Плоскость симметрии

утяжка „„„,.„«,™ плоскость разрушения

Скорость деформации и температура аналогичным образом влияют на параметры процесса разрушения через изменение жесткости напряженного состояния, не меняя самого процесса в определенном диапазоне изменения указанных факторов. Сочетание низкой скорости деформации и высокой степени стеснения пластической деформации может изменить механизм вязкого разрушения, например от преимущественного формирования ямочного рельефа в условиях отрыва до вязкого внутризеренного, путем сдвига при нарушении сплошности по одной из кристаллографических плоскостей. Указанный переход в развитии процесса разрушения был выявлен при испытании круглых образцов диаметром 5 мм с надрезом из жаропрочного сплава ЭИ437БУВД при температуре 650 °С. Медленный рост трещины характеризовался следующими элементами рельефа: гладкие фасетки со следами внутризеренного множественного скольжения по взаимно пересекающимся кристаллографическим плоскостям, вышедшим в плоскость разрушения, и волнистый рельеф в виде пересекающихся ступенек, которые также отражают процесс кристаллографического скольжения (рис. 2.6я). Аналогичный характер формирования поверхности разрушения был выявлен в изломе на участке ускоренного роста трещины при эксплуатационном разрушении диска турбины двигателя (рис. 2.6б). Диск был изготовлен из того же жаропрочного сплава ЭИ437БУВД. Разрушение диска было усталостным. Сопоставление описываемых элементов рельефа в ситуации монотонного растяжения с низкой скоростью деформации и повторное циклическое нагружение диска в эксплуатации привели к идентичному процессу разрушения. В отличие от разрушения образца в диске развитие трещины происходило при медленном возрастании нагрузки в момент за-

Разрушение материала в условиях сдвига связано не только с процессом роста трещины по плоскостям скольжения. Даже при циклическом нагружении путем скручивания образцов развитие разрушения может происходить путем первоначального разрушения отрывом в направлении по касательной к границе фронта трещины [37, 38]. Такая ситуация имела место в условиях эксплуатации при разрушении шарнирного устройства в результате его заклинивания и повторного скручивания. Плоскость разрушения располагалась по галтельному переходу и была макроскопи-

В момент разрушения композита, состоящего из армированной хрупкими волокнами пластичной матрицы, плоскость разрушения представляет собой линию разрывов волокон с серией перемычек матрицы между разрывами, причем эти перемычки продолжают удлиняться вплоть до разрушения. Работа, затраченная на разрыв перемычек, может быть вычислена следующим образом: максимальное напряжение, передаваемое за счет матрицы через плоскость разрушения, равно amVm. Это напряжение вновь передается на волокна касательными напряжениями по поверхности раздела по обе стороны от разрыва на расстоянии х, определяемом выражением

Текстура сплава оказывает влияние и на морфологию разрушения. Как будет показано в следующем разделе, транскристал-литное разрушение в а- и (З-фазах часто обусловлено кристаллографией и имеет вид скола. В случае а-фазы плоскость разрушения обычно составляет угол около 15° с базисной плоскостью [219], а в р-фазе разрушение обычно происходит вдоль {100} [204]. Таким образом, текстура материала в сочетании с направлением приложенного напряжения может облегчать или затруднять протекание растрескивания.

ных сплавах Ti — А1, содержащих 8,5% (по массе) А1, и в соединении Ti3Al стехиометрического состава при испытании на ударную вязкость на воздухе. В работе [224] было предположено, что плоскость разрушения является результатом блокирования скольжения по призматическим и пирамидальным плоскостям. Предполагалось, что такие системы не реагируют на адсорбцию водорода и последующее выделение гидридов на активных полосах скольжения. Поэтому, если скольжение путем проскальзывания дислокаций <1123> блокируется (например, границами зерен) и максимальные нормальные напряжения рассчитываются именно для полосы скольжения, то обнаруживается, что это происходит в плоскости, расположенной под углом 15 град к базисной плоскости. В работе [224] рассматривалась специально система плоскостного скольжения {1122}<1123>, но было показано, что и другие системы содержат тот же вектор скольжения, ответственный за скорость разрушения в плоскостях скола (рис. 98, 99). Однако наблюдения за сколом, происходящим в такой же плоскости в образцах при испытании на воздухе, показывают, что он явля-

Электронно-лучевая сварка приводит к снженда предана выносливости соединения примерно на 30$ (рис. 3,2) по сравненш с основным материалом. Проведение отжига после сварки позволяет повысить предел выносливости шва до уровня предела выносливости основного материала. Следует отметить, что плоскость разрушения находится на расстоянии 8-9 мм от центра шва, т.е. вне зоны термического влияния. Разрушение щш лазерной [4j ж аргоно-дуговой сварке [б] сплава Ti, - 6 А ? -4 V имеет аналогичный характер. Отжиг не приводит к качественному изменению характера разрушения, хотя и позволяет повысить предел выносливости.

1 Плоскость разрушения частично проходит через материал склеиваемых

Плоскость разрушения

Хрупкое разрушение происходит путем отрыва или скола, когда плоскость разрушения перпендикулярна нормальным напряжениям (рис. 1.17).

Плоскость разрушения

Образец из малоуглеродистой стали разрушается от действия касательных напряжений, действующих в плоскости поперечного сечения. Плоскость разрушения стального образца перпендикулярна к оси стержня.

1°. В методах силового расчета, которые излагаются в вузовских курсах теории механизмов и машин, предполагается, что к плоскому механизму приложена плоская система сил. Такое предположение практически справедливо только тогда, когда подвижные звенья механизма имеют общую плоскость симметрии, параллельную плоскостям движения их точек, и все силы лежат в этой плоскости.

Г. Как известно из теоретической механики, в общем случае все силы инерции звена ВС (рис. 12.1), совершающего плоскопараллельное движение и имеющего плоскость симметрии, параллельную плоскости движения, могут быть сведены к силе инерции Fa, приложенной в центре масс S звена, и к паре сил инерции, момент которой равен Ма.

Рассмотрим, каким условиям должны удовлетворять выбранные точки, чтобы полученная система была эквивалентна первоначальной. Пусть дано звено Q (рис. 12.6), имеющее плоскость симметрии, параллельную плоскости его движения (плоскости чертежа). Чтобы результирующая сила инерции масс, сосредоточенных в замещающих точках, равнялась силе инерции всего звена, необходимо, чтобы удовлетворялись следующие условия:

Учет сил инериии звеньев механизма при различных видах движения. Все силы инерции звена А В (рис. 4.13), совершающего плос-копараллелыюе движение н имеющего плоскость симметрии, параллельную плоскости движения, могут быть приведены к главному вектору сил инерции /•'„, приложенному в центре масс звена, и главному моменту пары сил инерции Л1И.

б) если базой является ось или плоскость симметрии, то зачерненный треугольник располагают в конце размерной линии (рис. 16.21, г5);

если базой является ось или плоскость симметрии, то зачерненный треугольник располагают в конце размерной линии (рис. 22.6,6). Иногда удобнее, чтобы не затемнять чертеж, базу показывать на сечении. В этом случае размерную линию, без указания размера, повторяют (рис. 22.7);

— если базой является ось или плоскость симметрии, то зачерненный треугольник располагают в конце размерной линии (рис. 22.6, б). Иногда удобнее, чтобы не затемнять чертеж, базу показьгеать на сечении. В этом случае размерную линию без указания размера повторяют (рис. 22.7);

7.21. Определить общую ось или плоскость симметрии детали (рис. 7.5), базовую ось или базовую плоскость, отклонения и поля допусков соответствующих элементов рассматриваемой детали относительно указанных выше элементов.

Если допуск относится к оси (плоскости симметрии) и из чертежи ясно, для каких поверхностей ось (плоскость симметрии) является общей, то рамку соединяют с осью (плоскостью симметрии) (рис. П7, е).

Базы обозначают зачерненным равносторонним треугольником, который соединяют соединительной линией с рамкой (рис. П6,а, ПИ,6). Если базой является поверхность или ее профиль, то основание треугольника располагают на контурной линии (рис. П6, а) или на ее продолжении, смещая треугольник относительно размерной линии (рис. П12, а). Если базой является ось или плоскость симметрии, то соединительная линия должна быть продолжением размерной линии (рис. П11, б). Если базой является ось или плоскость симметрии и из чертежа ясно, для каких поверхностей ось (плоскость симметрии) является общей, то треугольник располагают на оси (рис.П12,б). Если базой является ось центровых отверстий, то рядом с обозначением базовой оси делают надпись «Ось центров» (рис. П12, в). Если базой является определенная часть элемента или его место, то их обозначают штрихпунктирной линией и ограничивают размерами (рис. П12,г).

Правильное центрирование можно обеспечить и при наличии растягивающих напряжений, если пальцы расположить радиально с одной стороны ротора (положение В, рис. 265, ж). Однако в этом случае осевые тепловые деформации направлены от плоскости расположения пальцев, и меридиональная плоскость симметрии ротора будет при тепловых деформациях несколько смещаться вдоль вала. Плоскость ротора, не изменяющая своего положения относительно вала, вообще определяется положением точек пересечения осей пальцев с осью вала (положения А, Б и В).