Разрушения оказывает

Сущность УТИХ подходов состоит в следующем. Пусть имеется идеально упругое тело с начальным разрезом. Для того чтобы этот разрез стал распространяться, увеличивая свою поверхность, требуется израсходовать энергию, равную по величине работе, которую надо затратить, чтобы обеспечить целостность материала перед кромкой разреза. Эту работу (с обратным знаком) можно назвать работой разрушения. Одновременно с образованием повой поверхности, свободной от нагрузок, в некотором объеме тела уменьшается деформация. Это приводит к соответствующему выделению из тела упругой энергии. Таким образом, на основании закона сохранения энергии, в пренебрежении иными возможными потоками энергии, при развитии трещины па величину 65 соблюдается энергетическое условие вида

Изложенный метод расчета позволяет определить степень недоиспользования прочности конструкции, т. е. установить фактический (окончательный) запас прочности в случае хрупкого разрушения. Одновременно устанавливается и безопасный размер трещипы, который пе приводит к немедленному разрушению детали. Таким образом, проведение расчета с учетом наличия трещипы, опирающегося на соответствующий эксперимент, дает уверенность в защите конструкции от хрупкого разрушения.

Перспективность применения способа наблюдения за донным сигналом (/ = 5 МГц) подтверждается рис. 9.24, г. В начальной стадии, как и ранее, наблюдалось улучшение прохождения ультразвука. Появление трещины вызвало снижение амплитуды донного сигнала. Это объясняется, по-видимому, восстановлением свойств металла, обусловленным снятием напряжений под действием разрушения. Одновременно наблюдалось появление осцилляции. При длине трещины 0,28 мм они достигали 2 дБ.

М. М. Тененбаум подразделяет процессы абразивного изнашивания на простые, смешанные и сложные [64]. Простые процессы изнашивания характеризуются развитием разрушения какого-либо одного вида. Разупрочнения поверхностного слоя при простых процессах изнашивания не происходит. Смешанные процессы изнашивания характеризуются одновременным действием нескольких (обычно двух) видов разрушения. Одновременно протекают чаще всего процессы прямого и полидеформационного разрушений, прямого и усталостного разрушений. Сложные процессы изнашивания характеризуются существенным разупрочнением материала.

Критерием сопротивления материала коррозионной усталости служит количество циклов нагружения, которое выдерживает материал до разрушения, или же время до разрушения. Одновременно необходимо указывать условия испытания: вид нагружения, среду, частоту, величину деформации или величину напряжений. В настоящее время известно большое количество методов и конструкций установок для испытаний материалов на коррозионную усталость в различных средах и при различных условиях нагружения [18,71].-

тяжении и при растяжении с кручением тонкостенных трубчатых образцов жаропрочного конструкционного сплава ЭИ-607А 1. Температура составляла 700 °С. Экспериментальные точки на рисунках отвечают моментам полного разрушения, причем заметные следы разрыхления материала в виде пор и трещин с размерами порядка десятых миллиметра появлялись только за 2—3 часа до полного разрушения одновременно с нарастанием скорости ползучести.

Взаимодействие процессов пластического деформирования при термической усталости и ползучести характеризуется совокупным упрочняющим влиянием на структуру материала внутри зерна в области разрушения (одновременно происходит упрочнение границ зерен, препятствующее распространению разрушения в эти области).

При растяжении теплоизоляционный материал разрушается хрупко, а при сжатии наблюдается область пластической деформации. При деформации порядка 6 ... 7 % и последующем снятии нагрузки образец приобретает первоначальные размеры, но при этом в нем появляются протяженные зоны разрушения. Одновременно наблюдалось уменьшение относитель-

Важной характеристикой осевого компрессора является граница помпажа, связанная с явлением помпажа. В процессе работы осевого компрессора возникают возмущения, вызываемые изменениями как частоты вращения, так и сопротивления сети — газовой турбины. Они могут вывести систему компрессор — ГТ из равновесия. Важным показателем этой системы является аккумулирующая способность сети, определяемая возможностью накопления некоего избыточного рабочего тела по сравнению с его установившимся течением. На этот процесс может повлиять также изменение плотности воздуха. В такой системе могут развиваться режимы с вращающимся срывом потока, нарушающие устойчивость течения и приводящие к пульсациям. Эти явления возникают, в частности, при снижении расхода рабочего тела и уменьшении частоты вращения. При дальнейшем снижении расхода в отдельных зонах проточной части компрессора создается устойчивый вращающийся срыв потока, который сильно замедляется, и может иметь место обратное течение (Сг1 < 0). Развитие этого вращающегося срыва при дальнейшем уменьшении расхода в конце концов приводит к полной потере устойчивости потока и появлению колебаний давления в системе компрессор — ГТ, т.е. возникает помпаж. Это явление характеризуется нарастающим гулом в работающем компрессоре, хлопками в заборном устройстве и выбросом воздуха, появлением вибраций лопаточного аппарата вплоть до его разрушения. Одновременно резко падает КПД компрессора, поэтому явление помпажа недопустимо даже кратковременно!

Сущность этих подходов состоит в следующем. Пусть имеется идеально упругое тело с начальным разрезом. Для того чтобы этот разрез стал распространяться, увеличивая свою поверхность, требуется израсходовать энергию, равную по величине работе, которую надо затратить, чтобы обеспечить целостность материала перед кромкой разреза. Эту работу (с обратным знаком) можно назвать работой разрушения. Одновременно с образованием новой поверх аости, свободной от нагрузок, в некотором объеме тела уменьшается деформация. Это приводит к соответствующему выделению из тела упругой энергии. Таким образом, на основании закона сохранения энергии, в пренебрежении иными возможными потоками энергии, при развитии трещины на величину 8S соблюдается энергетическое условие вида

Изложенный метод расчета позволяет определить степень недоиспользования прочности конструкции, т. е. установить фактический (окончательный) запас прочности в случае хрупкого разрушения. Одновременно устанавливается и безопасный размер трещины, который не приводит к немедленному разрушению детали. Таким образом, проведение расчета с учетом наличия трещины, опирающегося на соответствующий эксперимент, дает уверенность в защите конструкции от хрупкого разрушения.

Высокая коррозионная стойкость алюминия и его сплавов в условиях агрессивных сред, характерных для нефтедобывающей промышленности, делает перспективным их использование в качестве конструкционного материала для изготовления буровых, насосно-компрессорных труб и деталей газопромыслового оборудования. Известно, что алюминий и его сплавы подвергаются коррозионному разрушению в результате общего растворения, питтинга, межкристаллит-ной коррозии, коррозии под напряжением, расслаивающейся коррозии. Вид коррозионного разрушения определяется составом алюминиевого сплава, зависит от состава коррозионной среды и условий эксплуатации. Так, при использовании бурильных труб из алюминиевых сплавов возможно развитие контактной коррозии за счет соединения их с остальными замками. В зазорах резьбовых соединений происходят процессы щелевой коррозии, а при нагружении таких соединений переменными нагрузками возникают процессы фреттинг-коррозии. Значительное влияние на характер коррозионного разрушения оказывает рН коррозионно-активной среды. Практика эксплуатации алюминиевых труб показывает, что с увеличением рН от 1 до 13 меняется характер коррозионного поражения: равномерная коррозия — в сильнощелочной, щелевая — в сильно кислой областях, питтинговая — при рН = 3—11.

Поскольку значительную роль в процессах зарождения и развития разрушения играют дислокационные механизмы и связь порообразования с элементами дислокационной структуры стали, существенное влияние на кинетику процесса разрушения оказывает структура стали. Установлены следующие основные факторы в развитии разрушения:

Механизм разрушения известняка аналогичен механизму разрушения абразивного круга; из объема всестороннего сжатия под образцом образуется большой объем мелкораздробленного продукта разрушения, и в дальнейшем абразивность именно этого продукта разрушения оказывает влияние на изнашивание стали. Абразивность его ниже абразивности неразрушенной поверхности.

Представлена краткая история и обзор модифицированной механики раз рушения Гриффитса — Ирвина. Подчеркнуто значение коэффициента интенсивности напряжений и скорости высвобождения энергии деформирования в механике разрушения изотропных и анизотропных материалов. Кратко изложена эмпирическая трактовка процесса усталостного роста трещины в изотропной среде. Затем перечислены противоречия между основными предпосылками классической теории разрушения и особенностями протекания процесса разрушения в многофазных слоистых материалах. Тем самым показана необходимость некоторого смягчения исходных предпосылок теории разрушения, которое позволило бы создать практически применимые подходы для решения задач разрушения композитов. Очень кратко, вследствие неприменимости непосредственно к решению инженерных задач, изложены основные результаты, полученные при помощи методов микромеханики, позволяющих исследовать процессы взаимодействия между трещиной, волокном и связующим в бесконечной среде. Далее описаны основные концепции современных макромеханических подходов для описания процесса разрушения композитов. Отмечено, что все подходы, расчеты по которым находятся в соответствии с экспериментальными данными, исключают из рассмотрения нелинейную зону или зону разрушения у кончика трещины. Более сложные теории (с учетом критического объема, плотности энергии деформирования) наилучшим образом согласуются с экспериментами на однонаправленно армированных композитах, когда трещины распространяются параллельно волокнам. Эти теории также хорошо описывают нагружение слоистых композитов под углом к направлению армирования, когда преобладающее влияние на процесс разрушения оказывает растрескивание полимерной матрицы. Расчеты по двум приближенным теориям (гипотетической трещины и критического расстояния) и комбинированному методу (модель тонкой пластической зоны) сравниваются с данными, полученными при испытании слоистых композитов с симметричной схемой армирования [±6°]s. Приведены данные о хорошем соответствии степенной аппроксимации, применяемой для описания скорости роста трещины, результатам испытаний на усталость слоистых композитов с концентраторами напряжений.

В титановых сплавах системы Ti—Al—Mn существенное-влияние на характер разрушения оказывает содержание алюминия. При 1% Al (Mn 2,3%) разрушение внутризеренное, крупноямочное, пластичное (ату = 1,3 МДж/м2), при 8% А1 (Мп 2,3%)—внутризеренное, мелкоямочное, малопластичное (ату=0,05 МДж/м2) *.

Уменьшение размаха деформаций при испытании сплава ЖС6К. по режиму 100з=ы870°С приводило к уменьшению числа трещин (до единицы), увеличению их длины, выпрямлению и увеличению зоны усталостного разрушения. ' Ранее показано, что большое влияние на характер разрушения оказывает также значение ^Шах- Как будет видно из дальнейшего, длительность цикла определяет вид повреждений в такой же степени, как и два других фактора — температура и нагрузка, поэтому установить причину того или иного характера разрушения при термоусталости можно лишь при учете всех параметров нагружения. Один из возможных подходов изложен в гл. 5.

На образование схемы разрушения оказывает влияние положение арматуры в сечении 'полки. Если арматура расположена ниже срединной поверхности оболочки, то рабочая высота, а следовательно, и несущая способность кольцевого сечения будет ниже, чем радиальных сечений. В этом случае более вероятным будет разрушение ото второй схеме. При расположении арматуры выше срединной поверхности, наоборот, более вероятным будет разрушение с образованием кинематической схемы.

Из этой зависимости вытекает, что чем больше амплитуда напряжений, т.е. чем меньше долговечность, тем больше ширина пластической зоны. При испытании в вакууме она примерно в 3 раза шире, чем при испытании в сухом воздухе, хотя долговечность на порядок выше. Таким образом, ширина пластической зоны сама по себе еще не определяет скорости роста трещины. Большое влияние на процесс усталостного разрушения оказывает не только ширина пластической зоны в вершине усталостной трещины, но и интенсивность микроскопической деформации, которая зависит от скорости нагружения, природы металла и активности окружающей среды.

Влияние микролегирования и размеров зерен на хладостоикость. Большое влияние на характер разрушения оказывает размер зерна стали. При измельчении зерна растет предел текучести и одновременно снижается температура перехода в

На образцах сплавов с несостаренньш мартенситом интенсивное разрушение начинается раньше, чем на образцах после старения. Состаренный мартенсит в начальной стадии микроударного разрушения оказывает высокое сопротивление пластической деформации, вследствие чего процесс образования очагов разрушения протекает медленно. Процесс накапливания деформаций и разупрочнение несостаренного мартенсита заканчивается раньше, чем при его разрушении после старения.