Местная трещина
Cтраница 3
Однако то, что является предельным для материала, не является предельным для конструкции. Выше уже говорилось, что появление пластических деформаций в небольшом объеме детали не нарушает существенно несущей способности конструкции. Мало того, даже возникновение местных трещин далеко не всегда приводит к разрушению конструкции. Примером тому могут служить железобетонные конструкции, в которых образование местных трещин не вызывает, как правило, опасений за все сооружение в целом. [31]
Тектонические трещины подразделяются на трещины с разрывом сплошности и кливаж. Трещины с разрывом сплошности пород возникают в том случае, когда напряжения превышают предел их прочности. Они делятся на трещины отрыва, региональные и местные трещины отрыва и трещины скалывания. [32]
 |
Схематическое изображение картины в поляризованном свете, когда сдвиги возникают за счет перенапряжения в вершине трещины спайности, перпендикулярной направлению растяжения. [33] |
Следовательтго, эти опыты, выясняя механизм действия первичных дефектов, показывают, что их влияние не противоречит, а, наоборот, согласуется с нашими представлениями о сильном влиянии пластической деформации на прочность. Вместе с тем выясняется соотношение между первичными и деформационными иска / пениями. Разрыв происходит с конечной скоростью, появление маленькой местной трещины по кубу еще не ведет к ее безудержному росту и разрыву. После появления трещины можно разгрузить кристалл, дальнейший рост трещины происходит при нагрузке, превышающей ту. [34]
Поэтому найденные из упругого расчета коэффициенты концентрации можно принять действительными до самого разрушения. Процесс разрушения можно представить следующим образом ( игнорируя влияние объемности напряженного состояния): когда аы достигает величины сгв, образуется местная трещина, которая может сама рассматриваться как весьма острая выточка), концентрация напряжений еще более увеличивается при уменьшающейся площади FH; трещина растет, пока процесс ее роста не закончится разрушением. [35]
В зависимости от условий нагружения материал может находиться в различных механических состояниях. При небольших внешних силах материал работает упруго, или, как говорят, находится в упругом состоянии. При больших силах обнаруживаются заметные остаточные деформации и материал находится в пластическом состоянии. Затем происходит образование местных трещин, и наступает состояние разрушения. [36]
Определение прочности как сопротивления разрыву является неполным. Первый термин характеризует сопротивление упругой и неупругой деформаций и сопротивление разрушению, второй термин - только разрушение и поэтому является более частным. При небольших внешних силах возникают только упругие деформации, при больших обнаруживаются заметные остаточные деформации и материал переходит в пластическое состояние. Затем происходит образование местных трещин и наступает состояние разрушения. [37]
Материал конструкции в зависимости от условий нагру-жения может находиться в различных механических состояниях. При небольших внешних силах возникают только упругие деформации, или, как говорят, материал находится в упругом состоянии. При больших силах обнаруживаются заметные остаточные деформации и материал находится в пластическом состоянии. При дальнейшем увеличении нагрузки происходит образование местных трещин и наступает состояние разрушения. [38]
В зависимости от условий нагружения материал может находиться в различных механических состояниях. При небольших внешних силах и, соответственно, при небольших напряжениях материал находится в упругом состоянии. При больших силах обнаруживаются заметные остаточные деформации, и материал находится в упруго-пластическом состоянии. При еще больших напряжениях, происходит образование местных трещин и наступает состояние разрушения. [39]
При действии внешних сил материал конструкции может находиться в различных механических состояниях. При невысоких уровнях напряжений материал пребывает в упругом состоянии. При значительных напряжениях в материале обнаруживаются заметные остаточные деформации и он переходит в пластическое состояние. Затем, при дальнейшем увеличении внешних сил происходит образование местных трещин, и наступает его разрушений. Механическое состояние материала в точке зависит в первую очередь от напряженного состояния в ней. С целью определения прочности материалов вводится понятие предельное напряженное состояние. [40]
При оценке прочности конструкций различных деталей, машин и сооружений необходимо учитывать, что они часто работают в условиях сложного напряженного состояния. В зависимости от условий работы материал этих конструкций может находиться в различных механических состояниях. Как правило, если внешние нагрузки не превышают некоторой величины ( зависящей от материала и вида напряженного состояния), то материал находится в упругом состоянии. При больших нагрузках могут обнаруживаться заметные остаточные деформации и даже местные трещины. В первом случае материал переходит в пластическое состояние, во втором - в состояние разрушения. [41]
Однако то, что является предельным для материала, не является предельным для конструкции. Выше уже говорилось, что появление пластических деформаций в небольшом объеме детали не нарушает существенно несущей способности конструкции. Мало того, даже возникновение местных трещин далеко не всегда приводит к разрушению конструкции. Примером тому могут служить железобетонные конструкции, в которых образование местных трещин не вызывает, как правило, опасений за все сооружение в целом. [42]
Большие возможности для повышения усталостной прочности открывают специальные способы обработки поверхности. Сюда относится поверхностное азотирование, которое дает особо ощутимые результаты при наличии концентрации напряжений. Предел усталости может быть повышен также путем обкатки поверхности роликами. Особенно большой эффект при наличии очагов концентрации дает дробеструйная обработка поверхности, заключающаяся в обдувке детали чугунной или стальной дробью. В результате такой обработки образуется поверхностный слой с остаточными напряжениями сжатия, что препятствует в дальнейшем возникновению местных трещин. [43]
Когда анализ действующих сил произведен, необходимо остановиться на определенной концепции расчета, на методе расчета. Способов может быть много. Но в случае коленчатого вала подход к расчету достаточно очевиден. О том, как рассчитываются детали при циклических напряжениях, речь впереди. Сейчас же можно сказать следующее. При циклических напряжениях разрушение начинается с образования местной трещины в окрестности наиболее напряженной точки. Со временем эта трещина развивается и приводит к полному разрушению конструкции. Поэтому инженер, будучи озабочен прочностью коленчатого вала, должен среди множества его угловых положений, среди множества сечений отыскать наиболее напряженную точку, в которой может предположительно образоваться усталостная трещина, а затем назначить соответствующий коэффициент запаса. Во всех задачах, которые мы до сих пор в курсе сопротивления материалов рассматривали и еще будем рассматривать, мы считаем коэффициент запаса заданным. [44]
Широко применяются в строительстве, в авиа - и судостроении как для малонагруженных сварных элементов конструкций ( АМг2, АМгЗ), так и для ответственных силовых конструкций ( АМг5В, АМгб), а также в качестве декоративного материала. Магналии обладают достаточной прочностью, способны выдерживать ударные нагрузки. Al-Mg - Мп протекают вяло, что приводит к сохранению в структуре пересыщенного твердого раствора а п фаз эвтектич. Свойства магналиев сильно зависят от присутствия в них Si, Fe, Na. Fe u Si образуют интсрмсталлич. Сплавы AMrl, АМгЗ, АМг5В н АМгб обладают высокой коррозионной стойкостью в атм. Mg свыше 5 % ( АМг5В и АМгб) склонны к коррозионному растрескиванию под напряжением и к межкристаллитной коррозии под влиянием длит, солнечных нагревов, если допущены отклонения установленного режима отжига. Технология произ-ва встречает ряд трудностей: склонность к крупному зерну при литье, что устраняют введением в сплав Ti, V, Zr ( см. Модифицирование сплавов), окисляемость в процессе плавки, литья и термич. Склонность к окислению уменьшается добавлением бериллия. Установлено, что магналии чрезвычайно чувствительны к примесям Na, к-рый затрудняет горячую обработку давлением и ухудшает коррозионные сиойства. В сплавах с содержанием Mg выше 2 % присутствии 0 001 % Na дает местные трещины при прокатке, а при 0 008 % Na слитки полностью раскрываются. [45]
Страницы: 1 2 3