нагружении, как и простом, подтверждается условие прочности Ог = 06. Как показывает рис. 56, для такого вывода опытных данных этой работы явно недостаточно. А. М. Жуков на основе результатов своих работ (рис. 57) приходит к выводу, что сложность нагружения не окЭ зывает влияния на границу разрушения [39, 41]. [c.112]

Значительный вклад в изучение границ разрушения различных марок стали при простом и сложном нагружениях в условиях плоского напряженного состояния сделан А. М. Жуковым [37, 39, 41, 109]. Результаты его опытов воспроизведены на рис. 57. На основании этих результатов А. М. Жуков делает вывод, что для стали условие прочности тшах=ть выполняется удовлетворительно. Если принять, что это условие прочности данными опытами подтверждается удовлетворительно для области 0е>(7г, то нет достаточных данных для утверждения, что это же [c.112]

Граница разрушения. Выше было показано, что при рассматриваемых (гл. IV) путях сложного нагружения условная граница разрушения в относительных координ-атах практически [c.121]

Г. Б. Тал ы п о в. Границы текучести и разрушения малоуглеродистой стали при простом -и сложном нагружениях. Влияние старения. Изв. АН СССР, Механика и машиностроение, № 6,1961. [c.127]

Разрушения, производимые импульсами напряжения, отличаются от разрушений, производимых статически , по нескольким различным причинам. Во-первых, при импульсах короткой продолжительности ни одна образующаяся трещина еще не успевает развиться, а импульс уже проходит и напряжения снимаются. Это происходит потому, что скорость распространения трещины, вообще говоря, значительно меньше скорости распространения импульса ). Во-вторых, при коротком импульсе в любой данный момент времени только малая часть образца находится в напряженном состоянии и разрушения могут образовываться в одной области образца совершенно независимо от того, что происходит в любом другом месте. В-третьих, как показано в гл. II, когда импульс сжатия падает на свободную границу, он приводит к образованию отраженного импульса растяжения, а при наклонном падении образуется как импульс расширения, так и импульс искажения. Интерференция так х отраженных импульсов может привести, как показано на фотографии 1 (фронтиспис), к очень сложным распределениям напряжений, причем при наложении различных отраженных импульсов могут возникнуть напряжения достаточно большие, чтобы произвести разрушение, когда амплитуда падающего импульса слишком мала для этого. Наконец, как показано в гл. IV, динамические упругие свойства многих твердых тел могут заметно отличаться от свойств статических. Так, при очень высоких скоростях нагружения, связанных с интенсивными импульсами напряжения, материалы, которые обычно считаются вязкими, могут вести себя как хрупкие. [c.167]

Во втором случае реализуются механизмы, близкие к хрупкому разрушению. Пленки, образующ,иеся на поверхности при трении, и основной металл отличаются химическим составом, структурой, параметрами решеток, поверхностной энергией и т. п. Поэтому на границе раздела возникает сетка дислокаций несоответствия. Эта сложная дислокационная сетка представляет серьезное препятствие для выхода дислокаций на поверхность. На поверхностях раздела основного металла и модифицированных слоев вторичных структур образуются трещины. Эта особенность вполне согласуется с пред-ставлениями о том, что линии скольжения, образуемые дислокациями и заблокированные на поверхности раздела между основным металлом и слоем вторичных структур, создают высокую концентрацию напряжений, которая при многократных повторных нагружениях приводит к образованию трещин и разрушению. [c.289]

Г. Б. Талыпов, В, Н. Каменцев. Влияние принудительного старения на границу разрушения при сложном нагружении. Бюлл. научного совета по прочности и пластичности, № 2. Изд. АН СССР, 1961, [c.126]

Термоциклическое нагружение происходит при специфических условиях, основными из которых являются неизотермическое деформирование материала, обусловливающее различную интенсивность накопления повреждений в первой и второй частях цикла одновременное накопление статического и циклического повреждений в течение каждого цикла разнородный характер повреждений (принтах материал подвергается более или менее длительному воздействию статической нагрузки с соответствующим повреждением границ зерен, а при тш — кратковременному унругопластическому деформированию, при котором деформации развиваются главным образом за счет сдвигов в теле зерен). Двойственный характер накапливаемого повреждения определяет и особый вид циклического упрочнения при термоусталости, выражающийся в чередовании процессов упрочнения и разупрочнения. Все эти обстоятельства проявляются и в характере разрушения при, термоциклическом нагружении, который, как упоминалось, является более сложным, чем при простых видах нагружения—механической усталости и длительном статическом нагружении. [c.98]

В процессе длительного статического нагружения в результате-действия высокой температуры и накопления деформаций ползучести в большинстве конструкционных материалов, особенно в жаропрочных никелевых сплавах, являющихся метастабильными, происходят структурные изменения, связанные с выпаданием, коагуляцией и растворением упрочняющих фаз, в результате чего изме-HHef H соотношение между прочностью зерен и их границ, происходит охрупчивание материала, изменяется тип разрушения. При-наличии указанных изменений в механизме разрушения, трудно ожидать, что критерий длительного разрушения при сложном напряженном состоянии окажется независимым от температурно-временного диапазона испытаний и свойственных ему изменений в структуре и особенностях разрушения материала. Большая серия опытов Джонсона, проведенных при сочетании растяжения с кручением на молибденовой стали при Г=500°С, меди при 7 = 250°С [c.12]

В условиях, исключающих влияние старений, границы разрушения при простом и сложном статическом (неусталостного характера) нагружениях в первом квадранТе плоскости (ое, <Уг) совпадают, т. е. при этих условиях граница разрушения не зависит от пути нагружения. [c.110]

ПО всей поверхности торца штифта [15]. Это приводит к более резкому падению нагрузки, наклон участка 4 увеличивается. Теоретическое обоснование штифтового метода затрудняется сложным напряженным состоянием покрытия при нагружении. Соотношение одновременно действующих напряжений среза и изгиба и величины прочности соединения покрытия обусловливает характер разрушения покрытия. Различаются четыре вида разрушения (рис. 4.3). Торец штифа (рис. 4.3, а) отделяется от покрытия строго по границе раздела. При таком чистом отрыве прочность соединения покрытия будет определяться только нормальным напряжением сгсоед которое нахо- [c.58]

Он позволяет описать момент образования границ типа межзе-ренных во время пластической деформации, при рекристаллизации и полигонизации, при соединении металлов во время совместной деформации, а также разрушение металла. Критерии разрушения для простого и сложного нагружения дают возможность учесть физические свойства металла, особенности условий деформации, а также наличие в металле слабого звена. [c.306]

Настоящее исследование, выполненное в лаборатории сопротивления материалов Научно-исследовательского института математики и механики Ленинградского государственного университета им. А, А. Жданова, в определенном смысле является продолжением предыдущих исследований лаборатории (см. Г/Б, Талыпов Приближенная теория сварочных деформаций и напряжений. Изд. ЛГУ, 1957). этой работе. показано, что основной металл зоны сварного шва поЬле сварки и остывания до приложения внешних сил находится в упруго-пластическом деформированном состоянии. При последующем приложении внешних сил металл этой, зоны может оказаться в условиях сложного нагружения. К аналогичному состоянию приводит процесс закалки. Кроме того, определенная зона основного металла в процессе сварки и остывания подвергается термическому сложному нагружению. В связи с этим возникают проблемы влияния сложности нагружения на форму, размеры и положение мгновенной поверхности текучести, а taкжe на границу разрушения. В монографии приведены результаты исследования по этйм- проблемам для изотропного в начальном состоянии металла. [c.3]

Влияние сложного нагружения на границу разрушения изучено недостаточно. Имеющиеся по этому вопросу работы содержат противоречивые выводы. Поэтому в главе IV дается иссле-дованйе влияния пластической деформации на границу разрушения. Результаты исследования приводят к вполне определенному выводу/что при статических (неусталостного характера) нагружениях в первом квадранте плоскости (ае, Сг) граница разруше-ят не зависит от пути нагружения, т. е, при этих условиях эти границы при простом и сложном нагружениях совпадают. [c.7]

Г. Б. Талыпов, В. Н, Каменцев. Границы разрушения мало-углергодистой стали при простом и сложном нагружениях. Сб. Исследования по упругости и пластичности , № 1. Изд. ЛГУ, 1961. [c.127]

Изучение физической природы разрушения при ползучести в широком диапазоне изменения напряжения, скорости процесса температуры и времени показывает, что для длительных процессов высокотемпературной ползучести, когда упрочнением можно пренебречь, достаточно ограничиться двумя структурнйми параметрами 0)1 и 0)2, отражающими накопление повреждаемостей соответственно от максимальных нормальных напряжений (клиновидные трещины на стыках границ зерен) и максимальных касательных напряжений (микропоры на границах зерен). Два вида накопления микроповреждаемости от действия нормальных и касательных напряжений отражают дуализм микроповреждаемости при ползучести и позволяют повысить точность описания процесса деформирования и разрушения на большой временной базе как при статическом нагружении в условиях растяжения, так и при сложном напряженном состоянии и знакопеременном нагружении. [c.22]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

Если температура повторной деформации ниже, чем первичной, то можно предполагать, что такая перестройка, которая в основном проходит в сторону укрупнения ячеек, осуществляется за счет разрушения наименее прочных границ ячеек, т. е. образованных на последних этапах первичной деформации, и использования освободившихся дислокаций для уплотнения остальных границ. Когда же повторная деформация происходит при более высокой температуре, чем первичная, перестройка носит более сложный характер на кривой нагружения наблюдается зуб текучести (эффект Коттрелла — Билби [3]), избыточная плотность дислокаций сбрасывается из внутренних объемов по так называемым каналам [289]. [c.177]

Следует осторожно сопоставлять величины сдвиговых деформаций у кончика трещины у с предельными значениями деформации сдвига Vuit, определенными из испытаний композита без концентраторов напряжений. Дело в том, что в матрице и в пограничном слое волокно — матрица у вершины трещины возникает сложное напряженное состояние. Кроме того, не известно, происходит ли разрушение от касательных напряжений по матрице или по границе волокно — матрица. Однако при отсутствии данных о поведении полимерной матрицы в условиях сложного напряженного состояния представляется разумным в сдвиговом анализе оценивать распространение повреждения (или трещины) в направлении нагружения на основании прямого сопоставления у и Vuit- [c.66]

Результаты исследований [6, 8, 35, 60 и др. ] показывают, что гидроэрозия развивается не только от кавитирующего действия жидкости, но и от обычных ударов, при которых каждая частица жидкости действует локализованно и при высоких скоростях ведет себя как твердое тело, обусловливая сложный характер нагружения рабочей поверхности детали. В этих условиях поверхность детали подвергается микроударному воздействию, поэтому обычные показатели механических свойств не могут характеризовать эрозионную прочность или стойкость металла, т. е. его сопротивляемость разрушению в микрообъемах. Надежность и долговечность деталей машин, работающих в условиях микроударного воздействия, следует оценивать механическими характеристиками металла отдельных микроучастков. Прочность отдельных микроучастков определяется природой данного сплава, его структурными составляющими, свойствами зерна, его границ и строением тонкой структуры. [c.7]

По определению прочность равна примерно К й, где д, — характерный диаметр наиболее опасного трещиноподобного дефекта, а Кю представляет собой некоторую сложную функцию координат. Задачей металлургического процесса, помимо определенных условий химической и температурной устойчивости сплава, является создание минимальных по размерам и однородно распределенных в пространстве структурных ячеек, границы которых играют роль энергетических прочностных барьеров (такими ячейками чаще всего являются зерна основного металла и химически активных примесей, образующиеся из центров кристаллизации при отвердевании расплава роль барьеров, по-видимому, играют межкристаллитные пленки, образующиеся из химически неактивных атомов примесей, которые оттеснены к границе в процессе роста зерен). При этом начальный трещиновидный дефект в процессе нагружения развивается примерно до контролируемых заранее размеров зерна, так что в момент разрушения величина й примерно равна диаметру наибольшего зерна. Это поясняет тот факт, что прочность даже очень хрупких сплавов меняется в относительно небольшом диапазоне по сравнению с прочностью аморфных материалов типа стекла. Таким образом, основной путь увеличения металлургической прочности с точки зрения линейной механики разрушения состоит в увеличении Кю (применением легирующих добавок и термообработки, влияющей на фазовые превращения, в первую очередь на границах зерен) и уменьшении размера наибольшего зерна (гомогенизацией процесса кристаллизации). [c.400]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...