Нестабильное разрушение

Cтраница 4

Если выполняется условие (14.4.8), то дальнейшая проверка по другим предельным состояниям, кроме наступления текучести, не нужна. Если условие (14.4.8) не соблюдается, то нужно выполнить все три расчета: по нестабильному разрушению, по появлению трещины усталости, по наступлению текучести. Если все три условия выполняются, то дальнейшая проверка не нужна, дефект является неопасным. [46]

При решении вопроса о влиянии различных факторов на диапазон изменения шага усталостных бороздок необходимо показать, от какого параметра в большей степени они зависят: максимального коэффициента интенсивности напряжений или размаха коэффициента интенсивности напряжений в переменном цикле. Нестационарный режим нагружения основное влияние оказывает на предельную величину шага усталостных бороздок Ь характеризующей переход в развитии трещины от стабильного к нестабильному разрушению. [47]

Как указано в разделе 4.2.3, при плоском деформированном состоянии, подобном состоянию цилиндрических образцов с надрезом, возникает большое стеснение деформации у основания надреза. Следовательно, если сужение при разрушении гладких и надрезанных образцов большое, деформация при разрушении е / и ef также большая, происходит образование шейки и возникает нестабильное разрушение, то наблюдается упрочнение, обусловленное наличием надреза. В частности, можно считать, что при испытании образцов с тупым надрезом из материала с высокой пластичностью проявляются указанные свойства. Кроме того, если трещина образуется, когда деформация у основания надреза достигает деформации разрушения е /, и распространяется, когда деформация у вершины трещины также достигает е, и если е / мала по величине, то наблюдается сильная тенденция к разупрочнению материала. [48]

Зависимость скорости роста усталостной трещины da / dN от размаха коэффициента интенсивности напряжения ААГТ при разной асимметрии цикла в алюминиевом сплаве 7075 в случае нагружения образцов с возрастанием Kin и убыванием Kjec коэффициента интенсивности напряжения. [49]

До указанной величины СРТ ( см. главы 3 и 4) формирования усталостных бороздок в изломе алюминиевых сплавов не наблюдается. Поэтому развитие разрушения на всей длине усталостной трещины может быть реализовано только путем формирования псевдобороздчатого рельефа без перехода ко второй стадии роста трещины. Достижение предельного перехода к нестабильному разрушению осуществляется без выхода на вторую стадию роста трещины, когда в изломе могут быть сформированы усталостные бороздки. Пропускается мезоскопический масштабный уровень разрушения. [50]

В заключение отметим, что изложенный аналитико-эксперимен-тальный подход позволяет оценивать удельную поверхностную энергию и скорость трещины при нестабильном ее развитии с учетом перехода от стабильного к нестабильному состоянию. Нестабильный рост трещины начинается со скоростью, меньшей максимальной скорости трещины в среде. Удельная поверхностная энергия и кинетика трещины в условиях нестабильного разрушения зависит как от максимальной скорости трещины в среде, так и от начальной скорости VQ нестабильного роста трещины. [51]

Возрастание асимметрии цикла связано с уменьшением размаха коэффициента интенсивности напряжения и, согласно соотношению AKi / Ki 1 - R, одинаковую асимметрию цикла можно достичь при разном сочетании размаха и максимальной величины КИН. Предельный переход через точку бифуркации в связи с наступлением нестабильного роста трещины определяется максимальной величиной КИН. По мере возрастания асимметрии цикла все меньшая величина размаха цикла может быть реализована перед наступлением нестабильного разрушения. Следовательно, все меньшая величина СРТ может быть достигнута к моменту начала нестабильного роста трещины и все меньший диапазон изменения размаха КИН может быть реализован в процессе роста трещины до наступления ее нестабильного развития. [52]

Роль окружающей среды в протекании процесса пластической деформации у вершины трещины проявляется через концентрацию водорода, которая возрастает в непосредственной близости к этой вершине. Это наиболее близкая к реальной ситуации схема повреждения материала, которая используется для описания влияния агрессивной среды на ускорение процесса разрушения. В соответствии с соотношением (2.23) критическое раскрытие трещины уменьшается при увеличении интенсивности воздействия среды в момент перехода к нестабильному разрушению. Предельное состояние наступает одновременно по нескольким локальным вершинам трещины в каждом сечении вдоль всего ее фронта. В этой ситуации предельное состояние достигается при существенно иной интенсивности напряженного состояния материала, чем без ветвления мезотрещин вдоль макровершины трещины. [53]

Испытания по типу 1 или 3 позволяют устанавливать критическую длину трещины / s, находящуюся в предельном равновесии с приложенной амплитудой напряжения. Это позволяет определять пороговые значения Ki Kis, характеризующие нижнюю границу автомодельного упругопластического роста усталостной трещины. В соответствии с положениями линейной механики разрушения К с характеризует критическое значение коэффициента интенсивности напряжений / Сь отвечающее переходу к нестабильному разрушению при достижении критической нагрузки РРС при неподвижной трещине. [54]

Влияние скорости деформации на температуру вязко-хрупкого перехода. [55]

Между TQY и Tw раскрытие трещины происходит быстрее ( прямо пропорционально углу изгиба образца), но быстрее всего рост трещины начинается только при текучести полного сечения. Разрушение протекает путем скола до тех пор, пока РТ не станет достаточным для вязкого разрушения. Дальнейшее увеличение РТ с температурой до некоторого предела, при котором разрушение на 100 % вязкое, зависит от прироста вязкой полуэллиптической трещины перед наступлением нестабильного разрушения сколом. [56]

Влияние скорости деформации на температуру вязко-хрупкого перехода. [57]

Между Т0у и Tw раскрытие трещины происходит быстрее ( прямо пропорционально углу изгиба образца), но быстрее всего рост трещины начинается только при текучести полного сечения. Разрушение протекает путем скола до тех пор, пока РТ не станет достаточным для вязкого разрушения. Дальнейшее увеличение РТ с температурой до некоторого предела, при котором разрушение на 100 % вязкое, зависит от прироста вязкой полуэллиптической трещины перед наступлением нестабильного разрушения сколом. [58]

Фундаментальное значение энергетических критериев для инженерной практики еще не до конца понято. Переход от состояния, при котором, несмотря на происходящие процессы разрушения, элемент конструкции еще выполняет свое служебное назначение, к самопроизвольному разделению конструкции на части происходит именно тогда, когда достигается равенство приращений затраченной и подведенной энергий. В этом плане уместно отметить, что одному и тому же состоянию металла вблизи вершины острого надреза, оцениваемого по силовым и деформационным критериям как наступление разрушения, могут соответствовать различные энергетические состояния элементов конструкций и образцов, которые в одних случаях достаточны для перехода к нестабильному разрушению, а в других нет. [59]

Итак, предельное состояние материала с усталостной трещиной в случае интенсивного коррозионного воздействия подобно по КИН ситуации при обычном процессе усталости и равенстве размеров зон пластической деформации, если доминирующий механизм разрушения материала в вершине трещины остается неизменным. Тем самым подразумевается существование характеристики материала в виде эквивалентного предела текучести материала. Уменьшение работы пластической деформации за счет деструкции материала перед вершиной трещины может быть рассмотрено через снижение предела текучести материала. Это означает, что нестабильное разрушение с меньшими затратами энергии как бы обусловлено уменьшением размера зоны пластической деформации. [60]

Страницы: 1 2 3 4 5