Cтраница 5
![]() |
Схема температурной кривой статического растяжения. [61] |
Если при этом имеются значительные остаточные напряжения, например, после сварки, то при температуре ниже t кр картина разрушений меняется. При температурах, меньших нижней критической / кр, напряжения от внешних нагрузок больше критических ( линия шУ) 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. [62]
![]() |
Пластина для испытаний по методу Уэллса. а - пластина. б - продольный шов. [63] |
Анализ кривых прогиба как функции нагрузки в испытаниях надрезанного бруса при нагружении статическим и динамическим изгибом [39] позволяет установить энергию, необходимую для возникновения и распространения хрупкой трещины. [64]
В последнее время в связи с развитием методов расчета остаточного ресурса конструкций внимание к этой характеристике заметно возросло. Для определения сопротивления хрупкому разрушению получил распространение параметр Ямс - наименьшее значение разрушающего напряжения, при котором происходит переход зародышевой трещины хрупкого транскристаллитного скола в лавинную стадию распространения хрупких трещин. [65]
В целом можно отметить, что характеристики прочности и твердости металлических наноматериалов выше таковых для обычных материалов примерно в 4 - 6 раз [1, 2] ( см. табл. 3.9 - 3.11), но параметры пластичности ниже, и зачастую металлические нано-материалы ведут себя как хрупкие материалы. В связи с этим важную роль при их применении играет конструктивное оформление, которое должно обеспечивать эксплуатацию изделий преимущественно в условиях сжатия ( а не растяжения), что будет затруднять распространение хрупких трещин и повышать допустимый уровень разрушающих напряжений в несколько раз. Таким образом, предпосылки для применения металлических наноматериалов в качестве конструкционных изделий имеются. [67]
![]() |
Испытываемый лист ( а и форма кромок под сварку ( б для испытания широкого листа по Уэллсу. [68] |
Определение условий, при которых будет инициироваться неустойчивая трещина, служит основанием для расчета конструкций на сопротивление хрупкому разрушению. Анализ кривой зависимости нагрузка - прогиб стержня с надрезом при медленном изгибе или ударном на-гружении ( Фернихауф и Хоу, 1964 г.) проводят для определения разницы между энергиями инициирования и распространения хрупкой трещины. Как упоминалось ранее, трудности возникают при количественной оценке поведения материала в процессе испытаний образцов небольших размеров. [69]
Условия распространения трещины определяются напряженно-деформированным состоянием в области перемещающейся вершины разрыва и динамическими значениями вязкости разрушения материала. Это приводит к существенному увеличению скоростей распространения хрупких трещин по сравнению с вязкими разрывами. В результате скорость распространения хрупкого разрушения обычно превышает скорость волны декомпрессии, снижающей давление в газопроводе. [70]