Определение условий динамического распространения трещины

Определение условий динамического распространения трещины [c.542]

Различные материалы при их использовании в виде изделий подвергаются как статическим, так и динамическим временным воздействиям. Ударная вязкость является интегральной характеристикой, учитывающей работу зарождения трещины и работу распространения вязкой трещины в материале. Значения величины ударной вязкости используются для определения порога хладноломкости в металлических сплавах, а в горном деле эта величина для горных пород в большей степени, чем прочность, характеризует разрушаемость отдельностей массива взрывом. Для определения условия возникновения хрупкого состояния и оценки поведения материалов в условиях повышенной скорости деформирования проводят динамические испытания. Известны два способа динамических испытаний [c.100]

Известные в литературе модели хрупкого разрушения тел с трещинами не учитывают изменение реологических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении образцов и динамический характер распространения трещины при ее нестабильном развитии и поэтому не позволяют прогнозировать влияние режимов циклического нагружения на характеристики вязкости разрушения и закономерности перехода от усталостного к хрупкому разрушению конструкционных сплавов. Это не позволяет обосновать расчеты предельной несущей способности и долговечности тел с трещинами при циклическом нагружении с учетом стадии их нестабильного развития и ответить на практически важные вопросы в каких случаях циклически нагружаемая конструкция с трещиной разрушится при нагрузках меньших, чем нагрузка, которую она может выдержать при статическом нагружении при каких условиях полное разрушение конструкции произойдет при первом скачке трещины, а при каких — после определенного числа скачков. [c.210]

Разработанные численные методы исследования динамики распространения трещины стали важным и эффективным инструментом для определения зависимости динамической вязкости разрушения от скорости распространения трещины. В рамках идеализированной модели предполагается, что такая однозначная связь между скоростью распространения трещины и вязкостью разрушения существует и, следовательно, при распространении трещины в условиях нормального разрыва [c.84]

Вязкость металла в рассмотренных динамических испытаниях ограничивается определением величины общей работы ударного разрушения, т. е. сопротивления образованию и развитию трещины. Между тем работа разрушения определяется работой, затрачиваемой на зарождение трещины (Л3) и ее распространение (Лр). Для более полной и надежной характеристики поведения металла в условиях динамического нагружения во многих случаях надо знать эти отдельные составляющие общей работы разрушения. [c.157]

Динамические испытания - это испытания, при которых скорость перемещения захватов машины составляет более 10 мм/мин или происходит приложение нагрузки ударом. При такой скорости нагружения могут быть определены динамические свойства при растяжении (или сжатии), параметры динамической вязкости разрушения, а также ударная вязкость при изгибе и ее составляющие - работа зарождения трещины и ее распространение. Динамические испытания металлов проводят для определения условий возникновения хрупкого состояния (обратимая и необратимая отпускная хрупкость, хладноломкость, синеломкость и др.), для оценки поведения материалов в условиях повышенной скорости деформирования и для выявления структурных изменений, связанных с изменением величины зерна, выпадением дисперсных фаз, появлением флокенов и т.п. [c.175]

Переход от стабильного подрастания трещины к нестабильному, в результате чего, собственно, и наступает выход конструкции из строя, зависит от сопротивляемости металла динамичес1 )му распространению трещин. Это ставит количественные критерии сопротивляемости динамическому распространению трещины в особое пож жение, так как позволяет дать оценку металла в предельно неблагоприятных для него условиях. Различные методы определения свойств металла при таком разрушении могут бьггь подразделены на три группы. [c.179]

Трещина за каждый цикл нагружения получает незначитель-Бое приращение, так что ее распространение можно считать ква-зистатическим, пренебрегая динамическими эффектами. Как показывают расчеты, коэффициент интенсивности напряжений Ки у вершины трещины вдоль ее траектории развития практически равен нулю. Поэтому при определении живучести можно использовать зависимость скорости распространения трещины от коэффициентов интенсивности напряжений, установленной экспериментальным путем на опытных образцах с трещиной при разрушении нормальным отрывом, когда /Сы=0. Зависимость, связывающая скорость роста трещины и наибольший коэффициент интенсивности напряжений Ki цикла /Стах или его размах А/С=(1—ЮКтах лри постоянном коэффициенте асимметрии цикла Я = Кт1п/Ктах и всех других условиях испытаний, дается диаграммой усталостного разрушения (см. рис. 12, где изображена схема типичной диаграммы усталостного разрушения в логарифмических координатах Igv—Ig/ max). По диаграмме усталостного разрушения устанавливают следующие основные характеристики циклической трещиностойкости материала [89] [c.42]

Показателей статической прочности — предела прочности, предела текучести, пластичности — недостаточно для характеристики качеств стали, предназначаемой для металлоконструкций, которые воспринимают переменные или динамические нагрузки, особенно в условиях эксплуатации при отрицательных температурах. В таких конструкциях требуется сталь с высокой ударной вязкостью, т. е. способной сопротивляться возникновению или распространению трещин. Особое внимание должно быть обращено на склонность стали к хладноломкости при определенных температурах. Сталь считается хладостойкой при заданной температуре, если значение ударной вязкости не ниже 2—3 кгс-м/см . Низколегированные стали (09Г2С, ЮХСНД и др.), особенно термически обработанные, имеют меньшую склонность к хладноломкости, чем малоуглеродистые. [c.63]

В данной статье показаны возможности инженерного решения проблемы остановки трещин в конструкциях. Разра ботаны методы для измерения величин трещиностойкости, которые управляют процессом остановки трещины в толстостенных элементах конструкций. Для большого класса конструкций могут быть проанализированы пути применения этих величин трещиностойкости — как на основе динамического, так и на основе более приближенного, статического, подходов. Такие возможности существуют сейчас в основном для условий линейно-упругого деформирования, соответствующих плоской деформации. Для решения практических задач об остановке трещины при высоких напряжениях, распространение которой сопровождается большой пластической деформацией, необходимы дополнительные исследования. Они включают изучение пластического поведения материала и его взаимодействия с трещиной в течение коротких промежутков времени при высоких скоростях деформирования, типичных для быстрого роста и остановки трещины. Необходимы также методы анализа остановки трещины при смешанном разрушении и разрушений полностью путем среза. Исследования корреляций с результатами стандартных испытаний, таких, как испытания по Шарпи, испытания падающим грузом и обычные испытания для определения трещиностойкости, могут со временем облегчить задачу оценки трещиностойкости по отношению к остановке. [c.248]

I 5 а I 1 = и, в которой на левой стороне характеристика микрообъема 5 вблизи корня дефекта, и на правой стороне напряжение и макрообъем с дефектом длиной /. Фактор интенсивности напряжения вытекает именно из этого определения и для лпшимальиой величины зона пластической дефор.мацин соответствует наибольшему напряжению. Так как одновременно так же определяет освобождаемую энергию упругой напряженности в области трещины, то является очевидным, что разделение материала в корне дефекта должно зависеть от предельного значения фактора интенсивности напряжения иУстановление объема и изменений свойств пластической зоны до предельного состояния по прочности в настояигее время осуществляется изменением раскрытия трещины специальными датчиками. Таким образом возможно установить локальные качества материала, определяющие предельное состояние прочности реальных тел с дефектами. Было показано, что величина пропорциональна Критическое значение фактора интенсивности напряжения поэтому является важной характеристикой материала. Минимальное ее значение отличается от средней величины и зависит от скорости нарастания трещины. Тем не менее используется упрощение для линейной трактовки механики хрупкого разрушения и предполагается, что эта величина постоянная. Влияние различных препятствий краевых условий и влияние всего напряженного объема нельзя объяснить в требуемых масштабах на основании этой механики разрушения и будущее принадлежит теории, основанной на анализе распространения эластических волн в теле, сопровождающем развитие хрупкой трещины. Динамически параметры существующей экспериментальной техникой пока не исследуются. [c.457]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...