Вычисление критических значений /-интеграла (JC и Jjc)-
Их определяют на образцах типов 3 и 4 с записью диаграмм «Р-V» для компактных образцов типа 3 и «Р-f» для изгибных образцов типа 4. Первый образец доводят до разрушения и …
Вычисление коэффициента интенсивности напряжений
Далее вычисляют расчетное значение коэффициента интенсивности напряжений Kq по формулам табл. 6.4. Зная Kq, определяют минимально допустимые корректные размеры: для плоских образцов толщину tpK и для цилиндрических образцов — диаметры …
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ПО ГОСТ 25.506-85
Методика испытаний. Для определения характеристик трещиностойкости испытывают с записью диаграмм «нагрузка-смещение» (Р-n) или «нагрузка-прогиб» (Р-f) образцы с предварительно нанесенной усталостной трещиной отрыва (первый тип трещин). ГОСТ 25.506-85 предусматривает по записанным …
ИСПЫТАНИЯ НА ОСТАНОВКУ ТРЕЩИНЫ
В литературе эти испытания часто называются «испытаниями по Робертсону» (T. S. Robertson). Схема испытаний показана на рис. 6.56а. Образец 1 имеет слева выступ с круглым отверстием, на которое выходит клиновой …
ИСПЫТАНИЯ ПАДАЮЩИМ ГРУЗОМ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ
Эти испытания разработал В. Н. Пеллини (W. N. Pellini), именем которого они долгое время назывались в литературе. В качестве образца (рис. 6.55) используется пластина 1 натурной толщины t, вырезанная из …
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ
6.3.16.1. ИСПЫТАНИЯ НА УДАРНЫЙ ИЗГИБ Испытания на ударный изгиб при температуре от -100 до + 1200°С производятся по ГОСТ 9454-78. Типы образцов, их форма, размеры и схема испытаний приведены на …
ПЕРЕХОД К КОНТУРНОМУ J-ИНТЕГРАЛУ
В конструкциях дефекты могут иметь сложную форму. Кроме того, форма дефектных узлов конструкции может быть самой разнообразной. Поэтому для дефекта в конструкции действующее значение J-интеграла чаще всего находится на основе …
КРИТЕРИЙ J-ИНТЕГРАЛА
Критерий независящего от пути интегрирования J-интеграла удобно применять к численным решениям задач о напряженном состоянии материала у трещин или других острых дефектах, полученных методом конечных элементов или методом сеток. Этот …
КРИТЕРИИ НЕЛИНЕЙНОЙ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ
6.3.15.1. КРИТЕРИЙ РАСКРЫТИЯ ВЕРШИНЫ ТРЕЩИНЫ Условия корректности запрещают использовать линейную механику разрушения для анализа опасности громадного большинства дефектов, реально наблюдаемых в сварных конструкциях. Для анализа возможности инициации разрушения в этих …
ДИАГРАММА Я. Б. ФРИДМАНА
На рис. 6.455 показана третья классическая диаграмма, описывающая переход материала из вязкого состояния в хрупкое. Она предложена Я. Б. Фридманом в 1930-х годах и строится в координатах: нормальное напряжение ст1 …
ДИАГРАММА Н. Н. ДАВИДЕНКОВА
Диаграмма (рис. 6.45в) предложена в 1930-х годах в Ленинградском физико-техническом институте Н. Н. Давиденковым. Она построена в координатах нормальное напряжение — пластическая деформация и содержит «истинные» кривые нагружения стали, полученные …
КЛАССИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ ХРУПКО-ВЯЗКОГО ПЕРЕХОДА ДЛЯ СТАЛИ
6.3.14.1. ДИАГРАММА А. Ф. ЙОФФЕ На рис. 6.45а приведена классическая диаграмма, описывающая переход материала из хрупкого состояния в вязкое. Диаграмма получена в Ленинградском физико-техническом институте А. Ф. Йоффе с сотрудниками …
ИСЧЕРПАНИЕ ПЛАСТИЧНОСТИ
Рис. 6.43 Пластины с концентраторами, подвергаемые сперва сжатию, потом растяжению Влияние предварительной пластической деформации сжатием на прочность образцов исследовал американский исследователь С. Майлонас (С. Mylonas). Из обычной низкоуглеродистой стали он …
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАКЛЕПА
Подобным же образом можно вычислить влияние на переходную температуру нулевой пластичности предварительного наклепа. Он повысит температурно независимую часть предела текучести на Лст0 в соответствии с формулой (5.48): Aa0(et) = A(T)• …
ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ЗЕРНА
Увеличение диаметра зерна в два раза при его росте показано на рис. 6.42. Пунктирными линиями показаны кривые рис. 6.40 для металла в исходном состоянии вблизи острого надреза с же- = …
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПЕРЕХОДНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ НУЛЕВОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ
6.3.12.1. ВЛИЯНИЕ ОСТРОГО НАДРЕЗА Т 1 нпЗ °0 100 200 300 т, К На рис. 6.41 пунктиром показаны линии температурной зависимости предела текучести a-b, сопротивления отрыву d-e, сопротивления отрыву после …
ПЕРЕХОДНЫЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРУПКОСТИ
На рис. 6.40 жирными кривыми показаны температурные зависимости механических свойств малоуглеродистой стали (стт, Sk, Sqtj,) при жесткости напряженного состояния ^ = 1. кГ/мм 4d ' В точке «с» оба условия …
ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОТРЫВУ ОТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
Эту зависимость на каменной соли установили A. Ф. Йоффе, М. В. Кирпичева и М. А. Левицкая в 1924 г. Предшествующая пластическая деформация размельчает структуру материала и уменьшает размер субмикротрещин, вызывающих …
КРИТЕРИЙ ВНУТРИЗЕРЕННОГО ХРУПКОГО РАЗРУШЕНИЯ
Как следует из вышеизложенного, хрупкое разрушение поликристалла возможно только тогда, когда максимальные нормальные напряжения равны или больше сопротивления отрыву £отр, которое является критическим напряжением Гриффитса для распространения дислокационных клиновых «субмикротрещин» …
РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИКРИСТАЛЛА
Для прояснения сути вопроса рассмотрим поликристалл, состоящий из кубических зерен (рис. 6.36). Он растягивается напряжениями S > стс, поэтому отдельные, наиболее благоприятно ориентированные зерна хрупко разрушаются. Трещины, расположенные случайным образом, …
ОЦЕНКА РАСКРЫТИЯ И ДЛИНЫ КЛИНОВОЙ ТРЕЩИНЫ
На рис. 6.35 изображена схема образования клиновой трещины, образующейся при пересечении линейных скоплений дислокаций. Считается, что во время сваливания дислокаций в трещину средние касательные напряжения на длине Lp скопления дисло- …
КРИТИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ КЛИНОВОЙ ТРЕЩИНЫ
Схема клиновой трещины, похожей на субмикротрещины раздела 6.3.2, представлена на рис. 6.34. Эта трещина получена путем внедрения в материал жесткой вставки толщиной h. В результате материал раскалывается вдоль оси x …
СИЛОВОЙ КРИТЕРИЙ РАЗРУШЕНИЯ И ЕГО СВЯЗЬ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ КРИТЕРИЕМ ГРИФФИТСА
Силовой критерий разрушения записывается в виде (6.80) Ki= Kic, где KI — коэффициент интенсивности напряжений для первого (I — рис. 3.30) типа трещин, он вычисляется по формулам (3.61) или (3.73); …
КРИТИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ДЛЯ ТРЕЩИН ПО ГРИФФИТСУ
В начале 1920-х годов английский ученый Инглис получил первое решение задачи о концентрации напряжений. Из него следовало, что малое эллиптическое отверстие в растянутой пластине создает концентрацию напряжений с коэффициентом kn …
ЦЕМЕНТИТНОЕ РАЗРУШЕНИЕ
В очень мелкозернистых сталях сопротивление пластической деформации может быть столь высоким, что до срабатывания механизма Коттрелла происходит разрушение цементитных пластинок. В этом случае размер зародышевой субмикротрещины определяется толщиной цементитной пластинки …
МЕХАНИЗМ ГИЛМАНА
На рис. 6.31в показана схема образования трещины на границе наклона, которая вначале занимала положение С—D, но в результате сдвига по полосе скольжения A-B верхняя часть границы C-D сдвинулась в положение …
ОБРАЗОВАНИЕ В МЕТАЛЛЕ СУБМИКРОТРЕЩИН, ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ХРУПКОМУ РАЗРУШЕНИЮ
Предложено более 30 микромеханизмов образования дислокационных субмикротрещин. Однако все они являются разновидностями (вариантами) трех основных механизмов, изображенных на рис. 6.31. 6.3.2.1. МЕХАНИЗМ СТРОО На рис. 6.31а показан механизм образования субмикротрещины …
ВНУТРИЗЕРЕННОЕ ХРУПКОЕ РАЗРУШЕНИЕ
6.3.1. ОЦЕНКА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ НА ОТРЫВ И ЭНЕРГИИ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ СТАЛИ[4] В верхней части рис. 6.30а условно изображена кубическая кристаллическая решетка с размером ячейки а, которая растягивается нормальными напряжениями ах. …
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО МЕТОДАМ РАСЧЕТА УСЛОВИЙ ВЯЗКОГО РАЗРУШЕНИЯ СТАЛИ
Суммируя все изложенное, можно сделать следующие выводы, обоснованные только в пределах экспериментов и вычислений, приведенных в разделе 6.2.2. Метод вычисления условий вязкого разрушения, основанный на расчете количества пор, зарождающихся у …
Образование пор при пластической деформации
Чем мельче включение, тем при большей деформации оно разрушается. В простейшем виде зависимость радиуса включения, которое способствует появлению поры при деформации ec, можно описать формулой (6.31) (ec ev0) Rc (ec …
РАСЧЕТ КРИТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ С УЧЕТОМ ИСТОРИИ ОБРАЗОВАНИЯ И РОСТА ПОР
В основу расчета положим методику, описанную Г. П. Карзо - вым, Б. З. Марголином и В. А. Швецовой в их монографии (1993). Зарождение пор В указанной методике расчета предполагается два …
ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ЗАВИСИМОСТИ КРИТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ОТ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ И СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
Из вышеизложенного следует, что расчет ef, основанный на учете механизмов зарождения и роста пор, достаточно громоздок и сложен. Поэтому попробуем использовать следующие три варианта эмпирических формул для описания экспериментальных результатов: …
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В ШЕЙКЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ОБРАЗЦА
На рис. 6.17 представлена форма шейки при деформации, когда радиус кривизны R равен радиусу минимального поперечного сечения (а) шейки. Рис. 6.17 Распределение напряжений в шейке цилиндрического образца при R/а = …
КРИТЕРИЙ ВЯЗКОГО РАЗРУШЕНИЯ
6.2.2.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ Из предыдущего параграфа следует, что вязкое разрушение при одноосном растяжении происходит в две стадии: 1) теряется устойчивость общих пластических деформаций с образованием шейки (при компактном поперечном сечении) …
ВЯЗКОЕ РАЗРУШЕНИЕ
6.2.1. МИКРОМЕХАНИЗМ ВЯЗКОГО РАЗРУШЕНИЯ На рис. 6.11а дан вид волокнистого (вязкого) излома круглого образца низкоуглеродистой стали при одноосном растяжении. В его центре видно дно «чашечки», перпендикулярное оси образца и направлению …
