На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Объемности напряженного

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

Влияние объемности напряженного состояния на характер разрушения и строение излома проявляется в результатах сравнительного микрофрактографического анализа изломов гладких разрывных образцов из стали ЗОХГСНА диаметрами 40 и 8,5 мм. В образцах диаметром 8,5 мм (0В = 1,81 ГН/м2,, ф=*= 52%) разрушение в центре дна чашечки ни в макро-, ни в микромасштабе не выглядело хрупким. В образцах диаметром 40 мм (ав=1,87 ГН/м2, г|> = 35%) при макрохрупком цент-[1, С.9]

Влияние объемности напряженного состояния на характер' разрушения и строение излома проявляется в результатах сравнительного микрофрактографического анализа изломов гладких разрывных образцов из стали ЗОХГСНА диаметрами 40 и 8,5 мм. В образцах диаметром 8,5 мм (<тв=1,81 ГН/м2, i|) = 52%) разрушение в центре дна чашечки ни в макро-, ни в микромасштабе не выглядело хрупким. В образцах диаметром 40 мм (ов = 1,87 ГН/м2, г|э = 35%) при макрохрупком цент-[9, С.9]

Для зоны в вершине трещины величина ц( принимается равной 0,5. Разрушающая деформация ё/ в вершине трещины определяется через логарифмическую предельную деформацию ё*а в шейке гладкого образца с учетом объемности напряженного состояния в ширине трещины [62][3, С.115]

Интерполяционные методы расчета деформаций апробированы преимущественно на простейших элементах конструкций при реализации в основном плоского напряженного состояния в исследуемой зоне и одноосного в примыкающих к ней зонах. Однако фактор объемности напряженного состояния как в исследуемой зоне детали, так и во всем характерном сечении является определяющим в формировании процесса упругопластического деформирования. В связи с этим необходимо обосновать правомерность использования в инженерной практике существующих интерполяционных соотношений для оценки максимальных упругопластических деформаций при различных видах НДС и скорректировать их с учетом фактора объемности.[5, С.111]

Отмеченные ограничения возникают в результате стремления расширить области применения основных положений линейной механики разрушения на условия упругопластического деформирования и разрушения. Однако возможности такого перехода связаны с уровнем номинальной нагруженное™ рассчитываемых элементов и влиянием эксплуатационных факторов (температура, скорость на-гружения и т.д.). Очевидно, что в этих условиях необходим анализ закономерностей, характеристик и критериев упругопластического деформирования и разрушения. Важным аспектом данного анализа является оценка влияния эффектов объемности напряженного состояния на определяемые характеристики трещиностойкости и его учет в уравнениях предельного состояния. Предварительные результаты, полученные в этом направлении, привели к необходимости использовать в расчетных соотношениях эффективный предел текучести в условиях, отличных от линейного однородного напряженного состояния. Наиболее успешно такой подход реализован в отношении деформационного (коэффициент интенсивности деформаций К1ес) и энергетического (J-интеграл) критериев упругопластического разрушения [14, 30-32].[6, С.22]

В критерий включены три константы: A, S и т; две из них не новы: А может быть связана с истинным удлинением при разрыве и сопротивлением на разрыв, a S — это аналог сопротивлению отрыву. Таким образом, предлагаемое обобщение достигается довольно экономными средствами. Единственная новая введенная константа — показатель охрупчивания материала в объемном напряженном состоянии т — необходима по существу. (Фактически т это параметр, позволяющий построить одну кривую, подходящую асимптотически к двум пересекающимся прямым; такая кривая должна быть гиперболой — А. Ф.) Потребность в ней ощущалась давно, так как хотя при оценке материалов много говорилось о влиянии объемности напряженного состояния на предельные пластические деформации, тем не менее никакой количественной меры этого качества до сих пор, насколько известно, предложено не было.[4, С.602]

Одной из наиболее информативных характеристик трещино-стойкости нелинейной механики разрушения является коэффициент интенсивности деформаций в упругошгастической области К]е [1, 65-67], применимый в условиях статического и циклического на-гружения. Его использование в инженерных расчетах [1, 68-71] позволяет определять запасы прочности и долговечности по предельным нагрузкам, локальным упругопластическим деформациям, размерам трещин и числам циклов нагружения. При этом основа расчетов — традиционные характеристики механических свойств (пределы текучести и прочности, относительные удлинение и поперечное сужение, показатель деформационного упрочнения и др.). Учитывается также влияние уровня номинальных напряжений, изменение параметров деформационного упрочнения, степени объемности напряженного состояния и предельной пластичности материала.[6, С.53]

В дальнейшем [12, 73], в связи с необходимостью учета влияния объемности напряженного состояния, предложено использовать в соотношениях (2.24) эффективный предел текучести[6, С.54]

Для зоны в вершине трещины р. равно 0,5. Разрушающая деформация е/ в вершине определяется через логарифмическую статическую деформацию еа в шейке гладкого образца с учетом объемности напряженного состояния в наиболее нагруженной зоне объема детали (образца) у фронта трещины [29] как (1.87), где % — сужения в шейке при однократном статическом разрушении; Dt — коэффициент снижения разрушающей деформации (для плоской деформации De = 0,209); / — коэффициент повышения первого главного напряжения (для плоской деформации I xz 2,49).[7, С.24]

Критические значения коэффициентов интенсивности деформаций Кес отражены на рис. 5.17 в зависимости от толщины образцов. Значения 0дЛ2 и ад"1 принимались средними по толщине слоев. При толщинах ' менее 20 мм наблюдается повышение Кес1 в 44...100 раз и более, что связано со снижением объемности напряженного состояния, неучет которого дает существенно завышенные результаты (Кес2). Расчетные значения критических значений коэффициентов интенсивности деформаций, без учета кинематики деформирования при изгибе [16] Кес3, получаются еще более завышенными (на 2...3 порядка). Причем значения Кес1 для биметалла значительно выше, чем для основы (рис. 5.17).[6, С.129]

Результаты испытаний пластичных сплавов Д1, Д16 и более хрупкого В95пч подтверждают вывод о том, что с увеличением абсолютных размеров геометрически подобных образцов растут значения KQ и К*. Это является следствием ряда взаимно обусловленных причин. Среди них необходимо выделить влияние объемности напряженного состояния, приводящее к повышению эффективных пределов текучести. Кроме того, появляется возможность значительного докритического подроста трещины и образования на конечной стадии смешанного разрушения, контролируемого коэффициентами К[ и Ки. Разница между значениями К0 и К* у сплавов Д1 и Д16 с увеличением D сохраняется примерно на одном уровне (20...30 % при d / D = 0,5...0,7), тогда как у сплава В95пч их значения сближаются и при D = 30 мм KQ становится равным Кс.[6, С.210]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гордеева Т.А. Анализ изломов при оценке надежности материалов, 1978, 200 с.
2. Дульнев Р.А. Термическая усталость металлов, 1980, 200 с.
3. Серенсен С.В. Исследования малоцикловой прочности при высоких температурах, 1975, 128 с.
4. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела Том 1, 1975, 832 с.
5. Гусенков А.П. Длительная и неизотермическая малоцикловая прочность элементов конструкций, 1988, 263 с.
6. Москвичев В.В. Трещиностойкость и механические свойства конструкционных материалов, 2002, 335 с.
7. Романов А.Н. Разрушение при малоцикловом нагружении, 1988, 280 с.
8. Трощенко В.Т. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении, 1987, 255 с.
9. Гордеева Т.А. Анализ Изломов при оценке надежности материалов, 1978, 200 с.
10. Гудков А.А. Трещиностойкость стали, 1989, 377 с.
11. Овчинский А.С. Процессы разрушения композиционных материалов, 1988, 280 с.

На главную