Разрушение путем отрыва и путем сдвига

Разрушение путем отрыва и путем сдвига. Сравнивая внешний вид поверхностей, по которым происходит разрушение образцов, можно различить два типа разрушения. Цилиндрические или призматические образцы из хрупких материалов (стекла или чугуна) при растяжении разрушаются по плоскости, перпендикулярной направлению растягивающих усилий. В аморфных материалах поверхность разрушения бывает обычно гладкая, но иногда, в случаях, когда сопутствующие разрушению растягивающие напряжения вызываются ударными сосредоточенными силами, получается конхоидальное разрушение ( раковистый излом ), образующее поверхность с мельчайшей концентрической рябью. С другой стороны, в кристаллических материалах при одноосном растяжении, когда поверхность разрушения, повидимому, перпендикулярна направлению растяжения, она состоит из ничтожно малых, различно ориентированных плоскостей кристаллитов, отражающих свет, подобно мельчайшим зеркалам. Разрушение по такого рода поверхности называется обычно зернистым . При осевом сжатии призматические образцы большинства твердых тел разрушаются по поверхности, наклоненной под некоторым, обычно меньшим 45°, углом относительно направления сжатия (см. фиг. 300). Пластичные металлы при испытании на растяжение разрываются после возникновения местного остаточного сужения вблизи минимального сечения, причем поверхность разрушения разделяется на две зоны центральную, которая перпендикулярна направлению растя- [c.205]

Разрушение путем отрыва и путем сдвига 207 [c.207]

Теории прочности. До тех пор пока рассмотренный в предыдущих пунктах механизм нескольких типов разрушения в различных материалах не будет изучен более удовлетворительно на основе экспериментального материала, мы вынуждены формулировать условия разрушения лишь чисто феноменологически. Мы будем различать два типа разрушения путем отрыва и путем сдвига. Эти два типа разрушения могут соответствовать (но могут и не соответствовать) двум классам технических материалов, которые инженеры называют соответственно хрупкими и пластичными , в зависимости от того, разрушаются ли они без заметной предварительной пластической деформации или же [c.233]

В отдельных случаях образцы обнаруживали наличие обоих типов поверхностей разрушения—путем отрыва и путем сдвига. На поверхности цилиндра эти два типа разрушения представлялись винтовой линией. Первому из них соответствует круто наклоненная винтовая линия, а второму—винтовая линия, проходя-шая под углом 45° относительно круто наклоненной трещины [c.272]

Первая теория позволяет объяснить, почему чугунный образец при кручении разрушается по винтовым главным площадкам. В то же время она не дает возможности объяснить характерное разрушение чугунного цилиндра при сжатии, так как оно происходит не путем отрыва, а путем сдвигов по косой плоскости ( И). [c.295]

Составляющая вектора полного напряж ения по нормали к сечению обозначается через а и называется нормальным напряжением. Составляющая в плоскости сечения называется касательным напряжением и обозначается через т. Разложение вектора полного на-пряж ения на две указанные составляющие имеет ясный физический смысл С нормальными напряжениями связано разрушение путем отрыва, а с касательными - разрушение путем сдвига или среза [c.32]

Следует заметить, что эта теория прочности дает удовлетворительные результаты и для описания разрушения хрупких материалов в тех случаях, когда разрушение путем отрыва невозможно и оно происходит за счет сдвига по плоскостям действия тах- Так разрушаются образцы из хрупких материалов при сжатии (см. п. 3.2.5, рис. 3.15 б). Таким образом, третья теория прочности позволяет рассматривать предельные состояния хрупкого сдвига и текучести с единой точки зрения. [c.353]

Следует надеяться, что в дальнейшем будут предприняты попытки дать удовлетворительное объяснение также и для механизма второго из только что упомянутых типов разрушения. Это дало бы возможность установить сущность наблюдавшихся исследователями различий между этими типами разрушения путем отрыва, путем сдвига и разрушения смешанного типа, а также выяснить влияние предварительной холодной обработки пластичных металлов на вид разрушения ). [c.226]

ВОЗМОЖНОСТЬ дальнейшей деформации истощается,—они разрушаются по плоскостям сдвига. В поликристаллических пластичных металлах в случаях не слишком больших остаточных деформаций и при однородном напряженном состоянии оба типа разрушения могут быть полностью определены ориентировкой поверхности разрушения если последняя перпендикулярна главному наибольшему растягивающему напряжению, то мы имеем разрушение путем отрыва, если же она наклонена под значительным углом относительно главных направлений напряжений, то перед нами разрушение путем сдвига. Однако, как уже указывалось, исследование поверхности разрушения под микроскопом может обнаружить существен ные отклонения от этих двух видов разрушения видимая поверхность разрушения при отрыве может состоять из мельчайших действительных плоскостей отрыва или из мельчайших плоскостей сдвига (в отдельных зернах). Для решения вопроса о том, какой тип разрушения является преобладающим—путем сдвига или путем отрыва,—может даже оказаться необходимым установление процентного соотношения между площадями плоскостей сдвига- и отрыва, причем результат здесь может привести к парадоксальным выводам. К указанным видам разрушения следует еще добавить наблюдаемое иногда разрушение зернистой структуры по границам зерен. На практике к разрушению могут привести один или комбинация из нескольких простейших видов указанных процессов. [c.228]

Фиг. 163. Сложное разрушение путем сдвига и отрыва.

Фиг. 164. Трещина, возникшая в результате разрушения путем отрыва, сдвига и разрушения по границам зерен.

При испытаниях на растяжение при низких температурах разорванные образцы обычно имеют форму конуса-чашечки. При этом в центральной части чашечки поверхность металла оказывается более грубой, что свидетельствует о наличии разрушения путем отрыва. Стенки чашечки, расположенные приблизительно под углом 45 град, к оси растягивающего усилия, имеют более гладкую поверхность, что указывает на наличие в этом металле разрушения путем сдвига. По мере повышения температуры испытания поверхность отрыва уменьшается и вместо конического пояска, имеющего место при низких температурах, появляется контур образца в виде двух конусов, встречающихся своими вершинами. [c.15]

На рис. 7.2.5 показан разрушенный стальной образец, к которому прикладывалась повторно-переменная нагрузка, вызывающая упругопластическую деформацию. Из рисунка видно, что разрушение образца шло одновременно путем среза и отрыва. Следовательно, процесс разрушения представляет собой единство сдвига и отрыва. [c.94]

Свойства волокнистых композитов при нагружении сжатием обнаруживают значительные отклонения от правила смеси [48, 66] так, у композита алюминий—нержавеющая сталь непосредственно после изготовления предел упругости выще в 2 раза, а предел микротекучести — в 5—8 раз (в зависимости от объемной доли упрочнителя). Диаграммы деформации композита алюминий—нержавеющая сталь при сжатии для различных значений объемной доли упрочнителя приведены на рис. 16. Показано, что разрушение происходит в фазе , т. е. путем сдвига (выгибанием), и. не связано с отслаиванием (отрывом) проволоки по поверхности раздела. В соответствии с этими данными был пред- [c.247]

На основании гипотезы о том что разрушение одного и того же материала может происходить как путем отрыва, так и путем сдвига в зависимости от условий его работы и напряженного состояния, [c.48]

Однако вопрос о причине разрушения является одним из труднейших в учении о прочности на него нет и не может быть единого бесспорного ответа, потому что разные материалы в разных условиях нагружения разрушаются от разных причин. По современным взглядам, разрушение материала происходит либо путем отрыва, либо путем сдвига. [c.294]

Будем считать, что предельные значения нормального и касательного напряжений — постоянные величины, не зависящие от вида напряженного состояния. В таком случае границу области образуют две прямые линии (рис. 295) вертикаль, проведенная через точку отмечающую величину [о], и горизонталь, проведенная через точку К, отмечающую величину [х]. Если луч О А при росте нагрузки достигнет горизонтальной границы, то разрушение произойдет от сдвига если луч ОВ достигнет вертикальной границы, то разрушение произойдет путем отрыва. В зависимости от соотношения опытных значений ОК и ОЬ для разных материалов одно и то же напряженное состояние может привести к разным видам разрушения. [c.302]

Ниже (п. 13, е этой главы) будет указано, что, согласно А. Леону, некоторые основанные на опытах Мак-Адама заключения относительно существования единой предельной кривой , которая представляет все напряженные состояния, вызывающие в хрупком материале разрушение как путем отрыва, так и путем сдвига, можно согласовать с теорией прочности Мора (последняя также будет рассмотрена ниже). [c.205]

Уже упоминалось, что в иоликристаллических телах различают два типа разрушения разрушение путем отрыва и путем сдвига. В больших металлических монокристаллах, являюш ихся наиболее правильными и простейшими прототипами кристаллических металлов, также обнаружены этп два типа разрушения монокристаллы имеют вполне определенные плоскости отрыва, не совпадающие с плоскостями сдвига. При ударе или при некоторых других особых условиях (очень высокие скорости деформации или низкие температуры) монокристаллы разрушаются по плоскостям отрыва, после же значительной пластической деформации, сопровождающейся скольжением (или двойникованием) в тонких слоях, когда [c.227]

Н. Н. Давиденковым и Я- Б. Фридманом даны диаграммы механического состояния (рис. 3.16), позволяющие установить тип ожидаемого разрушения материала. Диаграмма механического состояния содержит график, й котором в системе осей а и т строится прямоугольник, ограничивающий область прочного состояния для данного материала. При этом приведенные напряжения оп р деляются по первой или второй теориям прочности. Напряженное состояние тела 1 вйбражается в виде выходящих из начала координат лучей. Вторую половину диаграммы механического состояния представляет график обобщенных кривых деформа-рй. В зависимости от того, какую предельную линию пересечет луч, соответствующей данному напряженному состоянию, устанавливается характер нарушения прочности (текучесть, разрушение путем отрыва или сдвига). Это дает осйовани для Анбора наиболее подходящей теории прочности при данном напряженном состоянии. [c.48]

Схема А. Ф. Иоффе была построена по результатам испытаний на разрушение каменной соли прн различных температурах. Однако экспериментальное подтверждение этой схемы для металлов натолкнулось на ряд трудностей, связанных с получением в металлах идеально хрупкого разрушения. Экспериментальные данные, полу ченные Б. Б. Чечули1иям и В. Бодуновой [321] для гитана, насыщенного водородом, удивительно точно подтверждают схему А. Ф. Иоффе. На рпс. 140 приведе- но изменение истинного сопротивления разрушению от температуры для титана с различным содержанием водорода [321]. Прочность отожженного в вакуу.ме титана непрерывно возрастает с понижением температуры вплоть до 77 К (—196° С). Прочность наводороженного титана возрастает до определенной температуры, при которой достигается сопротивление отрыву. При дальнейшем понижении температуры разрушение происходит путем отрыва, а не сдвига, причем в соответствии с идея- [c.308]

Длительное время господствовала ограниченная, односторонняя точка зрения, что каждый >1атериал может давать только один вид разрушения — отрыв или срез (сдвиг). Н. Н. Давиденковым и его школой было выдвинуто новое положение материал может разрушаться как путем отрыва, так и путем среза. Эта точка зрения подтверждена экспериментально. [c.94]

Скорость деформации и температура аналогичным образом влияют на параметры процесса разрушения через изменение жесткости напряженного состояния, не меняя самого процесса в определенном диапазоне изменения указанных факторов. Сочетание низкой скорости деформации и высокой степени стеснения пластической деформации может изменить механизм вязкого разрушения, например от преимущественного формирования ямочного рельефа в условиях отрыва до вязкого внутризеренного, путем сдвига при нарушении сплошности по одной из кристаллографических плоскостей. Указанный переход в развитии процесса разрушения был выявлен при испытании круглых образцов диаметром 5 мм с надрезом из жаропрочного сплава ЭИ437БУВД при температуре 650 °С. Медленный рост трещины характеризовался следующими элементами рельефа гладкие фасетки со следами внутризеренного множественного скольжения по взаимно пересекающимся кристаллографическим плоскостям, вышедшим в плоскость разрушения, и волнистый рельеф в виде пересекающихся ступенек, которые также отражают процесс кристаллографического скольжения (рис. 2.6а). Аналогичный характер формирования поверхности разрушения был выявлен в изломе на участке ускоренного роста трещины при эксплуатационном разрушении диска турбины двигателя (рис. 2.66). Диск был изготовлен из того же жаропрочного сплава ЭИ437БУВД. Разрушение диска было усталостным. Сопоставление описываемых. элементов рельефа в ситуации монотонного растяжения с низкой скоростью деформации и повторное циклическое нагружение дисрса в эксплуатации привели к идентичному процессу разрушения. В отличие от разрушения образца в диске развитие трещины происходило при медленном возрастании нагрузки в момент за- [c.91]

Исследования ориентировок фасеток скола для хрупкого разрушения [60] и в случае процесса порообразования при вязком разрушении [61, 62] показали, что зарождение трещины происходит на некотором расстоянии перед вершиной трещины, равном двойному ее ]заскрытию, где достигается максимум интенсивности напряженного состояния [63]. В случае вязкого разрушения имеет место процесс порообразования, который завершается соединением пор с вершиной трещины путем сдвига или отрыва. [c.105]

Влияние температуры на разрушение сваренных полос из углеродистой стали, содержащей 0,16—0,28 /о С, показано на рис. 61. В полосе без надреза и при отсутствии остаточных напряжений [91] разрушение происходит при весьма больших пластических деформациях на уровне предела прочности Ствр (кривая RQP). При наличии острого надреза (без остаточных напряжений) при температуре выше верхней критической t р происходит разрушение путем сдвига при достижении предела прочности при снижении температуры ниже 1кр разрушение, происходит путем отрыва на уровне напряжений предела текучести (кривая PQST). Если при этом имеются значительные остаточные напряжения, например, после сварки, то при температуре ниже t кр картина разрушений меняется. При температурах, меньших нижней критической г кр, напряжения от внешних нагрузок больше критических (линия озУ) приводят к распространению хрупкой трещины по всему сечению и к хрупкому разрушению. При меньших напряжениях хрупкая трещина может возникнуть, но ее развитие замедляется при выходе из области значительных остаточных напряжений. [c.220]

Конструкционные металлы являются конгломератом спаянных, но случайно ориентированных анизотропных кристаллических зерен. На стадии упругого деформирования максимальные касательные напряжения в отдельных зернах могут отличаться от средних макроскопических напряжений по ориентировочным подсчетам до полутора раз (в обе стороны). Пластическое деформирование начинается сначала только в отдельных, наиболее неблагоприятно ориентированных зернах, в которых касательные напряжения значительно выше средних значений, и лишь при дальнейшем увеличении напряжений зона пластических деформаций распространяется на значительные объемы. Совокупность пластических сдвигов в отдельных зернах создает полосы скольжения, проходящие через конгломерат многих зерен и приблизительно совпадающие по направлению с плоскостями действия наибольших касательных напряжений, определяемых обычными методами механики сплошной среды. Схематически этот процесс показан на рис. 1.2. Под действием сдвигающих усилий отдельные слои материала скользят относительно друг друга, причем объем деформируемого материала остается постоянным. В результате получается угол пластического сдвига 7шах- Полосы скольжения являются местами концентрации микротрещин, из множества которых на определенном этапе деформирования формируется одна или несколько магистральных (микроскопических) трещин вязкого разрушения, которые могут быть [6, 541 трещинами сдвига или трещинами нормального отрыва. В первом случае говорят о разрушении путем сдвига или среза, во втором случае — о разрушении путем отрыва. [c.10]

Разрушение металлов, Существует два основных вида разрушения металлов 1) путем отрыва под действием нормальных напряжений при хрупком разрушении, которое не сопровождается пластической деформацией, и 2) путем сдвига под действием касательных напряжений при любом состоянии. Вязкое разрушение путем сдвига сопровождается значительной пластической деформацией, которая наступает досле того, как металл достиг предела текучести. [c.64]

Наиболее распространенная точка зрения на макроскопическое разрушение исходит из признаков двойственного характера сопротивления разрушению каждый материал в зависимости от условий деформации может разрушаться от действия растягивающих (нормальных) напряжений (путем отрыва) или касательных путем поперечного или продольного среза или сдвига. Тот или иной вид разрушения определяется соотношением указанных напряжений и соотношением сопротивлений материала разрушению путем отрыва и среза при данных условиях нагружения (рис. 14.7). Однако природа разрушения, определяющаяся его микроскопической картиной, значительно еложнее и недостаточно изучена. [c.203]

Пластическая деформация сопровождается накоплением микротре-щнн, т. е. вызывает повреждаемость материала. Естественно, что реологические соотношения необходимо строить с учетом этого фактора. Это последнее явление в реальных объектах происходит по многочисленным конкретным механизмам, например таким, как в [2П. Для иллюстрации методики расчета деформаций в условиях повреждаемости выберем два часто наблюдающихся случая разрушения, происходящих путем образования трещин отрыва и трещин среза. Условимся не учитывать специфику чисто усталостного разрушения, что не трудно сделать. Отметим еще, что трещины отрыва или среза зарождаются почти исключительно вследствие стесненных микропластиче-ских сдвигов, или, выражаясь другими словами, исчерпания локального ресурса пластичности [31, 32]. Основную роль при этом играют именно пластические сдвиги, т. е. в приведенных выше обозначениях Рз1 и Рзь В то же время неупругие деформации фазового характера (р/-.) или связанные с двойникованием (Р31) существенного вклада в зарождение микротрещин не вносят. Конечно, их косвенное влияние через распределение полей напряжений, зависящее от суммы все.х деформаций, очевидно. [c.33]

Смотреть страницы где упоминается термин Разрушение путем отрыва и путем сдвига : [c.97] [c.246] [c.86] [c.187] [c.102] [c.8] [c.108] [c.209] [c.214] [c.220] [c.250] [c.251] [c.115] [c.133] [c.168] [c.169] [c.181] [c.303] [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...