Cтраница 2
На третьей стадии разрушения увеличение скорости роста трещины связано с увеличением ее длины, соответствующей статическому проскальзыванию, и уменьшением интервала длины, на котором наблюдают усталостные бороздки, характеризующие прирост трещины в цикле нагру-жения. [16]
Прогнозирование второй стадии разрушения усталостного роста трещины базируется на методах механики циклического разрушения. [17]
Для расчета по стадии разрушения, как было показано, надо знать коэффициент интенсивности напряжений п его предельную величину, характерную для данного материала и условий пагруже-ния. Поскольку коэффициент интенсивности может изменяться как за счет нагрузки, так н за счет длины трещины, то в даль-7. В частности, обычный коэффициент запаса по пределу прочности n ov ai входит в аналитическое выражение коэффициента интенсивности К. Это означает, что коэффициент К вычислен для эксплуатационного уровня напряжений а, возникающих от заданных нагрузок. Однако поскольку при наличии трещины следует установить допускаемую и предельную длину трещины, то предельную величину коэффициента интенсивности при данном уровне напряжений ( предел трещпностойкостн) также следует уменьшить в некоторое число раз. [18]
Обычно выделяют две стадии разрушения - инкубационный период, или время скрытого разрушения, и период движения ( распространения) трещины в теле детали. На первой стадии разрушения считается, что распределение напряжений не зависит от сплошности. Длительность периода скрытого разрушения определяют из условия достижения функцией сплошности своего предельного значения i a 0 в какой-либо точке тела. [19]
Для расчета по стадии разрушения, как было показано, надо шать коэффициент интенсивности напряжений и его предельную вличину, характерную для данного материала и условий нагруже-шя. Поскольку коэффициент интенсивности может изменяться сак за счет нагрузки, так и за счет длины трещины, то в даль-юйшем потребуется ввести коэффициенты запаса, отличающиеся два возможных случая. В частности, обычный коэффици - нт запаса по пределу прочности п OB / OI входнт в аналитиче-кое выражение коэффициента интенсивности К. Это означает, [ то коэффициент К вычислен для эксплуатационного уровня иа-тряжений а, возникающих от заданных нагрузок. [20]
Для расчета по стадии разрушения, как было показано, нам) знать коэффициент интенсивности напряжений п его предельную величину, характерную для данного материала и условий погружения. Поскольку коэффициент интенсивности может изменяться как за счет нагрузки, так п за счет длины трещины, то к дальнейшем потребуется, ввести коэффициенты запаса, отличающие эти два возможных случая. В частности, обычный коэффициент запаса по пределу прочности n - na / at входит в аналитическое выражение коэффициента интенсивности К. Это означает, что коэффициент Л вычислен для эксплуатационного уровня напряжений о, возникающих от заданных нагрузок. Однако поскольку при наличии трещины следует установить допускаемую н предельную длину трещины, то предельную величину коэффициента интенсивности при данном уровне напряжений ( предел трещиностойкости) также следует уменьшить в некоторое число раз. [21]
Однако эти две стадии разрушения физически имеют неодинаковую природу и подчиняются разным закономерностям. [22]
Для расчета по стадии разрушения, как было показано, надо знать коэффициент интенсивности напряжений и его предельную величину, характерную для данного материала и условий нагруже-пия. Поскольку коэффициент интенсивности может изменяться как за счет нагрузки, так и за счет длины трещины, то в дальнейшем потребуется ввести коэффициенты запаса, отличающие-эти два возможных случая. В частности, обычный коэффициент запаса по пределу прочности п au / Oi входит в аналитическое выражение коэффициента интенсивности К. Это означает, что коэффициент К вычислен для эксплуатационного уровня напряжений ot, возникающих от заданных нагрузок. Однако поскольку при наличии трещины следует установить допускаемую и предельную длину трещины, то предельную величину коэффициента интенсивности при данном уровне напряжений ( предел трещииостойкости) также следует уменьшить а некоторое число раз. [23]
Для расчета по стадии разрушения, как было показано, надо знать коэффициент интенсивности напряжений и его предельную величину, характерную для данного материала и условий нагружения. Поскольку коэффициент интенсивности может изменяться как за счет нагрузки, так и за счет длины трещины, в дальнейшем потребуется ввести коэффициенты запаса, отличающие эти два возможных случая. [24]
Рис 5.38, Стадии разрушения полимера в высокоэластическом состоянии-о - до разрушения ( 1с - - дсф кт), б - образование микрогяжой в эонч дефекта, а - разрыв. [25]
![]() |
Схема формирования мезотуннелей в плоскости продвижения усталостной трещины, составляющих известное дерево Келли. 1 - места мезотуннелей. [26] |
Переход на вторую стадию разрушения в мезотуннелях приводит к регулярному упругому раскрытию вершины трещины в каждом цикле приложения нагрузки, что сопровождается каскадом событий, связанных с формированием усталостных бороздок от дислокационных ( единичных) трещин в полуцикле разгрузки материала в результате ротаций объемов материала в пределах зоны пластической деформации. Разрушение перемычек при этом может происходить путем сдвига и путем ротаций объемов материала. На начальной стадии формирования усталостных бороздок ротации в перемычках маловероятны, поскольку масштабный уровень для реализации этого процесса является еще недостаточным, чтобы возможно было формирование сферических частиц. Однако по мере продвижения трещины и нарастания скорости ее роста в результате увеличения коэффициента интенсивности напряжений возникает ситуация, когда формирование сферических частиц становится возможным. [27]
![]() |
Обобщенная диаграмма усталостного разрушения ( схема. / - стадия постепенного накоп. [28] |
Кривые усталости характеризуют стадию разрушения и не отражают процессы, ему предшествующие. Она содержит дополнительные линии ( штриховые), выделяющие в процессах усталости три стадии. [29]
Расчет на прочность на стадии разрушения выгодно отличается от обычных классических методов расчета на прочность тем, что разрушение рассматривается не как конечная точка процесса деформации, а как самостоятельный процесс, накладывающийся на упругую и другие виды деформаций, процесс, идущий во времени и под нагрузкой. [30]