Напряжение механическое критическое

Ввиду особой важности явления глава Влияние механических напряжений дополнена новым разделом по механике разрушения. Детально рассмотрено понятие критического потенциала коррозионного растрескивания под напряжением. [c.14]

Напряжения в полимерах, действуя против валентных сил в молекулярных цепях, могут вызвать различные химические реакции и структурные превращения. В тех случаях, когда напряжения достигают критического значения, соответствующего энергии химической связи, происходит механический разрыв молекулярной цепи. Меньшие напряжения способны ослабить химические связи и снизить активационный барьер реакции их термической диссоциации. [c.227]

Старение напряженных резин во многих случаях не связано с изменением обычных, принятых для оценки механических свойств показателей. Как показано на рис. 6.15, ни прочность, ни относительное удлинение не успели еще заметно измениться, когда напряжение в статически деформированном образце резины в результате химической релаксации снизилось почти до нуля. При снижении напряжения до критических значений происходит разуплотнение вакуумных систем независимо от природы резины. Поэтому так важно выяснить основные закономерности химической релаксации и показать, как регулировать ее скорость. [c.240]

В табл. 1 приведены данные о механических свойствах различных текстильных материалов, а также характеристики жесткости и упругости волокна. Жесткость определяется участком Ол на кривой рис. 4, равным ОР /Ое . Упругая деформация определяется напряжением в критической точке у (предел упругости). Предел текучести у также имеет важное значение в материалах с высокой способностью к растяжению. [c.105]

Гидропескоструйная обработка, обдувка чугунным н корундовым песком создают в поверхностном слое сжимающие напряжения, достигающие 440—780 МН/м (44—78 кгс/мм ) при определении их рентгеновским методом и 650—1100 МН/м (65—ПО кгс/мм ) механическим. С уменьшением внутренних напряжений растяжения и увеличением напряжений сжатия критическое напряжение стали в 20%-ном растворе серной кислоты с добавкой хлористого натрия и время до появления трещин в тропической камере увеличиваются. Зависимость критического напряжения от [c.118]

По условию К] = Кс находят критические размеры трещины или разрушающее напряжение. Допускается определение критических параметров труб с коррозион-но-механическими трещинами по критерию трещиностойкости атр. [c.275]

Термические напряжения должны быть рассчитаны не только при номинальных режимах, но и для режимов запуска и критических условий эксплуатации. Неучтенные термические напряжения вызовут дополнительные напряжения в местах креплений труб к трубной доске и, как следствие, увеличение перетечек, изгибы трубы или более серьезные механические повреждения. [c.28]

Все физико-механические свойства таких систем (вязкости, модули, критические напряжения) обусловлены тем, что сложные структурные единицы разделены прослойками неструктурированной жидкости, через которые действуют силы молекулярного притяжения, резко ослабленные расстоянием. [c.34]

Предложена математическая модель механохимической повреждаемости сварных соединений с учетом контактных эффектов совместной деформации материалов с разными прочностными свойствами. Получены функциональнь(е зависимости долговечности сварных соединений от относительргых размеров и свойств материала прослоек, уровня начальной напряженности и коррозионной активности рабочей среды. Установлено, что с уменьшением относительной толщины мягкой прослойки долговечность сварных соединений возрастает, как при реализации общей, так и локализованной коррозии. Определены критические параметры механохимической неоднородности, обеспечивающие работоспособность сварных конструктивных элементов. При работе сварных соединений в условиях МХПМ для обеспечения равной коррозионно-механической прочности, кроме геометрических, необходимо обеспечить определенные соотношения механохимических характеристик участков с разным физико-химическим состоянием. [c.279]

Примечательной особенностью аварии является то, что емкость разрушилась не в момент механического удара, а через 40 ч, в течение которых возникшие напряжения усиливались и, наконец, достигли критической величины. [c.167]

Пластичность, или пластическое течение, в отличие от двух предшествующих видов механического поведения является нелинейной при напряжениях, меньших (по модулю) некоторого т — предела текучести, или критического напряжения сдвига, деформация практически отсутствует, тогда как при достижении т = т начинается течение, и для последующего увеличения его скорости у не требуется существенного повышения т (рис. 3, в). Диссипация энергии составляет х у — это сухое (кулоновское) трение. В коагуляционных дисперсных системах — пастах, порошках — природа такого поведения связана с последовательными процессами разрыва и восстановления контактов между частицами, в системах же с фазовыми контактами их разрушение необратимо, и критическое значение приложенного напряжения соответствует прочности. [c.310]

При определенных условиях (низкие температуры, большие скорости разрушения) тепловые флуктуации не играют существенной роли, и разрыв хрупких тел идет по атермическому механизму. В этом случае только при напряжениях выше критического (ок) растут микротрещииы и твердое тело разрушается. Если пренебречь механическими потерями, то стартовая скорость микротрещин при переходе напряжения через значение 0к сразу стано вится большой, приблизительно равной скорости распространения поперечных упругих колебаний в твердом теле. Если же учесть рассеяние упругой энергии, зависящее от скорости роста трещины, то предельная критическая [c.95]

Процесс образования новых поверхностей в новом теле под нагрузкой связывают с явлением разрушения. Если тело изолировано от внешней среды, разрушение происходит без потери массы. В противном случае разрушение сопровождается с той или иной степенью потери массы в зависимости от активности внешней среды. В некоторых случаях для возникновения разрушения необязательно приложение внешней нагрузки, например, при коррозионном воздействии, хотя в ряде случаев существенно ускоряет его. Разрушение рассматривается не как элементарный акт, а как процесс постепенного образования новых поверхностей в микро- и макромасштабах. В связи с этим механизм разрушения изучают в двух аспектах физика разрушения, базирующаяся на атомных, дислокационных и других моделях и механика разрушения, в основу которой положены модели и реальные конструкции с макроскопическими дефектами (трещинами). В процессе нагружения твердого тела совершается работа и в материале возникают силы сопротивления деформированию, оцениваемые компонентами тензора напряжений и деформаций. В определенный момент времени какой-либо механический фактор Q (движущая сила разрушения) достигает некоторого критического значения К (рис.2.7), после чего конструкция переходит в новое состояние (текучесть, разрушение, изменение первоначаль- [c.75]

Предполагается, что разрыв цепных молекул под действием напряжения происходит путем кооперативного воздействия механических сил (снижение потенциального барьера разрыва соединяющих связей) и статистически флуктуирующих тепловых колебаний среды, восполняющих недостающую величину энергии, которая необходима для разъединения нагруженной связи. Также полагают, что уравнение (5.57) достаточно для адекватного описания влияния механической и тепловой энергий на скорость k процесса термомеханического разрыва цепи. Если данное предположение справедливо, то нехватка тепловой колебательной энергии будет увеличивать стабильность напряженной связи. Наоборот, с увеличением тепловой энергии ранее стабильные связи будут достигать критического уровня возбуждения и будет происходить их разрыв. Представляет интерес количественно проанализировать данный аспект взаимодействия вкладов тепловой и механической энергий в кинетику разрыва цепей ПА-6. [c.200]

Установлена аналитическая зависимость критического коэффициента интенсивности напряжений (КИН) для элемента с острым угловым переходом от характеристик трещиностойкости механических свойств материала. [c.41]

Таким образом, при чисто механическом подходе на основе понятий механики сплошных сред или с учетом молекулярного строения твердых тел описание прочностных свойств сводится к оперированию понятиями предела прочности, предельных состояний и к системе расчетов потери устойчивости изделий из тех или иных материалов. Основная задача механики разрушения — определить те предельные критические условия, при которых наступает разрушение. Соответствующие теории называют теориями предельных состояний. К ним относятся теории максимального нормального напряжения, максимального удлинения, предельного значения упругой энергии и другие, более сложные. В этих теориях разрушение рассматривается как критическое событие при достижении предельного состояния (предельной поверхности разрушения), которое описывается в общем случае комбинацией компонентов тензора деформаций и тензора напряжений. [c.284]

Условием разрушения в термодинамическом подходе является достижение того критического (предельного) напряжения, при котором упругая энергия образца может обеспечить энергетические затраты на образование поверхностей разрушения и на механические потери при разрушении. [c.287]

Уренгой - Центр 1, Уренгой - Центр II), а трещины зарождались в стороне от концентраторов. Данный факт, очевидно, может быть объяснен тем, что критические напряжения, необходимые для протекания этого вида коррозионно-механического разрушения, имеют небольшие значения и находятся ниже величин расчетных рабочих напряжений в стенке трубы (не превышают предела текучести стали). Следует отметить, что при расчете магистральных трубопроводов на прочность в соответствии с действующими нормативно-техническими документами не учитываются внутренние напряжения 1 и 2-го рода, возникающие при производстве труб, которые имеют достаточно высокие значения. Поэтому трещины зарождаются в очаге разрушения без видимых дефектов на металле, имеющем достаточный уровень напряжений для протекания КР (физические концентраторы напряжения). [c.31]

Светел [222], изучая влияние величины и скорости приложения напряжения на прочность и вязкость битума, показал важность применения для оценки механических свойств битумов критической нагрузки — когезии и связал ее со структурой битума, в частности с содержанием ароматических углеводородов в дисперсионной среде. [c.75]

В соответствии с этим положением может быть дано определение КР высокопрочных алюминиевых сплавов как субкрити-ческого роста трещины в условиях коррозионной среды в результате постоянного действия растягивающих напряжений. При этом не рассматривается чистое механическое растрескивание при коэффициентах интенсивности напряжений выше критических. [c.151]

Разрыв макромолекул полимеров под действием механических сил, т. е. собственно механо крекинг, очевидно, может иметь место в том случае, когда при деформации полимеров вследствие неравномерного перераспределения внутренних напряжений в какой-то точке возникает напряжение, превышающее критическую величину, равную прочности химической ковалентной связи между атомами в основной цепи. [c.42]

Коэффициент пропорциональности Е называется модулем упругости или модулем Юнга. Выше предела применимости закона Гука зависимость деформации от напряжения носит сложный характер. На примере кривой для стали видно, что при значительных деформациях может возникать упрочнение деформируемого тела (уменьшение зависимости удлинения от напряжения). В конце концов напряжение достигает критического значения и деформируемое тело разрушается при удлинении (рис. 1,1Х)—разрывается. Значение критического напряжения и предельной величины удлинения — важные показатели механических свойств технических полимеров. [c.249]

Разрушение при коррозионной усталости под действием среды и циклических нагрузок происходит в два периода зарождение трещины (4) и ее развитие до критического размера (/р) с последующим лавинным разрушением. В инкубационной стадии первого периода под действием циклических нагрузок происходит накопление пластической деформации и упрочнение металла, сопровождающееся ростом локальных напряжений. Механические процессы инкубационного периода определяются возникновением и движением дислокаций и вакансий-дефектов на атомном уровне — без разрыва межатомных связей. Эти процессы усиливают химическую и электрохимическую микронеоднородность поверхности. Это, в свою очередь, приводит к появлению первичных коррозионных пар и возникновению коррозионных углублений, перерастающих в дальнейшем в первичные концентраторы напряжений. Вторая стадия первого периода характеризуется нарушениями сплошности в связи с появлением субмикро- и микротрещин в результате механических процессов (слияние дислокаций и вакансий, образование разрывов, обусловленных концентрацией напряжений) и коррозионных процессов (в зонах с высоким градиентом микроэлектрохимической гетерогенности поверхности, преимущественно в местах скоплений дислокаций в полосах скольжения, границ блоков, зерен, у двойников, частичек второй фазы, включений и т. д.). [c.114]

Рассмотрение твердых тел как своеобразных конструкций из частиц, связанных между собой силами сцепления, привело первоначально к созданию чисто механических теорий разрушения твердого тела, согласно которым разрушение наступает при достижении действующий напряжением предельного критического значения. Задача теорий разрушения сводилась к нахождению энергетического критерия для предельного значения исходя из расчетов на основе теории упругости локальных напряжений вблизи полостей и трещин. Гриффитс 1741 впервые показал, что разрыв идеально упругих тел возможен, если количество упругой энергии, освобождающейся при росте трещин разрушения, достаточно для компенсации затраты энергии иа образование новой ловержности. [c.14]

Явление потери устойчивости формы происходит при расчетных напряжениях меньше предела текучести металла стенки, но когда вненшее давление достигает определенной критической величины. Величина критического давления зависит от геометрической формы, размеров аппарата, механических свойств материала его стеиок. Явление потери устойчивости формы цилиндра аналогично явлению потери устойчивости ири продольном изгибе стержней. Цилиндр идеальной формы, выполненный нз однородного материала, теряет форму, если вненшее давление достигает критического значения. Первоначальные отклонения от цилиндрической формы, являющиеся следствием неточности изготовления, могут оказать влияние на прочность и устойчивость формы аппарата. Это необходимо учитывать при выборе коэффициентов запаса прочности и устойчивости. [c.51]

При заданной глубине дефекта Ьн с ростом нагрузки или номинального напряжения а возрастает величина К1 и при некотром его значении Кс происходит разрушение трубы. Условие прочности записывается в виде К1 < Кс (Кс - критический коэффициент интенсивности напряжений). Величина, как и предел прочности или текучести, является механической характеристикой стали, причем расчетной. Значение Кс определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 25.506. Для большинства трубных сталей величина непостоянна и зависит от глубины дефекта, при прочих других условиях. Поэтому нам представляется целесообразности для оценки работоспособности труб с царапинами использовать в качестве критерия прочности предел трещиностойкости 1с, который предложен Е.М. Морозовым и регламентирован ГОСТ 25.506. [c.295]

В работе [172] исследованы структурно-механические свойст-ра остатков арланской, ромашкинской, тюменской и мангышлакской нефтей, различающихся степенью дисперсности сложных структурных единиц. Результаты исследований структурно-механической прочности остатков различной глубины отбора дистиллятов представлены на рис. 41. Все исследуемые остатки имеют критические точки перехода от одного состояния структурированности в другое, соответствующие пересечению касательных, проведенных к кривой зависимости предельного напряжения сдвига от температуры. Анализ кривых на рис. 41 позволяет проследить достаточно четкое совпадение температуры застывания исследуемых остатков с точкой перегиба tl. При температуре il и ниже дисперсная фаза исследуемых остатков образует сплошной каркас (студни), внутри которого в иммобилизованном виде содержится дисперсионная среда. Другая кинетическая точка 2 соответствует переходу ССЕ от малой степени дисперсности к высокой, что в конечном счете приводит к исчезновению ССЕ. В результате этого в точке з НДС переходит в неструктурированное состояние, характеризующееся ньютоновским течением (с=1). На абсолютные значения /ь t2 и и их разности (/2— 1) и ( 3— 2) существенное влияние оказывает концентрация и качество низко- и высокомолекулярных соединений в нефтяных остатках. [c.138]

Здесь будут рассмотрены предельная деформация цепей, кинетика образования свободных радикалов механическим путем и их реакций, начало роста и распространение обычных трещин, трещин серебра , а также дано объяснение сопротивления и критического коэффициента интенсивности напряжений и удельной энергии разрушения с точки зрения представлений о молекулярной структуре. Хотя основной интерес представляют именно эти вопросы, оказалось невозможным привести всю литературу по перечисленным проблемам. Автор заранее просит извинить его за все намеренные и случайные пропуски, которые будут обнаружены. Во веяком случае, в этой книге упоминается известная литература по морфологии, вязкоупругости, деформативности и разрушению полимеров. Надеюсь, что для объяснения разрушения полимеров с точки зрения молекулярных представлений она будет полезным дополнением к данной монографии. [c.7]

Последняя гипотеза была затем проверена Годовским и др. [31]. Волокна ПА-6, вытянутые до значения Х = 5,5 при 210°С, неоднократно растягивали при комнатной температуре. Эти авторы выявили для ПА-б такие же характерные различия между первым и последующими циклами нагружения, какие обнаружил Мюллер в отношении ПИБ приращение 6I7, по существу, отличалось от нуля лишь в первом цикле нагружения. Они получили, что отношение 8Wi/6Ui не зависит от макроскопического напряжения и равно 7,0. Такое постоянство значения 8W[ 8Ui вызывает удивление. Оно указывает, что процессы, обусловливающие увеличение внутренней энергии, не зависят от а, если происходит локальное превышение критического возбуждения цепей. Годовский и др. предполагают, что данные процессы представлены разрывами цепей. С учетом bUi они получили число Ni разрывов цепей, каждый из которых вносит вклад в приращение внутренней энергии, равный l,7 10- Дж (100 кДж/моль). За один акт разрыва цепи 8WilN рассеивается энергия 700 кДж/моль. Эти значения лишь немного меньше значений энергии, полученных ранее с учетом упругости цепи для вклада механической энергии в разрыв цепи (110 кДж/моль) и для энергии, рассеиваемой втягиваемыми в ламеллы сегментами (870 кДж/моль). Однако данное поразительное совпадение не доказывает предыдущую гипотезу о том, что приращение 8Ui можно объяснить только путем увеличения энергии химической связи из-за разрыва цепи. [c.260]

Выражения (9.14) — (9.18) не могут служить критериями разрушения, поскольку в них пе указывается, происходит ли разделение материала в пластически деформируемой областц и в какой момент оно происходит. Чтобы с помощью механикц разрушения определить стабильность трещины, имеющей упругую и пластическую области, следует найти пределы пластического деформирования, которые должны быть известны в явном или неявном виде. Ясно, что определение, объяснение и применение критических коэффициентов интенсивности напряжений для вязкоупругих твердых тел особенно сложно вследствие резко выраженной временной и температурной зависимости механических свойств этих материалов. Тот факт, что материал проявляет пластическое поведение, не отрицает пользы механики разрушения, но он ослабляет независимость характеристик механики разрушения О, К, Н) от геометрических параметров образца или даже исключает подобную независимость [6]. [c.340]

На рисунке 3.5.6 представлена картина распределения вектора поврежденности на поверхности образца из стали 16ГС при нагружении до возникновения трещин. В отличие от картины, изображенной на рисунке 3.5.5, значения вектора поврежденности на рисунке 3.5.6 значительно возросли в месте зарожде П1я трещины. Распределение вектора поврежденности на поверхности объекта контроля можно с помощью многоэлементного электромагнитного преобразователя и видеоконтрольного устройства представить в виде многотонового двухмерного или трехмерного изображения и таким образом решить задачу визуализации картионы распределения механических напряжений, выявить участки с повышенными, предельными и критическими значениями механических напряжений. [c.217]

Некоторые студни полимеров обладают явно выраженными тиксотропными свойствами. У таких студней прочность связей между макромолекулами должна быть достаточно малая, чтобы они могли легко разрушаться под действием приложенного усилия сдвига. Кроме того, у подобных студней должен быть достаточно узкий спектр молекулярных контактов. Студни, у которых этот спектр размыт, обычно не проявляют тиксотропии. В самом деле, когда связность структуры нарушается путем механического воздействия, при узком спектре молекулярных контактов больш11НСТво связей разрушается и затем восстанавливается при стоянии системы. Эт5 и составляет сущность явления тиксотропии. Если же спектр контактов широкий, разрушается только небольшое число связей, обладающих наименьшей прочностью. Система распадается на большие куски, которые не могут соединиться и образовать структуру с первоначальным значением критического напряжения сдвига. [c.487]

Высокая скорость нагрева заготовок в критической зоне в опасном интервале температуры может вызвать растрескивание графитируемых заготовок вследствие объемных изменений материала. Наряду с этой причиной растрескивание заготовок может произойти из-за термических напряжений вследствие неравномерного их нагрева. При постоянной скорости нагрева термические напряжения в заготовках прямо пропорциональны ее диаметру. Для уменьшения возможности трещинообразо-вания при графитации в промышленных печах авторы работы [34, с. 48-58] рекомендуют, основываясь на расчетах температурных полей в цилиндрических заготовках при асимметричном нагреве загружать печи заготовками одного диаметра, прошедшими обжиг при одинаковой температуре. Кроме того, перепады температуры по сечению керна, достигающие 300-400 °С, также могут явиться причиной возникновения термических напряжений в заготовках. Поэтому для снижения перепадов температуры при вбдении процесса графитации обращается большое внимание на тщательную укладку керна. Поскольку конечное температурное поле керна печи определяет физико-механические свойства графитированного материала, особенно удельное электросопротивление, содержание золы и примеси, то для получения высокого и стабильного качества графитированного материала, авторы работы [34, с. 42—47] предлагают поддерживать высокую и стабильную температуру по всему объему керна при отключении печи. [c.176]

Как и язвенная коррозия, коррозионное растрескивание под напряжением происходит преимущественно на пассивированных металлах в пределах области критических потенциалов. На уровень предельных потенциалов кроме специфических свойств материалов и сред оказывают влияние также вид и величина механических нагрузок. Съем металла (потеря массы) при коррозионном растрескивании под напряжением может быть чрезвычайно малым или даже равным нулю. Разрушение может развиваться вдоль границ зерен (межкристаллитно) или через зерна (транскристаллитно). [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология