Нестабильное разрушение

Cтраница 1

Нестабильное разрушение при росте трещины начинается в момент достижения предельного напряженного состояния материала, при котором уже не может быть реализовано ее стабильное подрастание в цикле нагружения. Предельный переход к нестабильному разрушению в условиях постоянной деформации и постоянного нагружения достигается при одной и той же величине предельного шага усталостной бороздки, поскольку именно ее величина характеризует свойство материала реализовывать работу пластической деформации и разрушения вплоть до достижения критического состояния, связанного с достижением неустойчивости в точке бифуркации. [1]

Начало нестабильного разрушения означает, что коэффициент К. [2]

Применительно к высокопрочному материалу переход к нестабильному разрушению происходит при скорости роста трещины не более 1 ( Г6 м / цикл, тем более, что в эксплуатации нагру-жение является нерегулярным. [3]

Зависимость скорости роста усталостной трещины da / dN от размаха коэффициента интенсивности напряжения АЛГ в алюминиевом сплаве при разной асимметрии цикла. Разграничение стадий роста трещины и расчет показателей степени тр проведены в работе. Комментарии по указанной границе скорости aq приведены в тексте. [4]

Установить точно значение показателя степени для этапа нестабильного разрушения при постоянной нагрузке сложно из-за неустойчивости роста трещины, поэтому эта область роста трещины наименее изучена. Вместе с тем немногочисленные работы [125, 126] свидетельствуют о соответствии указанного показателя степени экспериментальным данным. [5]

В настоящее время принято находить условия предотвращения начала нестабильного разрушения стальных конструкций на основе принципов механики разрушения. Однако в связи с трудностью учета таких факторов, как остаточные напряжения, эффекты динамического нагружения, изменение свойств материала во время эксплуатации, докритический рост трещины вследствие усталости или коррозионных напряжений и, разумеется, многих других факторов, желательно в тех случаях, когда разрушение может иметь чрезвычайно серьезные последствия, их предусмотреть и также стремиться к предотвращению распространения трещины на большие расстояния, поскольку на этом пути можно избежать полного разрушения конструкции. [6]

Диаграмма равных долговечностей при ползучести сплава Inconel при 815 С под действием осевой нагрузки и внутреннего давления. 1 - теория максимальных главных напряжений ( tr. [7]

Гоффа [17] относительно образования шейки при растяжении круглого стержня и нестабильном разрушении. [8]

Разрушение является процессом, развивающимся во времени в локальных объемах металла, приводящим к глобальному нестабильному разрушению при достижении предельного состояния. Основной задачей механики разрушения является разработка метода расчета деталей на прочность при наличии развивающейся трещины. Кроме того, необходимо уметь определять: 1) какой материал и в каком структурном состоянии является оптимальным для заданных условий нагружения; 2) какие наиболее информативные методы и критерии следует выбрать для выявления сопротивления материала зарождению и распространению трещины; 3) требования к технологии изготовления изделия, при которой повреждаемость материала минимальная; 4) как проектировать изделие с точки зрения наиболее благоприятного распределения напряжений у предполагаемых дефектов и концентратов напряжений; 5) историю разрушения по фрактографическим параметрам. Таким образом, механика разрушения занимает основные позиции не только в материаловедении, технологии и конструировании деталей машин и агрегатов, но и в диагностике и инспекции разрушения. Знание основных закономерностей разрушения материала необходимо и достаточно для решения перечисленных выше задач механики трещин. В динамике трещин важным параметром является текущая скорость движения трещины, по которой контролируют распределение напряжений и перемещений у края трещины [1], а следовательно, и поток энергии к краю трещины. Однако при движении трещины в упругопластическом теле высвобождающаяся энергия не может полностью поглощаться в результате необратимых пластических деформаций у края трещины. Переход от условий притока энергии к краю трещины к условиям оттока ее от края трещины при субкритическом росте трещины носит скачкообразный характер и сопровождается изменением микромеханизма разрушения, определяющим скорость процесса, что влечет за собой и изменение морфологии поверхности трещины. Вот почему теория линейной механики разрушения является одним из краеугольных камней количественной фрактографии. [9]

Распространение усталостной трещины по модели микропор. [10]

Усталостная трещина распространяется до тех пор, пока она не достигнет длины, достаточной для начала заключительной стадии нестабильного разрушения. Критерии начала этой завершающей стадии различны для хрупкого и пластического состояний. В одном случае они определяются либо на основании критериев линейной и нелинейной механики разрушения, с учетом изменения свойств материала в процессе действия переменных нагрузок, в другом - на основании предельного состояния теории пластичности. [11]

Распространение усталостной трещины по модели микропор. [12]

Распространение усталостной трещины продолжается до тех пор, пока она не достигнет длины, достаточной для начала заключительной стадии нестабильного разрушения. Критерии начала этой завершающей стадии различны для хрупкого и пластического состояний. В одном случае они определяются либо на основании критериев линейной и нелинейной механики разрушения, с учетом изменения свойств материала в процессе действия переменных нагрузок, в другом - на основании предельного состояния теории пластичности. [13]

Таким образом, для обеспечения полной неразрушимости за период эксплуатации необходимо предупредить наступление 3 - х предельных состояний: нестабильного разрушения, появления трещин и общей текучести. Для обеспечения относительной неразрушимости эти же требования смягчаются тем, что допускается появление и некоторый рост трещин при условии ограничения их роста в пределах заданного размера. Для предотвращения текучести сечения должна быть проведена проверка по ослабленному дефектом нетто-сеченйю. Напряжение в нем от эксплуатационных нагрузок, увеличенное в п раз, не должно превышать стт / им. [14]

Распространение усталостной трещины по модели микропор. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5