Постоянной материала

Образцы плоские размерами 3X12X57 мм испытаны на машине ИП-2 пульсирующим изгибом при постоянной максимальной деформации (жесткая схема нагружения), %: а —0,6; б—1,1; в —3,0 [49]

Наконец, исследования дискового Ti-сплава IMI-685, проведенные в связи с разрушениями дисков в эксплуатации и разработкой новых сплавов [62] показали, что материал реагирует на длительность его выдержки с постоянной максимальной нагрузкой неоднозначно. Выдержка т может уменьшить, увеличить или вообще не отразиться на величине СРТ, а с увеличением длины трещины или КИН возможна комбинация указанных реакций материала.

Аналогично и для исходного нагружения при форме цикла типа режима I накопленные в неизотермическом нагружений максимальные деформации соответствуют величинам при постоянной максимальной температуре испытания (рис. 2.5.5, б). Интересно

Например, выход при постоянной максимальной температуре 650° С на уровень напряжений t = 8 кгс/мм2 с последующим нагруженном при уменьшении температуры до 250° С (режим II) дает существенное различие в величинах накопленных деформаций по деформационной (светлые точки) и дифференциальной (темные точки) теориям. Введение по аналогии с работами [27, 28] ограничения в деформационную теорию, согласно которому в случае одноосного нагруже-ния максимально накопленная в процессе неизотермического нагружения пластическая деформация не уменьшается, не приводит к совпадению результатов расчета по деформационной (пунктир) и дифференциальной теориям (рис. 2.5.9,6).

Экспериментальные зависимости типа /max—N объединяют в сущности три величины: температуру, напряжение (деформацию) и число циклов; поэтому каждое значение одной из этих величин, например число циклов, соответствует некоторому сочетанию двух других. Для расчетов часто необходимо для одного и того же значения температуры иметь зависимость амплитуды напряжения или деформации от числа циклов. В связи с чтим наряду с зависимостями ?max—N, имеющими значение при выборе материала и предварительной оценке термостойкости конструкции, используют кривые термической усталости, построенные при постоянной максимальной температуре цикла и варьировании нагрузки (амплитуды деформации). Такие зависимости обычно называют кривыми термической усталости и представляют в двойной логарифмической системе координат IgAe—lgi/V. Их можно построить для различных значений длительности выдержки в цикле нагрева, т. е. по параметру гв.

Аналогично и для исходного нагружения при форме цикла типа режима I накопленные в неизотермическом нагружений максимальные деформации соответствуют величинам при постоянной максимальной температуре испытания (рис. 15). Интересно подчеркнуть, что и промежуточные точки неизотермического нагружения (кривая 1) достаточно хорошо соответствуют рассчитанным для своих значений температур величинам деформаций, определяемых поверхностью нагружения (штрихпунктирная линия).

Например, выход при постоянной максимальной температуре 650° С на уровэиь напряжэний т = 8 кГ/мм? с последующим нагружэнием при уменьшении температуры до 250° С (режим //) дает существенное различие в величинах накопленных деформаций по деформационной (светлые точки) и дифференциальной (темные точки) теориям. Введение по аналогии с работами [30, 35] ограничения в деформационную теорию, согласно которому в случае одноосного нагружения максимально накопленная в процессе неизотермического нагружения пластическая деформация не уменьшается, не приводит к совпадению результа-

с одинаковыми маховыми массами и постоянной максимальной скоростью, при неизменных в процессе торможения величинах тормозного момента и момента сопротивления. Время цикла тц равно сумме времени торможения tT, времени включения двигателя тв и времени паузы т„. Площадь заштрихованных треугольников выражает работу торможения за каждый цикл. Работа торможения за время цикла

а) Физические основы взаимодействия излучения и вещества. Наиболее простым случаем является распространение электромагнитной энергии в вакууме. Как уже упоминалось, излучение всех частот распространяется в вакууме с постоянной максимальной скоростью с. При этом всякое взаимодействие излучения с вакуумом отсутствует, вследствие чего сохраняются неизменным» как первоначальная энергия электромагнитной волны (фотона), так и ее направление движения.

При необходимости получить более широкий диапазон регулирования расходов при работе с постоянной максимальной силой, развиваемой рабочим цилиндром, целесообразно применение двух регулируемых насосов, включаемых попеременно — одного аа больший, а другого на меньший расходы. Для этого примера

Фиг. 13-20. Графический метод определения места размещения ГЭС в кривой нагрузке при постоянной максимальной мощности (Л^б — сопз4) и переменной средней рабочей мощности (Л^,б = Нв = уаг).

Таким образом, анализ неустойчивости трещины в хрупком теле на основе силового и энергетического критерия дает один и тот же результат, поскольку величина у считается постоянной материала при заданных условиях (среда, температура и др.). Приближенно у = 0,01Ег0 (г0 - межатомное расстояние). Из уравнения Гриффитса следует, что

Изучение процесса разрушения показало односторонность распространенного мнения о сопротивлении отрыву как о постоянной материала и привело к замене схемы одновременного (по всему сечению) разрушения схемой постепенно распространяющейся трещины. Типичным считается развитие трещины из одного или немногих центров. Квазиодновременность разрушения (при определении сопротивления отрыву) рассматривается как частный случай.

где у - поверхностная интенсивность энергии, которая затрачивается на разрушение и при данных условиях считается постоянной материала.

где Г = Го + Гр - энергия разрушения, равная сумме поверхностной энергии и работы, затраченной на пластическую деформацию. Соответственно, условие (3.31) сохраняется с заменой уо на у = уо + ур. Таким образом, в этом случае плотность поверхностной энергии формально увеличивается на некоторую величину, оставаясь постоянной материала. По экспериментальным оценкам эта добавочная величина на два-три порядка превышает плотность поверхностной энергии. По одной теоретической

т. е., когда скачок перемещений в конце трещины (или в корне пластической зоны) достигнет предельного значения, трещина получит возможность распространяться. Соблюдение этого условия означает наступление предельного состояния равновесия тела с трещиной. Из условия (3.42) находится критическая нагрузка при данной длине трещины 21. В условие входит нормальная к линии трещины составлящая вектора смещения. Величина 5С считается постоянной материала, определямая экспериментально. Она называется критическим раскрытием трещины в вершине или просторазрушающим смещением.

В рассматриваемом случае затрата энергии на создание новых поверхностей разрыва (энергия разрушения) фактически определяется работой пластической деформации 6Wp, т. е. 5Г = 5Wp. Эта энергия разрушения отличается от энергии разрушения упругого тела тем, что здесь 5Г целиком определяется затратой энергии на работу пластической деформации, Для идеально упругого хрупкого тела по определению d = 0 и величина 8Г есть часть внутренней энергии, причем плотность энергии разрушения постоянна. В рассматриваемой модели величину у нельзя считать постоянной материала: в этом случае

3) для фиксации предельного значения 8Wp, что необходимо для изучения трещин, способных распространяться (например, равенство наибольшего расхождения между границамипластической зоны некоторой постоянной материала 5с, либо экспериментальные данные). В противном случае будем иметь упругопластическую задачу для неподвижного разреза.

Отсюда видно, что энергия разрушения не является постоянной материала. Это результат неавтомодельности задачи, так как при распространении трещины контур ее головной части деформируется. Плотность энергии разрушения становится постоянной и равной у = а05с/2 при достаточно малых внешних нагрузках и длинных трещинах, т. е. при С,—»оо. Укажем, что с введением величины у условие (3.50) в этой задаче можно записать в виде

волокна (/?) в изломе определяется как отношение площади волокнистого (вязкого) излома к первоначальному расчетному сечению образца. Далее строится сериальная кривая процент волокна ~ температура испытания (рис. 46). 3 а п о р о г х л а д-н о ломкое т и п р н н и м а с г с я т е м п е р а т у р а, при к о т о [) о и п месте я 50 % в о л о к н а /,,„ (рис. 46), что примерно соответствует (/,,'2, Для ответственных деталей за критическую температур у хрупкости нередко при ни мают температуру, при которой в изломе имеется 90 % волокна (4и), а ударная вязкость сохраняет высокое значение. Порог хладноломкости /„, /а не является постоянной материала, а сильно зависит от его структуры, условия испытания, наличия концентраторов напряжений, размера деталей и т. д. Чем выше прочность (<т0),, <ти), тем выше порог хладноломкости. В случае определения надежности машин, хладноломкость не включается в систему факторов, определяющих надежность кон-

Изучение процесса разрушения показало односторонность распространенного мнения о сопротивлении отрыву как о постоянной материала и привело к замене схемы одновременного (по всему сечению) разрушения схемой постепенно распространяющейся трещины. Типичным считается развитие трещины из одного или немногих центров. Квазиодновременность разрушения (при определении сопротивления отрыву) рассматривается как частный случай.

Эффект увеличения прочности кристалла каменной соли, а также экспериментально наблюдаемые многочисленные случаи преждевременного разрушения конструкций и сооружений при напряжениях, меньших условного предела текучести 00,2, явились цунмым показателем недостаточности развитых представлений о прочности как о постоянной материала. Поэтому при исследовании прочности, начиная с работ А. А. Гриффитса, Дж. И. Тейлора, Е. О. Орована, Дж. Р. Ирвина и др., появилось новое направление, в основе которого лежит детальное изучение самого процесса разрушения. Так как разрушение происходит в результате развития содержащихся в теле реальных дефектов, при оценке прочности нужен учет имеющихся в теле трещин и определение их влияния на прочность.