Деформационные критерии

Таким образом, расчеты по номинальным напряжениям дают возможность определить основные размеры конструкций толщину, диаметр и др., в то время как расчет по деформационным критериям дает возможность обосновать конструктивные формы (зоны концентрации), режимы теплового и механического нагружения, технологию (сварку, термообработку), уровень дефектоскопического контроля и провести дополнительные расчеты на прочность и ресурс. Требуемые для этих расчетов параметры получают из экспериментальных исследований величин номинальных и местных деформаций, которые могут быть сопоставлены с критериальными деформациями для определения соответствующих запасов прочности. [c.153]

Таким образом, деформационные критерии разрушения можно рассматривать в качестве научной основы определения прочности и ресурса в упруго-пластической области для двух стадий в процессе эксплуатации — образования трещин в наиболее нагруженных зонах и распространения трещин до возникновения предельных состояний и до заданной степени повреждения конструкции трещинами. Такой подход к расчетному и экспериментальному определению прочности позволяет более обоснованно 154 [c.154]

Полученное уравнение (3.107), в отличие от известных [25-30, 42, 53], выражено через деформационный критерий разрушения. Кроме этого, оно справедливо для работы трубы с произвольным отношением т к коэффициенту анизотропии г. [c.557]

Чтобы уяснить физический смысл ряда деформационных критериев, рассмотрим напряженно-деформированное состояние металла у конца трещины, находящейся в растянутой пластине. В случае нормального отрыва в отсутствии пластических деформаций напряжения вблизи трещины описываются уравнениями [16] [c.52]

Неизбежность и необходимость использования ЭВМ для численных расчетов особенно ясна в отношении деформационных критериев в сварных соединениях, где неоднородность механических свойств может быть корректно отражена и учтена только при численном их задании. [c.57]

Ставя вопрос об использовании численных методов дяя определения деформационных критериев О с целью последующего их использования дяя вычисления несущей способности элементов конструкций, содержащих трещины или концентраторы с р = О, необходимо обеспечить однозначность их определения разными исследователями. Разумеется, модель деформации упрочняющегося тела должна быть принята одинаковой, например по теории течения с изотропным упрочнением, как в случае определения В по результатам испьггания образца, так и в случае расчета элемента конструкции на прочность. [c.58]

Для оценки числа циклов до зарождения трещины N широко используют подход, основанный на использовании деформационных критериев. Примером такого подхода [167] является уравнение, устанавливающее связь между амплитудой локальной деформации за цикл и в виде [c.363]

Другой деформационный критерий разрушения основан на анализе раскрытия трещины в устье трещины (рис. 27). При достижении раскрытия трещины 5 критического значения наступает разрушение [c.95]

Наряду с непрерывной тенденцией в высокорисковых сложных технических системах к понижению запасов прочности и повышению эксплуатационной нагруженности (см. гл. 1-4), с обеспечением сопротивления элементов конструкций упругим деформациям в штатных ситуациях важное значение приобретают анализ и обоснование сопротивления неупругим (упругопластическим и реологическим) деформациям в аварийных ситуациях. Допустимость возможности возникновения неупругих деформаций в конструкциях и необходимость их надлежащего учета в расчетах прочности, ресурса и безопасности вытекают из требований минимальной массы конструкций и оптимальных технологических возможностей при изготовлении крупногабаритных несущих элементов. Так как при эксплуатации высокорисковых конструкций обычно имеет место циклическое нестационарное тепловое и механическое нагружение, то для наиболее нагруженных зон этих конструкций становятся характерными процессы накопления повреждений в условиях циклических упругопластических деформаций. При таких условиях деформирования образование предельных состояний по возникновению трещин или окончательному разрушению оказывается возможным при числах циклов нагружения, измеряемых десятками, сотнями и тысячами. В этом случае расчет накопления повреждений и несущей способности конструкций основывается на деформационных критериях сопротивления однократному и малоцикловому разрушению. [c.149]

ЭТОМ имеют разработка математических основ и экспериментальные исследования в области линейной и нелинейной механики разрушения, а также распространение механики однократного разрушения на анализ процессов циклического разрушения при упругих и неупругих деформациях. Необходимость совместного рассмотрения вопросов накопления повреждений на базе деформационных критериев при циклическом нагружении и хрупких состояниях основывается на тех наблюдениях за разрушениями конструкций в эксплуатации, когда предварительное циклическое повреждение на определенной стадии приводило к хрупкому разрушению, вызывая наиболее тяжелые аварии на объектах. В публикациях отечественных и иностранных авторов, а также в трудах ряда совещаний, симпозиумов и конгрессов [117, 211, 215] нашли отражение результаты экспериментальных и теоретических исследований закономерностей накопления повреждений в условиях циклического упруго пластического деформирования и критериев разрушения, а также расчетной и опытной проверки прочности и ресурса несущих элементов конструкций при штатных и аварийных режимах нагружения. Развитие работ в этом направлении позволило в нашей стране и за рубежом сформулировать нормативные требования к расчетам прочности по критериям накопления повреждений. [c.150]

Для оценки остаточного ресурса безопасной эксплуатации важное значение имеют результаты всестороннего экспериментального исследования закономерностей накопления повреждений в условиях упругопластического деформирования и деформационных критериев разрушения при однократном и циклическом нагружении в [c.152]

Изложенные выше методы определения прочности и ресурса несущих деталей машин и элементов конструкций по деформационным критериям циклического разрушения применялись в наиболее ответственных случаях на стадии образования трещин. При этом в расчетах используют условные упругие напряжения ст, равные произведению значения деформации на модуль упругости при соответствующей температуре эксплуатации. Применение деформационных критериев разрушения для определения прочности и остаточного ресурса на стадии развития трещин остается пока весьма ограниченным и требует дальнейших разработок в области оценки кинетики напряженно-деформированных и предельных состояний в нелинейной постановке. [c.181]

Выше, в разд. I и 11 показана необходимость и ниже предложен метод расчета сосудов и трубопроводов по силовым и деформационным критериям разрушений. [c.426]

Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность. -М. Машиностроение, 1981.- 272 с. [c.445]

Трощенко ВЛ. Деформационные критерии устало-стого разрушения //Прочность материалов конструкций.-Киев Наукова думка, 1975.- С.42-55. [c.420]

Трощенко В.Т. Деформационные критерии усталостного разрушения металлов //Прочность материалов и конструкций.-Киев Наукова думка, 1976.-С.42-55. [c.422]

Проведена пройерка данного деформационного критерий, За ключающаяся в том, что после числа циклов приложения нагрузки N следовал статический долом образца с записью диаграммы деформирования о (Е ). Оказалось, что и в этом [c.70]

На практике [38, 70] для определения количества циклов на стадии стабильного развития трещины производят интегрирование уравнения (4.2). Как это было указано выше, использование только критической длины трещины, найденной через критический коэффициент интенсивности напряжения, в качестве верхнего предела интегрирования, без учета деформационного упрочнения и реальной геометрии трубы, некорректно. Так, прямое использование классических методов линейной механики разрушения для тонкостенных сосудов давления, изготовленных из высоковязких сталей, какими являются современные магистральные трубопроводы, приводит к результатам, не имеющим физического смысла. Так, в работе [74] рассчитанная критическая глубина трещины составляет около 1 км (толщина стенки большинства эксплуатирующихся трубопроводов не превышает 20 мм). Для нахождения верхнего предела интегрирования уравнения Пэриса используем силовой и деформационный критерии линейной и нелинейной механик разрушения [55, 89]. [c.101]

Вопросы хрупкой прочности детально рассмотрены в книгах H.A. Ма хутова [16, 17] ив ряде кандидатских диссертаций, защищенных в последние годы. Работы H.A. Махутова содержат большую информацию по вопросам хрупкой прочности и имеют значительную методическую ценность. Не вдаваясь в детали, можно привести общую оценку и выводы из указанных книг. Рассмотренные деформационные критерии статического, малоциклового и хрупкого разрушения являются основой для расчетов прочности и ресурса высоконагруженных несущих элементов конструкций. Эти критерии позволяют с единых позиций отразить [c.152]

В работе H.A. Махутова отмечено, что предпочтение следует отдать методике расчета не по напряжениям, а по деформациям. Преимущество ее состоит в том, что в рассмотренные деформационные критерии статического, циклического и хрупкого разрушения входит комплекс основных характеристик механического поведения прочность Oj, Og-, пластичность Фв Фк показатели упрочнения в неупругой области АП, с параметры диа- [c.152]

Заметим, что чем больше запас прочности, тем меньше коэффициент концентрации напряжений, но больше коэффициент концентрации деформации. Поэтому при определении долговечности конструктивных элементов целесообразно использовать деформационные критерии и коэффициенты концентрации пластических деформаций. Иногда допускают определение для низколе ированных сталей по формуле К = сгх / Он- Деформационным упрочнением для трубных сталей пренебрегать нельзя, поскольку коэффициенты деформагщон-ного упрочнения для них достаточгю высокие (п - 0,1 0,3). [c.44]

Выполнен анализ кинетики механохимической повреждаемости конструктивных элементов при эксплуатации трубопроводов и получены аналитические формулы для расчета их долговечности в условиях хрупкого и вязкого разрушений. В отличие от ранее известных решений получаемые зависимости справедливы для элементов независимо от отношения 1 лавных напряжений и параметров анизотропии и базируются на деформационных критериях разрушения, адекватно (угражающих работоспособность труб из пластичных материалов. [c.572]

Для оценки несущей способности элементов конструкций до гжны использоваться деформационные критерии другого уровня или класса, относящиеся не к локальной зоне, а к несущему сечению в целом. При этом локальные деформационные критерии выступают как бы сразу в двух качествах и как свойства металла, и как характеристика остроты надреза, тогда как макрогеометрические факторы, такие, как форма сечения, его размеры, а также размеры концентратора или дефекта, играют самостоятельную роль, как обьино бываеф в расчетах на прочность при определении напряженно-деформированного состояния. [c.59]

Стьпсовые соединения со значительным непроваром могут использоваться для оценки свойств металла шва в условиях присутствия непровара. Путем испьггания их на изгиб, например по трехточечной или четырехточечной схеме, можно определить критический угол 0 , при котором наступает разрушение шва (рис.4.3.4,г). Ог этого интегрального деформационного критерия 0 можно перейти к средней разрушающей деформации е р р, через 8.5 р, как указано на рис. 4.3.4, д. Измеряемая база Б должна располагаться в средней части ширины образца В (рис. 4.3.4, б). Для обеспечения условий плоской деформации необходимо, чтобы В было не менее 2,5 И. Размер базы Б не должен превышать 0,25...0,3 Л. [c.60]

К деформационным критериям должен быть отнесен также критерий так называемого динамического раскрытия трещины при ее быстром распространении в условиях плоского напряженного состояния. Он применим в отношении листовьос материалов, зона пластических деформаций в которых при разрушении значительно больше толщины металла. По существу он предстарляет интеграл поперечных пластических деформаций (4.3.5, а), возникших в процессе распространения трещины слева и справа от нее [c.61]

Фундамен гальное значение энергети юских критериев для инженерной практики еще не до конца понято. Переход от состояния, при котором, несмотря на происходящие процессы разрушения, элемент конструкции еще вьпюлняет свое служебное назначение, к самопроизвольному разделению конструкции на части происходит именно тогда, когда достигается равенство приращений затраченной и подведенной энергий. В этом плане уместно отметить, что одному и тому же состоянию металла вблизи вершины острого надреза, оцениваемого по силовым и деформационным критериям как наступление разрушения, могут соответствовать различные энергетические состояния элементов конструкций и образцов, которые в одних случаях достаточны для перехода к нестабильному разрушению, а в других нет. [c.62]

Н.А.Махутова [277, 191]. Однако из-за большого разнообразия форм, размеров и расположения концентраторов, а также вследствие неоднородности механических свойств в зонах сварных соединений использование деформационных критериев для определения нередко оказывается трудно осуществимым. [c.364]

Возможна иная приближенная модель расчета работоспособности сложных сварных соединений при низких температурах. Она не отражает возможности разрушения сварных швов путем среза по линии ОР, но позволяет дать оценку возможных хрупких разрушений от предельно острых концентраторов в точках О и А, как показано на рис. 11.3.3. Этот подход использует не деформационные критерии, как в предыдущем случае, а энергетические. Так как основную опасность в рассматриваемом случае представляют хрупкие разрушения, которые протекают в динамическом режиме, представляется оправданным для оценки работоспособности сварных конструкций привлекать энергетический подход, в котором участвуют освобождающаяся энергия при подрастании трешш1ы от концентратора и динамическая вязкость металла. Рассматриваемые ниже современные методы расчетной бценки хладостойкости сварных соединений ориентированы на использование вычислительной техники и метода конечных элементов. [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология