Cтраница 2
Методики предотвращения разрушений, связанные с торможением уже возникших трещин, разрабатываются в настоящее время для многих деталей и частей конструкций, испытывающих при работе различные нагрузки. Достаточно, например, назвать такую область науки о сопротивлении материалов, как линейная механика разрушения, основной задачей которой является определение возможностей материала тормозить рост трещины. [16]
Характерный вид усталостного излома показан на рис. 2.166. Края возникшей трещины нажимают друг на друга, трещина разрастается и поверхности детали в месте трещины как бы пришлифовываются, в результате на изломе часть поверхностей деталей получается гладкой, блестящей. Когда трещина распространится на большую часть сечения, оставшаяся его часть уже не может выдержать нагрузки и происходит излом. Так как излом носит мгновенный характер, то происходит хрупкое разрушение и эта часть излома имеет зернистую структуру. [17]
Продольный сварной шов является более вероятным источником дефектов, и возникшая трещина легко может достигнуть критической длины, требуемой для начала разрушения. [18]
![]() |
Зависимость предельных амплитуд напряжений разрушения ( / и трещинообразования ( / / прямоугольных образцов из стали 45 от среднего напряжения цикла. [19] |
Так, при отнулевом цикле напряжений сжатия с амплитудой 39 и 60 МПа возникшая трещина превращается в нераспространяющуюся, а при аа 80 МПа она растет до полного разрушения образца. Отсюда следует, что при уменьшении коэффициента асимметрии цикла ( роста средних напряжений сжатия) существование нераспространяющихся усталостных трещин возможно при все больших значениях амплитуды цикла. [20]
Чем выше сжимающие напряжения в эмали, тем сильнее снова завариваются ( залечиваются) возникшие трещины. Если сжимающие напряжения превысят прочность эмали, то возникнут дополнительные выщербления вдоль кромки трещины. Во время термического нагружения эмалированного изделия сжимающие напряжения снова уменьшатся, волосовины раскроются и со временем станут видимыми вследствие отложения в них грязи или ржавления металла основы. Подобным явлениям могут способствовать также эффекты релаксации напряжений в эмали, в результате чего трещины обнаруживаются только после длительного употребления изделия. Склонность к трещинообразованию увеличивается с возрастанием толщины эмалевого покрытия, поскольку предварительное напряжение сжатия уменьшается по направлению к поверхности эмали. [21]
Работа пластической деформации при росте трещины может уменьшаться в результате транспортировки водорода к устью возникшей трещины. Орован [358] и Мак Лин [15] считают, что трещина после достижения критической длины за счет слияния дислокаций может распространяться путем притяжения дислокаций к вершине трещины. В наводороженном металле дислокации, притягиваемые полем напряжений к вершине трещины, транспортируют к ней водород. Возможна также и направленная диффузия атомов водорода к поверхности трещины из-за неоднородного поля напряжений. Водород, накапливаемый в вершине растущей трещины, облегчает ее распространение или за счет затруднения скольжения по вторичным плоскостям скольжения, или за счет вызываемых им искажений решетки, или за счет выделения субмикроскопических гидридов. [22]
Область, расположенная выше и левее кривой, характеризует температуру и напряжения, при которых возникшая трещина будет распространяться и пересечет весь образец. Область, расположенная ниже и правее кривой, характеризует напряжения и температуру, при которых однажды возникшая трещина остановится и не будет распространяться в металле. Для каждой стали наблюдается характерное для нее расположение такой кривой. [23]
![]() |
Граница перехода в гранитах ( /, 2 и габбро ( 3 от плавного разрушения ( / к прерывистому скольжению ( / / и стандартная континентальная геотерма ( III. [24] |
Однако при больших давлениях р и температурах Т, когда силы сопротивления сухого трения между бортами возникшей трещины уже сравнимы с прочностью монолитной среды, система мелких трещин постепенно концентрируется в полосы ( локализации деформаций), развитие которых завершается созданием в их плоскости магистральной трещины. О том, что сухое трение между бортами имеет порядок прочности материала, говорит прерывистое скольжение вдоль предварительного разреза: оно сопровождается разрушением материала бортов разреза. [25]
По Коттреллу, если для формирования зародыша трещины необходимо п дислокаций, то величина па будет характеризовать относительное смещение поверхностей возникшей трещины, если а - межатомное расстояние в плоскости трещины. [26]
Длительный континентальный перерыв, - как отмечают сибирские геологи, детально изучавшие названное выше месторождение, - сопровождался широким развитием процессов карстообразования и кавернообразования вдоль возникших трещин, что способствовало формированию пористых проницаемых пород в верхней части разреза отложений ( рифейских. Именно в этих трещиновато-кавернозных породах и содержится вся нефть, открытая в рифес Восточной Сибири. [27]
Анодная поляризация внешним током или присоединением катодных металлов ( сталь, медь), вызывая пробой защитной пленки и образование коррозионных точек, а также ускоряя развитие возникших трещин, снижает коррозионно-усталост-ную выносливость алюминиевых сплавов. Наоборот, катодная поляризация должна повышать выносливость сплавов против коррозионной усталости. [28]
Для связи аномальных механических свойств поверхности материала с его пределом выносливости надо знать не только условия возникновения пластического течения и трещин в материале, но и условия, при которых возникшие трещины смогут распространяться в глубь образца. Поскольку практическая методика определения предела текучести материала в зависимости от глубины слоя в литературе не описана, она была создана на основе имеющихся работ по вдавливанию сферического индентора, что будет рассмотрено ниже. [29]