На главную

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

Статья по теме: Образования макротрещины

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

Скачать полный текст

Процесс формирования предельного состояния по условиям образования макротрещины, тип и степень малоцикловых повреждений при повторных термомеханических воздействиях определяются циклами температур и нагрузки, их сочетанием, а также циклическими и статическими свойствами материала. В значительной степени сопротивление усталости при длительном малоцикловом нагружении связано с деформационной способностью материала, изменением ее во времени в процессе старения при высоких уровнях циклических или постоянных температур.[6, С.26]

Вторичные кривые выносливости характерны для двух случаев: при повреждении материала без образования макротрещины и с макротрещиной. Между ними находится кривая выносливости, которая названа характеристической (рис. 14).[3, С.36]

Микротрещины в поверхностных слоях циклически деформируемого образца могут образовываться на значительно более ранних этапах нагружения, задолго до II периода появления магистральной трещины. Поэтому оценку долговечности материала наиболее целесообразно проводить по моменту образования макротрещины. Это наиболее правильно при жестких режимах нагружения, когда окончательное разрушение образца[2, С.91]

Для расчета накопленного повреждения D по результатам двухступенчатого блочного нагружения с использованием зависимости (1.1.12) необходима прежде всего запись поциклового изменения деформаций на каждом уровне блока нагружения вплоть до достижения образцом предельного состояния по моменту образования макротрещины. Дальнейшая обработка каждой из двух полученных таким образом кривых изменения деформаций в процессе испытания для каждого образца (по числу уровней в блоке) осуществляется по методике, изложенной выше для случая мягкого стационарного нагружения. Суммарное накопленное повреждение, таким образом, учитывает вклад каждой ступени блока нагружения и в соответствии с зависимостью (1.1.12) определяется с учетом усталостных и квазистатических повреждений.[4, С.61]

Вторичные кривые выносливости — кривые, полученные при испытании ранее предварительно циклически нагруженного и потому более или менее поврежденного материала. Предложен [[128] расчетный метод построения вторичных кривых выносливости для деформируемых алюминиевых сплавов, учитывающий две стадии повреждения: до образования макротрещины и развитие макротрещины до окончательного разрушения.[3, С.35]

Результаты испытания при малоцикловом нагружении образцов из стали Х18Н10Т в состоянии аустенизации показали, что материал является циклически стабилизирующимся без выраженной циклической анизотропии свойств. После некоторого упрочнения в течение первых пяти полуциклов нагружения наступала стабилизация петли пластического гистерезиса вплоть до момента образования макротрещины.[4, С.182]

Полному (макроскопическому) разрушению элементов конструкций,; из неоднородных материалов предшествует сложный процесс потеря' несущей способности отдельных элементов структуры. Каждый акт структурного разрушения сопровождается перераспределением напряжений, приводящим либо к продолжению, либо к прекращению разрушения при данном уровне внешней нагрузки. Изучение кинетике этого процесса важно как для анализа условий образования макротрещины, так и для исследования механического поведения деформяч руемого материала. Следствием указанного процесса является нелинейный характер зависимости между напряжениями и деформациями структурно-неоднородных сред, который определяется ие только плат стическим деформированием и может иметь место даже в случае линейно упругих компонентов. Построение структурно-феноменологических моделей неупругого деформирования и разрушения с учетоКТ структурного разрушения выдвигает в качестве основных вопросы[7, С.110]

Термоусталостные испытания проводят при различной жесткости нагружения (установки) на сплошных цилиндрических, корсетных или трубчатых образцах с автоматической записью диаграмм циклического деформирования при переменной температуре. Управление режимом термоциклического нагружения осуществляют, обеспечивая постоянные (от цикла к циклу) предельные значения температуры в середине рабочей части образца; время разрушения фиксируют по моменту образования макротрещины.[6, С.37]

Исследования Института электросварки им. Е. О. Патона показали, что в доброкачественных соединениях, даже в случае высоких растягивающих остаточных напряжений, образование усталостных трещин начинается только после 0,2—0,4 общего числа циклов, потребного для полного разрушения сварного элемента или крупномасштабного образца. Если за критический размер усталостной трещины принять ее глубину, равную 2—3 мм (с учетом невозможности перехода такой трещины в хрупкую при наиболее неблагоприятных условиях изготовления и эксплуатации сварной конструкции [4]), то в этом случае стадия развития составляет меньшую долю, чем стадия зарождения и начала образования макротрещины.[5, С.186]

Отличительной особенностью процесса сопротивления материалов малоцикловому нагружению является непостоянство с числом циклов и во времени диаграммы деформирования. Следствием отмеченного оказывается перераспределение в общем случае напряжений и деформаций в процессе циклического нагружения за пределами упругости элемента конструкции. При этом возникает явление нестационарности условий деформирования даже при повторном нагружении конструкции постоянными нагрузками (механическими и термическими). С другой стороны, условия циклического деформирования за пределами упругости определяют величины циклических и односторонне накопленных деформаций на стадии образования макротрещины и особенности достижения предельного состояния по разрушению.[4, С.5]

Простейшие подходы к описанию разрушения, рассмотренные в главе A3, мало применимы при сложных программах изменения нагрузки и температуры в цикле, даже в случае регулярного циклического нагружения, которое в основном рассматривается ниже. Особенную трудность представляет отражение влияния ползучести при выдержках в полуциклах. Для его моделирования могут быть использованы методы разделения размаха (см. разделы А6.1, А6.2 — последний включает дополнительный учет взаимного влияния разных видов накапливаемого повреждения). Более традиционно для феноменологического описания использование уравнения состояния, в соответствии с которым скорость накапливаемого повреждения представляет собой функцию текущего состояния материала. Главная трудность при этом заключается в выборе параметров состояния, определяющих достоверность и удобство модели. В разделе А6.3 рассматривается такая модель, основанная на параметрах, выявленных благодаря анализу структурной модели среды (см. гл. А5). Раздел А6.4 затрагивает сложную проблему моделирования процесса распространения трещин малоцикловой усталости. Эта проблема тесно связана с проблемой образования макротрещины, которой посвящена первая часть главы.[8, С.213]

... 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. Приданцев М.В. Конструкционные стали - справочник, 1980, 288 с.
2. Чечулин Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов, 1987, 208 с.
3. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний, 1978, 304 с.
4. Гусенков А.П. Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении, 1979, 296 с.
5. Материалы М.К. Механическая усталость металлов, 1983, 440 с.
6. Гусенков А.П. Длительная и неизотермическая малоцикловая прочность элементов конструкций, 1988, 263 с.
7. Вильдеман В.Э. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов, 1997, 288 с.
8. Гохфельд Д.А. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении, 1996, 408 с.
9. Работнов Ю.Н. Введение в механику разрушения, 1987, 80 с.

На главную