Разрушение материалов

Деформирование и срезание с заготовки слоя металла происходит под действием внешней силы Р, приложенной со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Направление вектора силы совпадает с вектором скорости резания v. Работа, затрачиваемая на деформацию и разрушение материала заготовки (Pv), расходуется на упругое и пластическое деформирование металла, его разрушение, преодоление сил трения задних поверхностей инструмента о заготовку и стружки о переднюю поверхность инструмента. В результате сопротивления металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на режущий инструмент. Это силы упругого (Pyl и Руъ) и пластического (Рт и РП2) деформирования, векторы которых направлены перпендикулярно к передней и главной задней поверхностям резца (рис. 6.9, а). Наличие нормальных сил обусловливает возникновение сил трения (7\ и Т2), направленных по передней и главной задней поверхностям инструмента. Указанную систему сил приводят к равнодействующей силе резания:

Разрушение материала и конструкций происходит на той или иной стадии их эксплуатации (микроскопической, макроскопической). Но, как ясно из третьего пункта перечисленных выше научных результатов теории Гриффитса,

Разрушение материалов неорганического происхождения иногда имеет место вследствие пористости материала. Разрушение пористых материалов вызывается в основном возникновением is материале напряжений вследствие кристаллизации в порах солеи, отложения в них продуктов коррозии или вследствие замерзания в порах воды. При полном заполнении объема пор и вследствие отсутствия возможности расширения механическое разрушение материала неизбежно. Так, при температуре перехода воды в лед, т.е. при 0е С, плотность воды равна 0,99987 Л1;;/л;:1, а плотность чистого льда при 0° С равна (),91(>9 Me/At3. Из этих данных следует, что при замерзании воды ее объем увеличивается на 9%.

Площадь диаграмм, показанных на рис. 92, в, г, представляет работу, затрачиваемую на разрушение материала образца. Часть этой работы идет на нагревание материала образца, при этом, как видно из диаграмм, работа разрушения пластических материа-значительно больше, чем для хрупких материалов.

Однако, как установлено практикой, в случае действия на элементы конструкций нагрузок, периодически изменяющихся во времени по величине или по величине и направлению, разрушение материала происходит при напряжениях, значительно меньших предельных значений. С подобными действиями нагрузок приходится встречаться, как правило, при расчетах движущихся элемен-

Влияние состояния поверхности. Состояние поверхности деталей зависит от качества механической обработки. Так как разрушение материала от периодически изменяющихся нагрузок начинается с образования на поверхности микроскопических трещин, то очевидно, что их образованию способствует наличие на поверхности острых рисок и царапин. Последнее приводит, естественно, к уменьшению предела выносливости материала.

Приняв на основании первой теории прочности, что разрушение материала перед вершиной трещины наступает при достижении средним напряжением предельной величины, имеем

текучести материала — наибольшие деформации, которым подвергся материал, почти целиком сохраняются как остаточные деформации, но целость материала при этом еще не нарушается. При еще больших деформациях возникающие в материале силы уже не только не растут, но даже уменьшаются с увеличением деформаций. Это и предопределяет разрушение материала. Уже без дальнейшего увеличения внешней силы деформации материала продолжают увеличиваться и достигают предела, при котором наступает разрушение.

Если внешние нагрузки невелики, то в материале детали возникают только упругие деформации. Говорят, что материал находится в упругом состоянии. С ростом внешних сил в материале появляются заметные остаточные деформации, значит материал перешел из упругого в пластическое состояние. И, наконец, с увеличением нагрузки наступает момент, когда целостность материала нарушается, начинается разрушение материала в буквальном смысле слова. В таком случае говорят, что материал перешел из пластического состояния в состояние разрушения. При испытании материалов на одноосное растяжение было установлено, что не все материалы одинаково ведут себя под нагрузкой. У пластичных материалов состоянию разрушения предшествует заметное на глаз пла'стическое состояние. Наоборот, хрупкие материалы переходят в состояние разрушения при очень малых остаточных деформациях, т. е. практически минуя пластическое состояние.

Разрушение материала, вызванное многократным действием переменных напряжений, называется усталостью.

3) Р.с. в спектроскопии -хар-ка спектрального прибора, определяющая его способность различать 2 близкие спектральные линии. РАЗРУШЕНИЕ материала - макро-скопич. нарушение сплошности материала в результате тех или иных воздействий на него. Р. часто развивается одновременно с упругой или пластич. деформацией. По времени и результатам протекания Р. различают начальное Р. (образование и развитие пор, трещин и др.) и полное Р. (разделение тела на две или более частей); по характеру изменения материалов Р. может быть хрупким (без значит, пластич. деформации) и пластическим (или вязким), усталостным, длительным и др. РАЗРЫВНАЯ ДЛИНА - хар-ка прочности нитей, проволок, волокон, тканей, плёнок, бумаги и т.п.; определяется как наибольшая длина (в км, м), свободно подвеш. за один конец нити, при к-рой она ещё не разрывается под действием собств. веса. РАЗРЯДНИК - электротехнич. устройство в простейшем случае в виде двух или неск. электродов, разделённых диэлектрич. промежутком (напр.,

Графический анализ зависимости (5.7) [135] (рис. 35) в координатах (М,от) / атек от K.fc я / (4 1^ ст^ек) показал, что отношение (М,ат) / сттек достигает максимального значения, равного 1, и не изменяется при Kfc 7t / (4 1кр ст^ек) > 4,0. Разрушение материалов; для которых справедливо последнее соотношение с точностью, достаточной для практических расчетов, не зависит от величины К,,, и определяется только значением М, из

Коррозионно-усталостное разрушение материалов ТГО происходит в результате сложных процессов, среди которых важнейшим является механоэлектрохимическое взаимодействие напряженного металла с коррозионно-активной средой. С учетом стадийного характера замедленного усталостного разрушения и показанной кинетики изменения физико-механических и электрохимических свойств трубных материалов по мере накопления ими усталостных повреждений выявлялась кинетика изменения тонкой структуры, физико-механических и электрохимических свойств рассматриваемых материалов в процессе их коррозионной усталости.

Мак лип гок Ф. и Аргон А. Деформация и разрушение материалов. Пер. с англ. М., «Мир», 1970. 443 с. с ил.

Разрушение материалов неорганического происхождения иногда имеет место вследствие пористости материала. Разрушение пористых материалов вызывается в основном возникновением is материале напряжений вследствие кристаллизации в порах солеи, отложения в них продуктов коррозии или вследствие замерзания в порах воды. При полном заполнении объема пор и вследствие отсутствия возможности расширения механическое разрушение материала неизбежно. Так, при температуре перехода воды в лед, т.е. при 0е С, плотность воды равна 0,99987 Л1;;/л;:1, а плотность чистого льда при 0° С равна (),91(>9 Me/At3. Из этих данных следует, что при замерзании воды ее объем увеличивается на 9%.

Разрушение материалов неорганического происхождения иногда происходит вследствие пористости материала. Оно вызывается в основном возникновением в материале напряжений вслидствие кристаллизации в порах содей, отложения в них продуктов коррозии или замерзания в порах воды.

Графический анализ зависимости (ри^. 4.1.1 М-бКр/6так - Р(М) от к^с2 • к/(4 • 1 • бтвк2) - Р(К) показал, что отношение М'вкр/Зтвк достигает максимального значения, равного 1, и не изменяется при Кю2 • я/(4 • 1 • бтвк2) > 4,0. Разрушение материалов, для которых справедливо последнее соотношение о точностью, достаточней для практических расчетов, не зависит от величины К1с и определяется только значением М.

43. Квшт Дж. Микромеханизмы разрушения и трещиностойкость / В кн.: Механика разрушения. Разрушение материалов. Под ред. Д. Тэшшна.- М.1 Мир, 1979.- С. 27-29

30. Маклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов.- М.: Мир, 1970.-443 с.

25 Кнотт Дж. Микромеханика разрушения и трещиностойкость // Механика разрушения. Разрушение материалов / Под ред. Д. Тэплина. - М.: Мир, 1979. - С. 27-29.

К настоящему моменту достигнут существенный прогресс к исследовании разрушения материалов при действии механических и тепловых нагрузок. Однако разрушение материалов мри наличии связанных полей различной природы (например упругого. теплового и электрического) до сих по]) не изучено. В связи с этим представляет интерес обобщение методов механики разрушения на пьезоэлектрические материалы.

30. Маклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов.- М.: Мир, 1970.- 443 с.