Характеристика - вязкость - разрушение
Cтраница 4
Анализ разрушения конструкций и результатов исследований характеристик вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в литературе, показывает, что в ряде случаев разрушающие нагрузки для конструкций с трещинами и характеристики вязкости разрушения конструкционных сплавов при циклическом нагружении могут быть значительно ниже, чем определенные при статическом нагружении. [46]
 |
Результаты динамических испытаний ( 1 и испытаний при монотонном ( 2 и циклическом ( 3 на-гружениях сталей 10ГН2МФА ( а и 15Г2АФДпс ( б. [47] |
Результаты динамических испытаний на вязкость разрушения образцов с трещинами из сталей 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс при низких температурах представлены на рис. 226, на котором приведены также результаты экспериментов по определению характеристик вязкости разрушения при монотонном и циклическом нагружении. Несмотря на большой разброс опытных данных, можно заключить, что критические коэффициенты интенсивности напряжений при динамическом нагружении существенно ниже, чем статические характеристики, и близки к значениям, полученным при циклическом нагружении. [48]
 |
Начальные участки диаграмм монотонного и циклического деформирования сталей 10ГН2МФА ( а, 15Г2АФДпс ( б и армко-железа ( в. [49] |
Приведенные на рис. 228 результаты показывают, что стали 10ГН2МФА и 15Г2АФДпс в области нормальной и низких температур ( 173 - 153 К), для которых наблюдалось существенное различие характеристик вязкости разрушения при статическом и циклическом нагружении, являются циклически разупрочняю-щимися материалами и усталостному разрушению этих сталей предшествуют заметные циклические неупругие деформации, а армко-железо, для которого этой разницы не наблюдалось, относится к циклически упрочняющимся материалам. [50]
Обычно предполагается, что этот участок не представляет особого интереса, так как в случае пластичных материалов на этом участке пластической деформацией охвачено все оставшееся сечение образца и имеет место вязкое разрушение, а в случае хрупких материалов разрушение образцов с трещиной происходит при характеристиках вязкости разрушения, близких к характеристикам, полученным при статическом монотонном нагружении. Очевидно, с практической точки зрения случай разрушения путем перехода от стабильного развития усталостной трещины к хрупкому разрушению при существенно более низких значениях характеристик вязкости разрушения является наиболее опасным и ему должно быть уделено достаточное внимание. В данной главе с использованием результатов, полученных в последние годы, рассматриваются нестабильное развитие усталостных трещин, условия перехода от усталостного к хрупкому разрушению и соответствующие этим условиям характеристики вязкости разрушения. [51]
Известные в литературе модели хрупкого разрушения тел с трещинами не учитывают изменение реологических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении образцов и динамический характер распространения трещины при ее нестабильном развитии и поэтому не позволяют прогнозировать влияние режимов циклического нагружения на характеристики вязкости разрушения и закономерности перехода от усталостного к хрупкому разрушению конструкционных сплавов. Это не позволяет обосновать расчеты предельной несущей способности и долговечности тел с трещинами при циклическом нагружении с учетом стадии их нестабильного развития и ответить на практически важные вопросы: в каких случаях циклически нагружаемая конструкция с трещиной разрушится при нагрузках меньших, чем нагрузка, которую она может выдержать при статическом нагружении; при каких условиях полное разрушение конструкции произойдет при первом скачке трещины, а при каких - после определенного числа скачков. [52]
 |
Схема температурных зависимостей свойств металлов. [53] |
Схема температурных зависимостей механических свойств при статическом растяжении представлена на рис. 3.1. На ней, так же как и на рис. 1.5, приведены зависимости истинного сопротивления разрыву 5К, предела прочности SB, предела текучести 5Т, сужения шейки г з и доли вязкой части излома в месте разрушения / V Эта диаграмма детализирует приведенные в § 1 температурные зависимости в связи с характеристиками вязкости разрушения / Cic. В области хрупких разрушений они описываются закономерностями линейной механики разрушения, основные понятия которой изложены выше. [54]
Здесь приведены результаты исследований характеристик циклической вязкости разрушения конструкционных сталей различных классов при различных степенях их ох-рупчивания, достигаемых путем понижения температуры испытаний или применением различных вариантов термической обработки, частотах нагружения, значениях коэффициентов асимметрии цикла, исходных значений коэффициентов интенсивности напряжений / Cimax при циклических испытаниях образцов разных толщин ( от 10 мм до 150 мм), выполненных в ИПП АН УССР, и произведен анализ влияния указанных факторов на значения и соотношения значений характеристик вязкости разрушения / С / с, КЦс, KID, Kia, Kg, Kic конструкционных сталей различных классов при различных степенях их охрупчивания с использованием результатов исследований характеристик статической и циклической вязкости разрушения конструкционных сплавов, опубликованных в литературе. [55]
Хотя наибольший практический интерес представляют композиты с множественной ориентацией упрочнителя, основные закономерности поведения композитов исследовали, как правило, для случая направленного расположения упрочнителя. Работ, посвященных изучению характеристик вязкости разрушения композитов, армированных в нескольких направлениях, крайне мало. Как указывалось выше, было установлено, что вязкость разрушения при распространении трещины перпендикулярно волокнам много больше, чем при распространении вдоль волокон. [56]
Обобщение результатов исследований закономерностей стабильного и нестабильного развития усталостных трещин, характеристик вязкости разрушения конструкционных сплавов различных классов при статическом, циклическом и динамическом нагружениях при различных температурах и вариантах термической обработки образцов различных толщин, изложенных выше, позволило предложить и обосновать модель разрушения конструкционных сплавов с трещинами при циклическом нагружении [165], которая учитывает влияние цикличности нагружения на изменение реологических свойств материала в пластически деформируемой зоне у вершины трещины и динамический характер распространения трещины после ее страгивания. Модель позволяет прогнозировать соотношения значений характеристик вязкости разрушения при различных видах нагружения и кинетику нестабильного развития усталостных трещин для материалов различных классов в зависимости от режимов циклического нагружения. [57]
Основными характеристиками трещиностоикости являются силовые ритерии разрушения / С С и KC. Приведенные в стандарте методики пределения характеристик вязкости разрушения позволяют получить все приведенные выше параметры трещиностоикости при испытании одинаковых образцов на однотипном оборудовании, т.е. при соответствующей обработке результатов испытаний одного образца. Ха-актеристики трещиностоикости, определяемые по настоящему стандарту, применимы к трем видам разрушения - хрупкому, квази-срупкому или вязкому, различающимся по степени Пластических деформаций в зоне разрушения, уровню номинальных разрушающих спряжений, скорости развития трещин, по виду и микростроению юверхности разрушения. [58]
Kfc в 2 - 3 раза может быть меньше / С С в зависимости от свойств испытуемого материала. Влияние цикличности нагружения на различие характеристик вязкости разрушения конструкционных сталей Kfc и К ] С определяется склонностью этих сплавов к упрочнению или разупрочнению при циклических нагрузках. [59]
Страницы: 1 2 3 4