Особенности изменения напряженного состояния

Особенности изменения напряженного состояния [c.445]

В связи с этим максимальные упругие напряжения, очевидно, не определяют несущей способности корпуса и при пластичном материале й статической нагрузке могут быть достаточно высокими, но не превосходящими предел текучести и предел длительной прочности. Однако более подробный анализ прочности корпуса с учетом влияния упомянутых выше факторов, позволяющий детально проследить изменение напряженного состояния конструкции во времени, весьма важен. Поэтому особенно большое значение имеет разработанная в последнее время в ЦКТИ [68] программа расчета корпуса турбины для состояния не-установившейся ползучести. Программа предусматривает изменение температуры по толщине стенки и вдоль образующей корпуса и позволяет рассчитывать оболочку с произвольным очертанием меридионального сечения. Методика дает возможность определять напряжения и деформации конструкции за весь срок службы конструкции. [c.401]

Таким образом, не только режимы термического и механического нагружения, но и процесс упругопластического деформирования в опасных точках имеет нестационарный характер. Особенностью термомеханического напряженного состояния кромки лопатки является неоднородность распределения температур и напряжений наиболее неблагоприятное сочетание напряжений и температур (но не экстремальных) имеет место в полуцикле нагрева, когда в кромке действуют сжимающие напряжения. В целом для лопатки возможно сочетание как сжимающих, так и растягивающих напряжений в полуцикле высокотемпературного нагрева. Пластическое деформирование кромок приводит к возникновению поля остаточных напряжений при однородном тепловом состоянии и к изменению распределения напряжений по сечению в последующих циклах. При этом в формировании предельных состояний существенной оказывается роль процессов ползучести и релаксации [20, 29, 64, 68], протекающих наиболее интенсивно на этапе стационарного режима (период выдержки) и при наличии определенного уровня статических напряжений. [c.27]

Как уже отмечалось, в контактных задачах с заранее неопределенной и переменной во времени областью контакта при ползучести возможно значительное изменение напряженного состояния, поэтому здесь особенно важен учет истории нагружения. При незначительном изменении НДС и зон контакта вполне удовлетворительные результаты могут быть получены по теории старения. [c.148]

Важнейшей особенностью механического поведения грунта под нагрузкой является существование двух диапазонов изменения напряженного состояния, в пределах которых поведение грунта существенно различно. Первый из них, соответствующий так называемому допредельному состоянию, характерен тем, что при данном напряженном состоянии деформации оказываются вполне определенными и стабильными, изменение последних происходит лишь при увеличении уровня напряжений. Второй из указанных диапазонов характеризуется достижением некоторой комбинацией напряжений критического уровня, при котором деформации могут неограниченно развиваться и привести либо к хрупкому разрушению грунта, либо к возникновению значительных смещений (пластическое течение). Наличие этих двух диапазонов делает картину до некоторой степени похожей на то, что имеет место при деформировании обычных конструкционных упруго-пластических материалов, где первой стадией является упругость, а второй — упруго-пластическое деформирование. Существенная разница заключается в том, что, во-первых, для грунтов в допредельном и предельном состояниях значительная часть деформаций оказывается необратимой и, во-вторых, из-за пористости и дисперсности грунтов необратимость деформаций не ограничивается лишь сдвиговыми деформациями — объемная деформация в грунтах также главным образом необратима. [c.211]

Образование холодных трещин в шве или околошовной зоне обусловлено недостаточной деформационной способностью металла, особенно границ зерен, при резком изменении напряженного состояния в процессе фазовых и структурных превращений во время охлаждения. [c.576]

Пределы прочности зависят от вида и влажности грунта. Фактор влажности оказывает особенное влияние иа предел прочности грунта и особенно в случае связных грунтов, где со снижением влажности предел прочности прогрессивно возрастает. Предел прочности растет с увеличением плотности грунта, а также с ростом скорости изменения напряженного состояния. [c.38]

Ранее уже отмечалось, что зависимость предела прочности грунта от скорости изменения напряженного состояния характеризуется логарифмической кривой (см. рис. 16). Поэтому влияние скорости на удельное сопротивление грунта копанию особенно сказывается при малых ее значениях. При тех скоростях изменения напряженного состояния, которые соответствуют обычно применяемым скоростям резания (0,5—2,0 м/с), 84 [c.84]

Инерционные силы, возникающие при землетрясениях, вызывают изменение напряженного состояния массива горных пород. Особенно большие изменения в распределении напряжений наблюдаются в склонах и вершинах гор, что подтверждается образованием на них во время землетрясений различных дислокаций в виде трещин, отчлененных массивов, обвалов и оползней. Наибольшее увеличение касательных напряжений наблюдается на склонах, которые обращены по направлению распространения сейсмической волны, и оно тем больше, чем ближе к вершине. [c.44]

Подчеркнем, что в общем случае при циклическом нагружении в условиях объемного напряженного состояния (ОНС), реа-лизирующегося, например, у вершины трещины или острого концентратора в конструкции, соотношение компонент приращения напряжений при упругой разгрузке может не совпадать с идентичным соотношением напряжений в момент окончания упругопластического нагружения [66 68, 69, 72, 73]. Поэтому интенсивность приращения напряжений 5т, при которых возобновится пластическое течение при разгрузке (или, что то же самое, при реверсе нагрузки), может быть меньше, чем в одноосном случае, где циклический предел текучести 5т = 20т для идеально упругопластического тела [141, 155]. Это обстоятельство приводит к некоторым особенностям деформирования и соответственно повреждения материала в случае ОНС. Например, при одинаковом размахе полной деформации в цикле можно получить различные соотношения интенсивности размаха пластической АеР и упругой Де деформаций за счет изменения параметра 5т- [c.130]

Основной особенностью последнего выражения является то, что оно определяется разностью главных напряжений и не зависит, следовательно, от наложенного на напряженное состояние гидростатического давления. Если к каждому из главных напряжений прибавить или отнять одну и ту же величину, энергия изменения формы сохранит свое значение. [c.50]

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что в области резких изменений в форме упругого тела (внутренние углы, отверстия, выточки), а также в зоне контакта деталей возникают повышенные напряжения. Например, при растяжении полосы с небольшим отверстием (рис. 41], а) закон равномерного распределения напряжений вблизи отверстия нарушается. Напряженное состояние становится двухосным, а у края отверстия появляется пик осевого напряжения. Аналогично при изгибе ступенчатого стержня (рис. 411, б) в зоне внутреннего угла возникает повышенное напряжение, величина которого зависит в первую очередь от радиуса закругления г. При прессовой посадке втулки на вал (рис. 411, в) у концов втулки и вала также возникают местные напряжения. Подобных примеров можно привести очень много. Описанная особенность распределения напряжений получила название концентрации напряжений. Зона распространения повышенных напряжений ограничена узкой областью, расположенной в окрестности очага концентрации, и в связи [c.393]

Следует подчеркнуть, что для одного и того же материала сопротивление усталости зависит от типа напряженного состояния (растяжение, кручение, изгиб и т. д.) и от характера изменения напряжений во времени, т. е. от вида цикла я частоты колебаний. Кроме того, сопротивление усталости зависит от температуры (особенно для полимерных материалов), от свойств внешней среды, в частности влажности воздуха, а также от размеров образца и наличия в нем различных концентраторов напряжений, например надрезов. [c.420]

Концентрация напряжения. Концентраторы. Методы расчета напряжения, которые рассматривались в двух предыдущих главах, пригодны лишь для стержней, у которых размеры поперечных сечений неизменны или изменяются подлине стержня достаточно плавно и постепенно. Между тем конструктивные элементы, применяемые в строительстве и особенно в машиностроении, часто имеют резкие местные изменения формы упругого тела. Вблизи этих мест картина напряженного состояния сильно меняется, и в некоторых точках напряжения могут значительно превосходить те, которые получаются при расчетах по выведенным выше формулам. [c.163]

Что касается колебаний величины шага усталостных линий на локальных участках излома, то это, вероятно, связано с особенностями пересечения трещиной в этих местах зон вытягивания. Возможно, в этих местах из-за особенностей структуры или напряженного состояния в вершине трещины ей было легче пересекать зоны вытягивания под значительным углом к своей плоскости. Тогда для отслеживания общего поля напряжений при следующем таком переходе она должна была возвращаться в свою плоскость. В результате такого изменения траектории трещины на каждом из ответных изломов как минимум через раз будут оставаться разные по площади части зон вытягивания и соответственно наблюдаться как бы колебание шага усталостных линий. [c.734]

Изменение структуры стали в процессе длительной эксплуатации на промышленных установках может привести к значительным изменениям указанных характеристик. Характер изменения служебных характеристик металла в процессе длительной работы зависит не только от исходного состояния металла, но и от эксплуатационных факторов температуры эксплуатации, напряженного состояния, частоты и длительности перегревов, количества пусков и остановов, особенно аварийных, длительности работы и т.д. [c.211]

Более общая причина неоднородности изломов связана с особенностями процесса разрушения. Даже в практически полностью однородных материалах следует считаться с исходной неоднородностью напряженного и деформированного состояния и изменением этого состояния и скорости развития трещины в процессе разрушения. [c.12]

Установление на основе анализа ряда исследований этой особенности распределения остаточных напряжений позволило И. В. Кудрявцеву предложить следующую схему перераспределения напряжений при образовании усталостной трещины (рис. 10), объясняющую остановку развития усталостной трещины в этом случае. Если представить эпюру распределения остаточных напряжений в поверхностно наклепанной детали с концентратором напряжений кривой 1 (рис. 10, а), а эпюру распределения растягивающих напрял<ений от внешней нагрузки — кривой 2, то эпюра суммарных напряжений изобразится кривой 3. Суммарные напряжения в этом случае имеют максимум у вершины концентратора. Возникновение усталостной трещины при таком характере распределения суммарных напряжений и распространение ее на глубину h вызовут перераспределение напряжений (рис. 10,6). Эпюра остаточных напряжений (кривая /) останется без изменения, так как появившаяся трещина, полностью лежащая в области сжимающих напряжений, не вызовет разгрузки прилегающей к ней зоны. Растягивающие напряжения от внешней нагрузки будут сняты на всей глубине /г трещины, а максимум их переместится к вершине трещины (кривая 2). Перераспределение суммарных напряжений (кривая 3) приводит к тому, что их величина у вершины трещины оказывается существенно более низкой, чем соответствующее суммарное напряжение у вершины концентратора до появления трещины. Иными словами, напряженное состояние в опасной зоне с образованием трещины становится более благоприятным, чем до ее образования. [c.25]

Существование такой общности подтверждается общими аналитическими зависимостями, которые описывают разрушение металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости. Уравнение Коффина, характеризующее разрушение металлов и сплавов в условиях объемной малоцикловой усталости, было получено для трения путем количественной оценки периодичности структурных изменений поверхностных слоев при испытании стали 45 на модели фрикционного контакта [121]. Эти же исследования позволили выявить особенности процесса трения, связанные с градиентом деформаций и напряжений по глубине. В целом они показывают, что, несмотря на своеобразие поведения поверхностных слоев материалов при пластическом деформировании и специфику нагружения при трении, связанную с локализацией изменений и разрушения в тонком поверхностном слое, дискретностью контакта, возможными локальными вспышками температуры, сложным напряженным состоянием, большими, близкими к предельным напряжениями на контакте, между разрушением металлов и сплавов при фрикционной и объемной усталости пет принципиального, качественного различия. [c.105]

Из опыта эксплуатации кулачковых и торсионных пластометров и задач, которые стоят в области изучения реологических свойств металлов и сплавов для процессов ОМД, можно определить требования, которым должны удовлетворять современные установки подобного типа - 1) широкий регулируемый скоростной диапазон испытаний в пределах 0,01—500 с 2) возможность получения больших степеней деформации (испытания на плоскую осадку, кручение) 3) возможность воспроизведения самых различных, заранее программируемых и управляемых с помощью ЭВМ законов нагружения как за один цикл испытаний, так и при дробном деформировании 4) возможность записи кривых релаксаций в паузах между нагружениями с длительностью пауз от 0,05 до 10 с 5) фиксация структуры металла с помощью резкой закалки образца в любой точке кривой течения 6) оснащение установок высокотемпературными печами для нагрева образцов до 1250 °С в обычной среде и в вакууме или среде инертного газа до 2000—2200 °С 7) возможность воспроизведения при испытаниях, особенно дробных, различных законов изменения температуры металла, фиксация температуры образца с помощью быстродействующих пирометров 8) возможность проведения испытаний не только при одноосных схемах напряженного состояния, но и в условиях сложнонапряженного состояния, особенно при исследовании предельной пластичности 9) обеспечение высоких требований по жесткости машин, по техническим характеристикам измерительной и регистрирующей аппаратуры, возможность стыковки с ЭВМ (УВМ) для автоматизированной обработки данных и управления экспериментом. [c.49]

При изучении волновых процессов в стержнях предполагает ся одномерное напряженное состояние, которое нарушается влиянием радиальной инерции, ведущей к дисперсии волны при ее распространении [133, 411], изменением сечения, неоднородностью материала, неустойчивостью материала под нагрузкой [94, 124, 125, 348] и другими особенностями поведения. В связи с этим ограничена максимальная скорость деформирования, при которой может быть исследовано поведение материала путем анализа волновых процессов в стержнях. [c.143]

Помимо рассмотренной существуют и другие проблемы, к которым можно отнести поведение материала при достижении состояния текучести матрицы при разрушенном волокне, особенности изменения Ofu в зависимости от разброса прочности волокна, превышение расчетного значения по сравнению с действительным и др. В частности, важной задачей является учет разброса прочности волокна. Однако в настоящее время в этом направлении еще не достигнуты единые точки зрения. Розен предпринял попытку создать статистическую методику. На рис. 5.7 для случая одиночного разрушения волокна показаны напряжения в волокне и распределение напряжений на границе волокна и матрицы. В своей статистической методике Розен полагал, что волокна разрушаются друг за другом [5.7], и прочность можно определить по следующей зависимости [c.115]

Корпусные конструкции энергетических установок, помимо разнообразия составляющих их элементов и узлов, требующих совместного рассмотрения при расчете напряженного состояния, включают, как показано в гл. 3, большое разнообразие условий их взаимодействия, особенно в узлах разъема фланцевых соединений. Некоторые из этих условий могут быть определены численными методами теории упругости (упругие контактные податливости фланцев) или экспериментально (податливости резьбовых соединений или пластических прокладок) для других условий, существенно влияющих на напряженное состояние всей конструкции, могут быть заданы лишь возможные пределы их изменения (допуски на [c.127]

Выражения для могут быть заимствованы из некоторых критериев усталостных разрушений, предназначенных для проверки прочности при стационарных режимах сложного циклического нагружения. Подобных критериев предложено достаточно много [33, 56]. Они получены в разное время на основе обобщения результатов испытаний на усталость при плоских циклических напряженных состояниях. В табл. 3.1 даны некоторые наиболее удобные выражения приведенных напряжений а для критериев усталостных разрушений, представленных в виде а—Все эти выражения справедливы только в случае одинаковых периодов изменения всех компонентов напряжений. Кроме того, они обладают тем общим недостатком, что не учитывают средней за период цикла шаровой части тензора напряжений, которая оказывает существенное влияние на сопротивление усталости (особенно при трехосном напряженном состоянии). Известно, что наложение всестороннего сжатия увеличивает предел выносливости, однако числовые данные практически отсутствуют. [c.88]

Усталостные испытания. Усталостные испытания лопаток часто проводятся по первой форме изгибных колебаний. Однако известно, что вибрационные дефекты лопаток, вызванные колебаниями на сложных формах, не столь уж редки. Сопротивление усталости лопаток зависит от формы их колебаний. Это может быть вызвано изменением напряженного состояния вибрирующей лопатки при переходе от одной форрлы колебаний к другой, влиянием технологии изготовления и, особенно, финишных операций на состояние материала различных участков поверхности лопаток. Могут влиять и другие факторы, например, частота колебаний. В этой связи получение экспериментальной информации о сопротивлении усталости лоиаток на формах колебаний, которым обязано появление дефектов, представляет существенный практический интерес. [c.218]

В процессе эксплуатации нефтепроводов возможны технологические и аварийные отключения насосных агрегатов или изменение режима их работы. Вызываемые этим колебания давления в трубопроводе приводят к циклическому изменению напряжений в теле трубы. При одновременном действий коррозионной среды в зонах концентраторов напряжений возникают условия для ма-лоцикловой коррозионной усталости металл труб. Долговечность трубопроводных систем в этом случае будет определяться временем до зарождения усталостной трещины и скоростью ее роста. На первой стадии происходит накопление микроповреждений кристаллической решетки вследствие движения дислокаций и последующего зарождения трещины. На второй стадии трещина стабильно растет до критического размера и переходит в третью стадию механического разрыва. Продолжительность каждой стадии зависит от напряженного состояния металла труб, частоты изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, действия коррозионных сред и поляризации металла при катодной защите магистральных нефтепроводов. Таким образом, для оценки истинного ресурса трубопровода необходимо учитывать циклический характер изменения напряженного состояния металла и особенности коррозионного разрушения сварных соединений. [c.9]

Такого же рода изменение напряженного состояния может быть получено и иным способом, например увеличением высоты Образца. Все контурные напряжения, оказывается, уменьшаются с увеличением этого размера. Особенно важное значение имеют изменения в полярных кривых для напряжений в точках по круговому контуру эти напряжения уменьшаются по величине, а максимум напряжений стремится приблизиться к центру на практике это изменение обнаружено для высоты в 8,89 см и больше, хотя при такой высоте образца уменьшение напряжений по контуру по мере удаления от оси изменяется очень незначительно уменьшение равно только 1,5 Kzj M в точках при угловом расстоянии 30° с каждой стороны оси. Есть еще способ получения желательного изменения распределения напряжений в точках кругового контура, а именно путем уменьшения радиуса этого контура, но этО изменение конечно дает очень ограниченные возможности применения из-за необходимости расположения приспособлений для нагрузки внутри этого контура. [c.536]

Скорость изменения напряженного состояния оказывает влияние на вид диаграммы напряжение — деформация (рис. 43). Кривая ОАхВ Сх представляет эту диаграмму для не-упрочненного связного грунта оптимальной влажности при циклической нагрузке, соответствующей постоянной, достаточно малой скорости изменения напряженного состояния (до 0,1 кгс/см -с). Кривая ОЛ3В3С3 отвечает высокой скорости из> менения напряженного состояния порядка 80—100 кгс/см -с, характерной для динамической нагрузки как видим, при этом имеет место запаздывание изменения величины деформации по отношению к соответствующему изменению напряжения. В точке Лз напряжение, достигшее максимума, начинает понижаться, тогда как деформация грунта продолжает расти. Процесс развития деформации после прекращения роста напряжения называется последействием нагрузки. Особенно ярко оно выражается у связных грунтов, являясь следствием как вязких их свойств, так и наличия в них инерционных сопротивлений. [c.97]

В настоящей работе сделана попытка определить волновые поля и проанализировать эффекты, вызванные обрьшом упругого волокна, помещенного в упруговязкопластическую матрицу, численным методом пространственных характеристик, предложенным в работе [5] и обобщенным на кусочно-однородные среды в [6]. Метод позволяет достаточно точно рассчитывать локальные изменения напряженного состояния и особенно контактные границы. [c.118]

Нелинейные эффекты при движении однородной жидкости. Экспериментальные исследования образцов насыщенных горных пород (Д. А. Антонов, 1957 Н- С. Гудок и М. М. Кусаков, 1958 Д. В. Кутовая, 1962 В. М. Добрынин, 1965) выявили существенно нелинейный характер зависимости деформаций скелета сцементированной породы (и ее пористости) от больших изменений напряженного состояния. Известны попытки учета нелинейного характера пористости в уравнении пьезопроводности (А. Н. Хованский, 1953). Однако определяющие отклонения от линейной теории упругого режима связаны с изменениями проницаемости, сопутствующими указанным деформациям. Эти изменения проницаемости особенно велики в трещиновато-пористых средах. В связи с этим была развита схема нелинейно-упругого режима фильтрации, учитывающая отклонения от линейной связи пористость — пластовое давление и сопутствующие изменения проницаемости. При этом сначала (А. Бан, К. С. Басниев и В. Н. Николаевский, 1961) использовалось приближение экспериментальных зависимостей степенными рядами. Результирующие уравнения были выписаны и для случаев фильтрации капельной жидкости в пористых (или чисто трещиноватых) и трещиновато-пористых пластах и фильтрации газа в пористых (чисто трещиноватых) пластах. Были построены стационарные решения (А. Бан и др., 1961, 1962), соответствующим образом обобщающие формулу Дюпюи. Полученные формулы использовались для обработки индикаторных линий скважин, т. е. зависимостей дебит— пластовая депрессия , получаемых при исследовании скважин на установившийся приток (А. Бан и др., 1961 К. С. Басниев, 1964). [c.633]

В результате происходящих во времени колебаний теплового потока от факела к трубам возникают изменения напряженного состояния в пленке оксидов и подоксидном слое металла. Колебания теплового потока могут быть вызваны изменениями нагрузки котла, пульсацией факела в процессе горения, колебаниями соотношения вода — топливо в допускаемых пределах и пр. Термические напряжения при возмущении со стороны факела имеют большие значения в поверхностных слоях, но быстро затухают по глубине. В первом приближении можно считать, что при резком возмущении они имеют существенную величину на глубине до 1 мм. Особенно они велики на границе раздела металл — оксид из-за различия в коэффициентах теплового расширения и плотностей. При окислении стали на ее поверхности образуется оксидная пленка, имеющая меньшую плотность по отношению к металлу, из которого она образовалась. Поэтому вследствие того, что она прочно сцеплена с металлом, пленка находится в сжатом состоянии, а металл в поверхностном слое растянут. При увеличении теплового потока в оксидной пленке возникают дополнительные напряжения сжатия, а при уменьшении потока эти напряжения снижаются. Пластичность оксидной пленки весьма невелика. Так, она разрушается в интервале температур 500—600° С при деформации на 0,65-0,85%. [c.221]

Ведутся работы по созданию и других методов определения абсолютных напрял<ений, например фиксацией изменения магнитной проницаемости металла при изменении напряженного состояния (метод магнитной анизотропии) однако практически этот метод использовать не удается, так как на показаниях сказываются не только изыеие-пие напряженного состояния, но и особенности поверхностного слоя металла измеряемого элемента. [c.402]

СОСТОЯНИЯ у з полная деформация и ее необратимая часть убывают и особенно сильно в области небольших скоростей изменения напряженного состояния — до 0,03—0,04 МПа/с. Обратимая часть деформации остается практически постоянной. Поэтому понижение скорости изменения напряженного состояния грунта при циклической нагрузке принципиально, эквивалентно соответствующему повышению напряжения. Из этого графика видно, что если превзойти ту область скоростей изменения напря- женного состояния, при которых они оказывают еще существенное влияние на деформацию, то дальнейшее повышение скорости уже практически не будет сказываться на результатах. Эти свойства грунтов следует учитывать при выборе скоростей работы машин. [c.41]

Особенностью напряженно-деформированного состояния твердых прослоек является реализация в них эффекта контактного разупрочнения, заключаюш,егося в возникновении благоприятной мягкой схемы напряженного состояний и приводящей к улучшению деформационных характеристик сварного соединения (удлинения, сужения, трещиностойко-сти и др.). На основе установленных закономерностей изменения касательных напряжений на контактной плоскости твердой прослойки, при которой ее металл полностью перейдет в пластическое состояние, получены уточненные формулы. [c.97]

Использование паяных образцов-моделей для исследования особенностей напряженно-деформированного состояния механически неоднородных сварных соединений оболочковых констр кции имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с испытаниями реальных сварных соединений. Это связано, в первою очередь, с тем, что паяные образцы позволяют более четко выявить характерные параметры неоднородных сварных соединений (геометрическую форму мягких прослоек, механическ>ю неоднородность) и при варьировании этих величин проследить за H3Ni H HH Ni напряженно-деформированного состояния мягких прослоек. При этом устраняется влияние многих сопутствующих с.тччайных факторов, имеющих место в реальных соединениях, затеняющих закономерности изменения напряженно-деформированного состояния в процессе в процессе варьирования конструктивно-геометрических параме-фов соединений [c.209]

Теперь мы можем выяснить особенности распространения упругопластическпх волн в стержнях, материал которых обладает свойством запаздывания текучести. Приложим к концу по-лубесконечного стержня напряжение a(t) или сообш им ему скорость V t), что одно и то же. В течение времени т, определяемого из уравнения (16.12.1), от конца стержня будут распространяться только упругие волны, переносящие заданное на конце изменение напряжения вдоль стержня. В каждом сечении условие (16.12.1) будет выполняться при одном и том же значении t, поэтому упругое состояние в координатах х, t будет соответствовать точкам полосы на рис. 16.12.5. Верхняя граница полосы представляет собою фронт разгрузки из упругого состояния в пластическое. Этот фронт движется со скоростью упругой волны, следовательно, разгрузка может происходить только по закону Гука. Действительно, в 2.10 было показано, что разрывы напряжений и скоростей на фронте, движущемся со скоростью с, связаны условием [c.573]

Морфологические особенности излома формируются при вязком внутризеренном разрушении как результат пластической деформации, развивающейся в зоне разрушения непосредственно В процессе образования неснлошности. Увеличение интенсивности пластической деформации и расширение объемов, где она протекает, увеличивает затраты энергии на распространение трещины. Страгивание трещины от неснлошности материала при внешнем воздействии будет зависеть не только от условий нагружения, но и от степени стеснения пластической деформации в вершине неснлошности. Исследования разрушения образцов из стали с пределом прочности 430-570 МПа при различных параметрах надреза круглого образца показали [36], что по мере изменения жесткости напряженного состояния меняется соотношение между размерами ямок на начальном этапе развития страгиваемой трещины. Испытаны на растяжение круглые образцы с разным диаметром (< s)min в минимальном сбчении и радиусом надреза р в этом сечении. В случае острого надреза 0,2 мм начальное разрушение имело место у надреза, а с мягким радиусом более 1 мм разрушение начиналось в центральном сечении образца. При указанном остром надрезе ширина ямок 20-40 мкм у надреза и далее — 40-80 мкм, тогда как у мягкого радиуса ширина ямок составила 10-20 мкм. Жест- [c.89]

На практике не всегда так ясно определимы различные виды разрушения. Композиты могут разрушаться в результате комби- нации механизмов, особенно если матрица может стать хрупкой под влиянием локального напряженного состояния. В указанных моделях единственной функцией матрицы является создание барьера для распространения трещины, а статистические результаты применимы только к прочности хрупкой составляющей. В действительности матрица может нести часть нагрузки и может влиять на величину пика напряжений в композите вследствие ее способности к пластической деформации. Растрескивание частиц не может быть независимым, так как разрушенная частица может сильно влиять на изменение распределения напряжений в ее окрестности и, следовательно, трещины не могут распределяться случайно. Влияние концентрации локальной деформации вследствие разрыва волокна в волокнистом композите обсуждено в [3] в связи со статистическими моделями Гюсера — Гурланда и Розена, приведенными в [36, 37, 77]. Связанная с ними проблема образования больших критических трещин проанализирована статистическими методами в [56]. [c.102]

By предполагает, что в условиях простого напряженного состояния (например, растяжения) статистический разброс прочности материала можно отнести за счет изменения размеров микродефектов и, следовательно, изменений критического объема, характеризуемого расстоянием Гс. При таком подходе напряженное состояние на поверхности объема гс) выражается при помощи сингулярных форм а,/ (см., например, (6.18)) при г = Гс- Это означает, что Гс всегда лежит в зоне преобладающего влияния упругой особенности типа квадратного корня от г в знаменателе. Отличное экспериментальное подтверждение подхода By было получено на одно-наиравлениом стеклопластике (S ot hply 1002) для смешанного вида нагружения при наличии трещин, параллельных волокнам. Более того, оказалось, что Ki и Кпс и величина критического объема для различных ориентаций трещины относительно приложенных нагрузок постоянны. Величина Гс оказалась приблизительно равной 1,95 мм. [c.237]

Свойства волокнистых композиционных материалов, особенно их механические свойства, при одном и том же содержании упроч-нителя, сильно зависят от ориентации волокон в матрице и от угла между направлением действия приложенной нагрузки и ориентацией волокон [77 ]. Примером тому являются приведенные на рис. 80 кривые изменения предела прочности в зависимости от направления приложения нагрузки материала алюминий — 50 об. % борного волокна с тремя схемами укладки армирующих волокон и на рис. 81 кривые изменения модуля упругости и модуля сдвига одноосноармированного материала алюминий — 50 об. % борного волокна [10,30]. Значения предела прочности, модуля упругости и удлинения композиционного материала на основе алюминиевого сплава 6061, упрочненного волокнами бора и борсик, с различными типами укладки волокон, приведены в табл. 44, 45. Представленные на рис. 80, 81 и в табл. 44 и 45 данные свидетельствуют о широких возможностях изменения свойств композиционного материала в зависимости от типа укладки армирующих волокон при одном и том же их общем содержании. Это позволяет с максимальной степенью реализовать прочностные свойства композиционного материала в детали, сконструированной таким образом, что количество и направление укладки волокон учитывают ее напряженное состояние. Приведенные в табл. 45 данные позволяют также получить представление о прочностных свойствах при сжатии композиций алюминий — бор. 206 [c.206]

Указанные зависимости явлт1ются чрезвычайно сложными и трудно поддаются анализу. Поэтому область исследования приходится сужать и рассматривать механические состояния в пределах сравнительно небольших интервалов изменения температур и скоростей нагружения. Это позволяет считать, что переход из одного механического состояния в другое определяется только характером напряженного состояния и зависит от структурных особенностей материала. [c.83]

Испытания при малом и большом Квз при прочих равных условиях создают различные условия теплопередачи в окружающую среду и распределения тепла трения между элементами лары трения. Особенно это было заметно при испытаниях с постоянной температурой на поверхности трения, где это достигалось разными скоростями скольжения (см. таблицу I). Открытая нагретая поверхность чугунного диска и сам диск в целом при Квз = 0,018 и при скорости скольжения ск = 7,5 Mj eK создавали значительно лучшие условия вентиляции и теплоотдачи в окружающую среду, чем почти полностью перекрытые кольцевые элементы при Л вз=1,0. При этом дело здесь не ограничивается только условиями теплоотдачи, так как изменяется само взаимодействие поверхностей за счет изменения характера напряженного состояния за полный оборот диска, образования окисных пленок и т. д. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...