Достигнет критического

Наличие трещин, образующихся на стадии изготовления элементов конструкций или в процессе их эксплуатации вследствие усталости материалов, нередко становится причиной хрупкого разрушения, носящего катастрофический характер. Предполагается, что разрушение конструкции с трещиной происходит тогда, когда длина трещины достигнет критической величины. Если определяющей является герметичность конструкции, то длина трещины, которая приводит к потере герметичности, может быть использована в качестве критерия разрушения. Если конструкция с трещиной предназначена для работы при сравнительно низких температурах, то в качестве критерия разрушения необходимо использовать показатели трещиностойкости, определенные при соответствующих условиях. Критерием разрушения может служить также критическая величина остаточной статической прочности, при достижении которой элемент конструкции будет разрушаться.

б) найти (см. (30.10)) число циклов (циклическую долговечность), за которое известная исходная трещина или дефект ls в элементе конструкции достигнет критической (заданной) величины 1С- Для этого выражение для Л/? (32.3) нужно подставить в формулу (32.1) и полученное соотношение проинтегрировать по длине трещины:

Наличие трещин, образующихся на стадии изготовления элементов конструкций или в процессе их эксплуатации вследствие усталости материалов, нередко становится причиной хрупкого разрушения, носящего катастрофический характер. Предполагается, что разрушение конструкции с трещиной происходит тогда, когда длина трещины достигнет критической величины. Если определяющей является герметичность конструкции, то длина трещины, которая приводит к потере герметичности, может быть использована в качестве критерия разрушения. Если конструкция с трещиной предназначена для работы при сравнительно низких температурах, то в качестве критерия разрушения необходимо использовать показатели трешиностойкости, определенные при соответствующих условиях. Критерием разрушения может служить также критическая величина остаточной статической прочности, при достижении которой элемент конструкции будет разрушаться.

Этот процесс разрушения сильно связанных композитов можно представить также другим образом. Следуя подходу линейной механики разрушения, можно ожидать, что при любом уровне приложенного напряжения может произойти неустойчивое разрушение, если число примыкающих друг к другу разрушений соседних элементов достигнет критической величины. При низком напряжении, когда необходимо большое критическое число примыкающих разрушений, весьма маловероятно, что данное число будет достигнуто в результате последовательного процесса соединения разрушений соседних элементов, берущего свое начало от слабой точки в одном элементе.

Уравнения (35) и (37), взятые совместно, показывают, что для постоянной величины о* с ростом расстояния d между дефектами вклад волокон в прочность композита начинается с а* при очень малом d и линейно растет до значения d = 2y, а затем асимптотически приближается к величине о при дальнейшем увеличении d. Одновременно работа вытаскивания растет по параболе от нуля до тех пор, пока расстояние между дефектами не достигнет критической величины; после этого она уменьшается пропорционально

4. Когда трещина достигнет критической величины (различной для различных материалов), материал поверхности, ограниченный трещиной, сдвигается, образуя частицу в виде чешуйки.

В большинстве тепловых труб секцяи испарения по площади меньше сек-ции конденсатора, они -не оказывают влияния на работу конденсатора, пока теп-левой поток не достигнет критической величины. Однако- в устройствах, пред-назначенных для передачи малых тепловых потоков, испаритель может быть зна-читедьно длиннее конденсатора.

При помощи традиционного метода расчета по напряжениям устанавливают опасные сечения и опасную точку с расчетным напряжением ар. Далее определяют коэффициент запаса прочности п по <тв (или сгод). Для этого используют ту или иную теорию прочности в зависимости от состояния детали (хрупкое или пластичное). Предположим, что в опасной точке возникла трещина. Если при данном стр она достигнет критической длины 1С, то произойдет разрушение, т.е. такую трещину допускать нельзя. Однако в конструкции могут появляться трещины некоторой длины. При наличии трещины длиной /о номинальное разрушающее напряжение будет меньше ав (или даже CTOJ) и равно ас (рис. 3.4.2). Запас прочности По при этом станет меньше запаса и, и если задать степень падения запаса п (~ 20 %), то это может быть условием для определения допустимой длины трещины /о, а следовательно, и запаса ло пределу трещиностойкости т с помощью расчетного уравнения

Если материал таков, что нормальное напряжение а„ достигает достаточной для расщепления кристалла величины прежде, чем касательное напряжение достигнет критической величины, то кристалл расколется на две части. Величина а„, при которой происходит разрушение кристалла, называется критическим нормаль-

б) найти (см. (30.10)) число циклов (циклическую долговечность), за которое известная исходная трещина или дефект /0 в элементе конструкции достигнет критической (заданной) величины 1с- Для этого выражение для АК (32.3) нужно подставить в формулу (32.1) и полученное соотношение проинтегрировать по длине трещины:

Принятый здесь критерий разрушения совпадает с тем, который был предложен Мак-Клинтоком и Ирвином [69], и состоит в том, что трещина будет расти тогда, когда пластическая деформация в точке на линии движения трещины, отстоящей от вершины на заданном характерном для данного материала расстоянии, достигнет критической величины. Пусть ус и хс — соответственно критическая пластическая деформация (некоторый эквивалент совокупности компонентов пластической деформации на пределе текучести) и характерное расстояние, о которых только что шла речь; тогда трещина будет расти при выполнении равенства 2цеР^0 = ^с в точке х\ = хс на прямой х2 = 0. Если уровень пластической деформации в точке хс меньше ус, то трещина расти не будет; кроме того, пластическая деформация в точке хс не может превышать значения ус- Для целей настоящей работы характерная длина исключается из рассмотрения; вместо нее вводится критический упругий коэффициент интенсивности напряжений К3с- Величина /С3с определяется по значению напряжений на удаленной границе для упругого тела со стационарной трещиной той же конфигурации, что и исследуемое тело из упруго-идеально-пластического материала. Таким образом, согласно Раису [77], введенные характеристики материала связаны соотношением

Важным, даже основным моментом описанного выше механизма хрупкого разрушения металлов, является достижение в устье трещины напряжения, равного теоретической прочности. Это условие будет выполнено, если по мере развития трещины последняя будет острой. Если трещина будет раскрываться и радиус в ее вершине увеличивается, т. е. не только /, но и г будет расти, то для ее движения будет требоваться все большее и большее напряжение (если дробь '///• будет уменьшаться). В этом случае трещина так и не достигнет критического размера, хотя может распространиться на все сечение. Такое разрушение является вязким.

му из следующих вариантов (рис. 20.7). Если зависимость длины трещины от приложенной нагрузки не имеет устойчивого участка (линия ./), то с увеличением К длина трещины 21„ не меняется, пока трещина но достигнет критического состояния равновесия (в точке Л). По достижении соответствующего этому состоянию, значения параметра иагружения Я трещина начинает катастрофически распространяться, и тело разрушается. Если же зависимость ЯШ имеет устойчивый участок (линия 2), то при /„ < < /,„1и(Я > Я,ш„) и при /о > La-ДЯ < Ятат) развитие начальной тре-п.'.чпы происходит так' я>е, как л мерном случае. Если /,„-.„ < /п < 'я, то размер трещины по меняется, пока трещина не достигнет критического равновесия (в точке J5), и тогда при малейшем превышении равновесной нагрузки трещина скачком переходит в другое, устойчивое состояние (в точке С), соответствующее тому же значению К, поело чего устойчиво развивается с ростом параметра лаг'ружепия до величины л,„.,:;. После итого трещина начинает катастрофически распространяться, н тело разрушается. При

подъемной силы и.лобового сопротивления зависят от угла атаки крыльев самолета. Угол атаки крыльев летчик может изменять, поднимая или опуская нос самолета при помощи руля высоты (см. ниже), и горизонтальный полет возможен при различных углах атаки. На рис. 361 изображены три положения самолета при горизонтальном полете с разными углами 'атаки. С увеличением угла атаки коэффициент подъемной силы растет (пока угол атаки не достигнет критического значения), и чем больше угол атаки, тем меньше скорость, при которой подъемная сила достигает значения О. Каждому углу атаки соответствует определенная скорость, тем меньшая, чем больше угол атаки. Критическому углу атаки соответствует минимальная скорость горизонтального полета1). Если при полете с этой

В действительности, однако, закон изменения секундного расхода газа будет иным вследствие особенностей распространения изменений давления в газовой среде. Понижая постепенно в пространстве за соплом давление р2 от значения рх Д° Р2кр. мы будем получать в устье сопла, т. е. в сечении EF, такое же давление, как в этом пространстве, т. е. в этом интервале давление р2 в формулах (3-21) и (3-25) можно считать равным давлению в устье сопла и давлению во всем пространстве за соплом. Когда р2 достигнет критического значения, расход газа станет максимальным. В дальнейшем с понижением давления р2 расход газа не уменьшается, как это должно было бы быть согласно кривой на рис. 3-13. Происходит это потому, что при дальнейшем понижении давления р2 за соплом в устье сопла давление не понижается, а остается постоянным, равным критическому г. Вследствие этого и скорость и удельный объем

Бороздчатый рельеф может быть сформирован, как показали Фри-дель [417] и А. Н. Орлов [425], при сравнительно медленном распространении трещины скола с периодической релаксацией: трещина периодически преодолевает собственную зону пластической релаксации (рис. 5.15) под действием все возрастающей нагрузки, пока длина трещины не достигнет критического размера. Критический размер трещины, сформированный по механизму скола с релаксацией, как показано в работе [380], экспоненциально зависит от температуры.

Линии постоянного тока, расчленяя объединения на несинхронно работающие энергосистемы, обеспечивают устойчивую их работу (кроме поврежденного района). Проблема поддержания устойчивости энергетических систем усложняется по мере увеличения их мощности и, по-видимому, достигнет критического уровня.

ются микрообласти, размер которых занимает 1/3—Ve части зерна (места А и В), деформация по которым в 2—3 раза и более превышает среднюю деформацию образца; в таких «слабых» объемах может накапливаться пластическая деформация весьма большой величины, приводя в процессе повторных нагружений к исчерпанию пластичности по локальным объемам и развитию начальных микротрещин; 3) «слабые» микрообъемы обычно находятся в окружении «сильных» областей (места С, D, Е), деформация по которым очень мала или даже близка к нулю, что является своеобразным «тормозом» развития и продвижения начальных микротрещин, пока число их не достигнет критического значения и не создадутся условия слияния их в магистральную трещину; 4) наблюдается достаточно устойчивое закрепление мест повышенной и уменьшенной деформации, остающихся «слабыми» или «сильными» в процессе циклического деформирования как в полуциклах растяжения» так и сжатия, что указывает на частично «обратимый» характер развития иеупругих деформаций по локальным областям металла при знакопеременном нагружений (величина коэффициента корреляции, характеризующего тесноту связи интенсивностей локальных деформаций по фиксированным микрообъемам в процессе увеличения числа циклов нагружений превышает 0,9); закрепление мест повышенной и уменьшенной деформации, сложившееся на первых циклах нагружения, сохраняется в процессе повторных нагружений, указывая на то, что структура поликристаллического сплава является достаточно «жесткой» конструкцией с устойчивыми связями между ее элементами в процессе работы. С развитием явных повреждений по микрообъемам (разрушение, связанное с развитием микротрещин) начальная картина распределения локальных деформаций, естественно, будет нарушаться. Если принять, что интенсивность усталостного повреждения непосредственно определяется развитостью неупругих деформаций [2],

создаётся в наименьшем сечении насадки; здесь скорость достигнет критического значения Дод. и определяется по энтальпии^, отвечающей расширению до р в выходном сечении,

Отметим, что почти во всех случаях фактические значения Ait, а значит, и АРмакс/АР должны быть «иже теоретических, так как неравномерность газораспределения по коническому слою будет приводить к псевдоожижению более или менее узкого столба материала до того, как средняя скорость фильтрации в выходном сечении достигнет критического значения ПУП.У, т. е. при меньшем гидравлическом сопротивлении псевдоожижен-ного слоя. Оговорка относится к случаям весьма малого угла раскрытия конуса или (и) малой высоты слоя, когда слой практически близок к простому цилиндрическому. Для этих случаев следует ожидать, что опытные

Представим себе, что в бунзе-новской горелке происходит процесс горения в ламинарном потоке. Начнем постепенно увеличивать число Рейнольдса, например, увеличивая скорость истечения газо-воздушной смеси из кратера горелки. Как только критерий Рейнольдса достигнет критического значения и лоток перестанет быть ламинарным, произойдет резкое изменение характера процесса горения. Зона горения, имевшая форму резко очерченного конуса пламени, становится размытой, т. е. ее поверхность приобретает менее отчетливые очертания *.

Когда внешняя нагрузка достигнет критического значения, становится возможным такое отклонение оболочки, при котором приращение потенциальной энергии ее оказывается равным работе внешних сил.