Материала пластинки

Следовательно, для квазихрупкого разрушения сохраняются обе формулировки критерия разрушения при разумеющейся зависимости величин Кс и GC от характеристик сопротивления материала пластической деформации. Причем при наличии малой пластической зоны элементы упругого решения вне этой зоны сохраняются (по предложению) в неизменном виде и, следовательно, К не зависит от характеристик пластичности.

пластической зоны и величина деформаций внутри этой зоны зависят от величины коэффициента К, а также от сопротивления материала пластической деформации.

Конфигурация пластической области у конца трещины зависит не только от сопротивления материала пластической деформации и характера нагружения, но от степени стеснения поперечной (вдоль фронта трещины) деформации. Если такое стеснение отсутствует (например, в очень тонком листе), то получаем плоское напряженное состояние. В этом случае ттах действует в площадках под углом 45° к лицевой поверхности образца и возникает местное утонение листа или шейка для разных напряженных состояний перед концом трещины (рис.3.31).

Поскольку малая пластическая зона окружена упругим полем, характеризующимся значением К, то размеры пластической зоны и величина деформаций внутри этой зоны зависят от величины коэффициента К, а также от сопротивления материала пластической деформации.

При идеальном хрупком разрушении и К, и Кс, естественно, не зависят от характеристик сопротивления материала пластической деформации. При квазихрупком разрушении указанные коэффициенты уже зависят от этих характеристик. Как отмеча-

Различают два метода испытаний: по восстановленному отпечатку (основной метод) и по невосстанрвленному отпечатку (дополнительный метод) 136]. Результат испытания по первому методу характеризует сопротивление материала пластической и упругой деформации при вдавливании алмазного наконечника статической нагрузкой в течение определенного времени. После снятия нагрузки и удаления наконечника измеряют параметры оставшегося отпечатка, по которым, пользуясь формулами и таблицами, определяют величину микротвердости. Рекомендуется использовать наконечники четырех форм: четырехгранной пирамиды с квадратным основанием трехгранной пирамиды с основанием в виде равностороннего треугольника, четырехгранной пирамиды с ромбическим основанием,; бицилиндрический наконечник. Наибольшее распространение получили испытания с применением наконечника в форме четырехгранной пирамиды с квадратным основанием. Угол заострения алмазного четырехгранного наконечника составляет 2,38 рад (136°). Продолжительность действия нагрузки должна быть не менее 3 с. Шероховатость рабочей поверхности (плоскость шлифа) Ra ^ 0,32 мкм по ГОСТу 2789—73.

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации.

В начале процесса нагружения индентор перемещается до соприкосновения с образцом, а затем по мере роста нагрузки внедряется в испытуемый материал. От временных параметров, характеризующих этап внедрения, зависят результаты эксперимента. Исходя из того, что величина микротвердости должна отражать сопротивление материала пластической деформации, в качестве характеристики этого этапа должен быть выбран параметр, непосредственно

Зависимость сопротивления материала пластической деформации от скорости деформирования приводит к конечному времени установления равновесного состояния за фронтом плоских упру-.го-пластических волн нагрузки. В связи с этим их распространение в течение времени, сравнимого с временем релаксации напряжений, существенно зависит от скорости 'роста нагрузки, а напряжения в волне соответствуют неравновесному состоянию .материала при прохождении фронта волны.

Сопротивление материала пластической деформации при воздействии ударной волны определяется совместным действием процессов упрочнения и релаксации напряжений. Скорость деформации, упрочнение, величина среднего гидростатического давления и другие особенности деформирования материала оказывают влияние на реализуемый при прохождении волны закон деформирования и соответствующую ему кривую деформирования о(е). Эта кривая определяет скорость распространения ударной волны в соответствии с реальными потерями энергии на пластическое течение материала по выражению (4.25).

Таким образом, на основании принятого критерия откольного разрушения изменение откольной прочности (максимальной величины растягивающих напряжений в плоскости откола) определяется влиянием скорости пластического течения на сопротивление материала пластической деформации. Схематическая диаграмма деформирования материала в плоскости откола для двух различных скоростей пластического деформирования приведена на рис. 122, б. Из диаграммы следует, что рост величины максимальных растягивающих напряжений при отколе сгр с ростом скорости нагружения определяется повышением скорости деформации и связанной с ней вязкой составляющей сопротивления сдвигу и изменением объемной деформации при сохранении величины пластического сдвига. Отсюда сопротивление откольному разрушению при одноосной деформации e,f

Прямоугольная пластина, у которой b < а, имеет две шарнирно опертые стороны, одну защемленную и одну свободную (рис. 5) . Посредине свободаой стороны приложена сосредоточенная сила Р, величина которой случайна и распределена по гамма-распределению с параметрами а = 3; /33 = 5000 Н. Несущая способность материала пластинки также случайна с экспоненциальным законом распределения,

k = F / т, а = 4Еу / тс/0ст02. р - плотность материала пластинки; С - скорость поперечных волн.

Основные обозначения: Rt (#2) — радиус внутреннего контура кольца (контура спая); г и Э — полярные координаты точек пластины и подкрепляющего кольца; Gt (G2) — модуль сдвига для материала пластинки (кольца).

Приведена формула для определения оптимальной толщины накладных листов совместно с толщиной пластинки; [а] — допускаемое напряжение для материала пластинки.

где ft2 — значение оптимальной толщины подкрепляющих накладных полос вместе с толщиной пластинки; а (Ь) — большая (малая) полуось эллипса; [а] — допускаемое напряжение материала пластинки (пластинки и полосы из одинакового материала); 3 — коэффициент, определяемый по кривой § 2.4 в зависимости от отношения ширины отверстия 1Ъ к толщине пластинки h\. При этом ширину накладного листа берут равной 0,5 а, а длину — (2а -\- Ь). Он имеет форму, указанную в § 2.4.

Через г, 0 обозначены полярные координаты точек пластинки и кольца; J — момент инерции площади поперечного сечения кольца; GI (G2) — модуль сдвига для материала пластинки (кольца). Штриховая линия соответствует случаю сплошной пластинки.

Коэффициент Пуассона v для материала пластинки и кольца принят одинаковым (v = 0,3); г, в — полярные координаты точек пластинки и кольца (9 отсчитывается от оси Ox)', Dj (D2) — цилиндрическая жесткость пластинки (кольца).

Основные обозначения: Стд и ст* (ае и аг) — максимальные тангенциальные и радиальные напряжения по контуру спая пластинки и кольца (то же и по тому же контуру, но в сплошной пластинке); EI (Е%) — модуль упругости материала пластинки (кольца); vt — коэффициент Пуассона для пластинки.

Основные обозначения: 7\ (Г2) — постоянная температура пластинки (кольца); cti (a2) — коэффициент линейного теплового расширения материала пластинки (кольца). Графики приведены для частного случая, когда at = a2; EI = Е2', Т\ = Т2.

Через г, 0 обозначены полярные координаты точек пластинки и кольца; через Gj (G2) — модуль сдвига материала пластинки (кольца); считается, что коэффициент Пуассона v для материала пластинки и кольца одинаков (v = 0,3).

Основные обозначения: 0тах — максимальное напряжение в пластинке, которое достигается в различных точках контуров отверстий в зависимости от геометрии и характера подкрепления вырезов; Е (?j) — модуль упругости материала пластинки (накладки); b — ширина накладки.