Коэффициент интенсивности напряжения

По определению коэффициент интенсивности напряжений (его размерность - сила/длина ) около вершины трещины [c.157]

Запас по пределу трещиностойкости (или коэффициент запаса на длину трещины) - число, показывающее во сколько раз надо увеличить коэффициент интенсивности напряжений за счет увеличения длины трещины при неизменных нагрузке и запасе прочности, чтобы этот коэффициент достиг предела трещиностойкости при данном запасе прочности. [c.231]

Основным параметром трещиностойкости является коэффициент интенсивности напряжений Кс - количественная характеристика поля напряжений на стадии возникновения разрушения вблизи вершины трещины. Критическое значение коэффициента интенсивности напряжений - Ki - это предельное значение Кс при наибольшем стеснении пластической деформации, т. е. в условиях плоской деформации, соответствующих разрушению отрывом, т. е. хрупкому. [c.238]

Рис. 7.11. Зависимость скорости роста трещины для алюминиевого сплава 707 от коэффициента интенсивности напряжения К [47]

В хрупком состоянии критический коэффициент интенсивности напряжений Кс связывает разрушающую нагрузку и критическую длину трещины с помощью соотношения К = Кс. Причем Кс получают подстановкой в формулу для К значений разрушающих нагрузок и критических длин трещин. Можно попытаться сделать то же самое и для квазихрупкого состояния - в формулу для К подставить экспериментально найденные на образце критические значения и получить предельную величину К для данной критической длины трещины. Конечно, понятие коэффициента интенсивности напряжений в квазихрупком состоянии отсутствует. [c.230]

Обозначение коэффициента интенсивности напряжений обычно содержит индекс I, II или III, указывающий к какому типу деформации трещин относится этот коэффициент. [c.157]

Дадим определения введенных понятий. Предел трещиностойкости - непрерывная совокупность значений предельных коэффициентов интенсивности напряжения для всего диапазона длины трещин (включая нулевую), представленная в виде функции от обратной величины запаса прочности по пределу прочности. [c.231]

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 = 0,01 Его (го - межатомное расстояние). Из уравнения Гриффитса следует, что д/2Еу = а- [п1. Выражение <тл/тг называют коэффициентом интенсивности напряжений (КИН) и обозначают для трещины отрыва через Кь Условие неустойчивости представляется в виде К( = К с, (или Кс), где Кс и К1с - критический КИН при плоском напряженном состоянии и плоской деформации соответственно. Критерий Кс (Кк) впервые предложен Ирвиным. Достоинством этого подхода является то, что величина К1 определяет поле напряжений и деформаций в области верщины трещины и поддается расчетному определению. Например, нормальное напряжение Оу, действующее в направлении действия силы, выражается через К1 по [c.121]

Степень напряженности в области вершины трещины оценивают коэффициентом интенсивности напряжений К , зависящим от параметров трещин, номинального напряжения и др. В предельном состоянии К = Кс, где Кс - критический коэффициент интенсивности напряжений, определяемый в соответствии с ГОСТ [2]. Для пластичных сталей Кс = 60... 100 МПал/м (определены на плоских образцах с боковой трещиной типа 5). [c.336]

При соблюдении условия автомодельности, контролирующим процесс развития трещин, размах коэффициента интенсивности напряжений (КИН) К1 [c.139]

Величину размаха коэффициента интенсивности напряжений определяли по данным о пределе текучести стали и допустимого размера дефекта по формуле [c.254]

Подставив СТ0 = К / л/ г и проинтегрировав, найдем коэффициент интенсивности напряжений [c.172]

Таким образом, задача о трещинах решается следующим образом. Методами теории упругости находится асимптотическое выражение для напряжений у конца трещины с целью отыскания коэффициента интенсивности напряжений. В некоторых случаях возможно, минуя вычисление напряжений, находить непосредственно коэффициент интенсивности. После этого с помощью условия (3.20) исследуется предельное равновесие тела с трещиной. [c.185]

Можно ввести также коэффициент, учитывающий степень снижения критического коэффициента интенсивности напряжений а = Кс/ К1с. [c.205]

Так как напряжение на поверхности концентрируется в вершине надреза или в области дефекта, там и происходит быстрый рост трещин. Поверхностные дефекты (например, питтинги или усталостные трещины) действуют как эффективные концентраторы напряжений. К тому же в достаточно глубоких поверхностных дефектах электрохимический потенциал, как отмечалось ранее, отличается от потенциала поверхности состав и pH раствора в местах поражений также изменяются вследствие работы элементов дифференциальной аэрации. Эти изменения в сочетании с повышенным локальным напряжением способны инициировать КРН или ускорить рост трещины. Именно поэтому титановые сплавы с гладкими поверхностями устойчивы к КРН в морской воде, но разрушаются, если на поверхности образовались коррозионноусталостные трещины [44]. Действительное напряжение в вершине трещины глубиной а в напряженном пластичном твердом теле может быть рассчитано как коэффициент интенсивности напряжения Кг- Для образца, изображенного на рис. 7.9, Кх вычисляется по формуле [45, 46] [c.146]

Определить (воспользоваться справочником) коэффициент интенсивности напряжений, введя трещину в опасной точке и в нужном направлении. [c.231]

Коэффициент интенсивности напряжения [c.147]

Как было показано ранее, коэффициент интенсивности напряжений К1 для трубы с надрезом можно рассчитать по формуле [c.295]

Методами механики разрушения установлены закономерности распределения упруго-пластических напряжений и деформаций в конструктивных элементах с технологическими дефектами, в том числе с угловыми переходами с нулевым и ненулевым радиусом сопряжения в вершине, а также их несущей способности и долговечности. Предложен метод расчета предельных состояний сварных сосудов с поверхностными дефектами. Произведена количественная оценка параметров диаграмм длительной статической и циклической трещиностойкости материала в условиях ВПМ. Объяснен механизм образования на диаграммах длительной статической трещиностойкости участков независимости скорости роста трещин от коэффициента интенсивности напряжений (плато). Теоретически и натурными испытаниями обоснованы методы обеспечения работоспособности сварных соединений со смещением кромок, основанные на регулировании свойств, размеров и формы зон с различным физико-механическим состоянием. Сформулированы закономерности накопления повреждений в материале в процессе гидравлических испытаний оборудования с целью выявления и устранения дефектов. [c.6]

Предел трещиностойкости Ь - количественная мера сопротивления материала распространению трещины, представляющая собой критические значения условных коэффициентов интенсивности напряжений Кс в широком интервале глубин трещин Ь, определенных при максимальных нагрузках Рс, выдерживаемых образцами [15]. Величина Кс определяется на прямоугольных образцах с одной краевой трещиной при осевом растяжении. [c.295]

С = 1/2-3,14-645 -25 = 4,93-10-5. По формуле (6.20) находим коэффициент интенсивности напряжений К). [c.341]

Параметр а / п1 (при плоском напряженном состоянии рассматривают как характерную константу материала, носящую название коэффициента интенсивности напряжений. Ее можно трактовать как силу, расширяющую трещину. Трещина начнет увеличиваться, если достигнет критического значения, характерного для данного материала. [c.342]

Коэффициент интенсивности напряжений к , определяемый для эксплуатационного уровня напряжений, можно представить как отношение предела трещиностойкости материала. 1 к коэффициенту запаса по пределу трещиностойкости. [c.342]

Таким образом, критерием выбора материала для роторов сепараторов должен быть (с (кс) —критический коэффициент интенсивности напряжений, [c.343]

Примечание Здесь ас - разрушающие напряжения по нетто-сечению К - условное значение коэффициента интенсивности напряжений для образцов серии 4 и 5 в числителе даны значения К и атр для образцов с трещиной по толщине, а в знаменателе - по ширине. [c.331]

К - коэффициент интенсивности напряжения [c.35]

В условиях циклического нагружения конструктивных элементов с исходными трещинами контролирующим процесс развития трещин является размах коэффициента интенсивности напряжений (КИН) [c.9]

Покажем возможность применения метода сечений для вычисления коэффициента интенсивности напряжений. Рассмотрим плоское тело, содержащее трещину и нагруженное в своей плоскости. Выделим воображаемым сечением (которое может быть ломаным) часть тела таким образом, чтобы это сечение проходило через конец трещины в направлении ее предполагаемого распространения. Далее запишем условия равновесия внешних и внутренних сил, действующих на оставшуюся часть тела. Дополнительное усилие, возникающее у конца трещины в результате концентрации напряжений, равно ] ст0с1г, где а - величина, определяемая из условия, в котором напряжение ае равно номинальному при г = а. Условие равновесия сводится к тому, что усилие, не передающееся через линию трещины, компенсируется усилием от концентрации напряжений у вершины трещины. Возможности этого метода продемонстрируем на примерах. [c.171]

Таким образом, имеем две эквивалентные формулировки критерия разрушения - трещина получает возможность распространяться тогда, когда интенсивность осво-бож-дающейся энергии G достигает критической величины G = 6F/6S = 2у = onst (энергетическая) коэффициент интенсивности напряжений К достигает критической величины Кс = onst (силовая). [c.187]

Получаем, что для учета пластической зоны достаточно в формуле коэффициента интенсивности напряжений заменить полудлину трещины I на 1+Гу. В этом состоит так называемая поправка на пластическую деформацию при вычислении Кс по формуле для К. Эта поправка расширяет область справедливости линейной механики разрушения по разрушающим напряжениям в сторону их увеличения, по практическим длинам трещин в сторону их уменьшения. При плоской деформации пластическую поправку (в силу ее малости) можно не вводить. [c.199]

Чтобы приблизить результат испытаний к поведению материала в реальной конструкции, следует взять толщину образца равной толщине детали. Еще лучще, если образец каким-либо образом имитирует деталь в том случае, когда расчету подлежит конкретная конструкция. Для такого модельного образца следует иметь формулу для коэффициента интенсивности напряжений К. На образцы наносим исходные трещины разной длины И (следует также. предусмотреть образцы без трещины). Затем эти образцы доводят до разрушения и строят график повреждаемости (или критическую диаграмму разрушения) в координатах Оразр - (длина здесь берется исходная, разрушающее напряжение - номинальное в нетто сечении). Затем строим график зависимости предельного коэффициента интенсивности напряжений от длины трещины. В формулу для К подставляем Оразр и и находим К = Кс, которое и откладываем на графике при данной [c.232]

Для хрупких материалов напряженно-деформирован-ное состояние в области трещин оценивается методами механики трещин и разрушения [1]. За критерий прочности принимаетея условие К1 = Кс, где К - коэффициент интенсивности напряжений (КИН), а Кс - его предельное значение (ККИН). Величина КИН зависит от приложенной нагрузки, геометрии модели и трещины [c.259]

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 рамках механики разрушения для оценки остаточного ресурса применяют математические зависимости, основанные на эмпирическом соотношении, впервые полученном Пэрисом и Эрдоганом, интегрирование которых связано с рядом сложностей. В частности, в общем случае решение приводит к интефалам, которые нельзя представить в виде элементаргых функций. Это связано с тем, что расчет коэффициента интенсивности напряжения необходимо проводить с помощью полиномов, нглываемых К-тарировками. Для [c.306]

Если принять, что приложенное напряжение соизмеримо с пределом текучести металла Oj, то критическая глубина трещины а р достигается еще до того, как коэффициент интенсивности напряжения становится равным / is o- При этих условиях трещина растет с возрастающей скоростью, пока не произойдет разрушение. На основе предыдущего выражения для Ki получено следующее приближенное уравнение [c.148]

Поверхностные дефекты могут оказывать влияние на водородное или сульфидное растрескивание умеренно- или высокопрочных сталей в пластовых водах, содержащих сероводород. Заметная склонность к растрескиванию в этих средах вынуждает значительно понижать допустимый уровень напряжений, чтобы избежать опасности разрушения. Так как прочность стали связана с ее твердостью, эмпирически определенная максимально допустимая твердость по Роквеллу Нц = 22, что отвечает пределу текучести примерно 1,37 МПа [631. Критические значения коэффициента интенсивности напряжения для стали в водных растворах HjS свидетельствуют, что указанный уровень твердости соответствует критической глубине поверхностных дефектов около 0,5 мм [64]. При такой или большей глубине дефекты дают начало быстрому развитию трещин. Поскольку избежать дефектов такого размера практически очень трудно, в нефтяной промышленности, имеющей [c.153]

Пусть до начала коррозионного растворения коэффициент интенсивности напряжений в элементе с краевой трещиной (с начальной длиной 1о) равен значению Кю. В процессе работы такого элемента длина трещины в результате коррозионного растворения увеличивается, что приводит к росту КИН. По истечении определенного времени I наступает неустойчивое состояние К] = К1зсс, где Кзсс - критическое значение КИН в данной коррозионной среде. В принципе, значение К1зсс учитывает действие на металл адсорбционного эффекта и водородного охрупчивания, если оно определено в условиях, способствующих их проявлению. Таковы, например, достаточные время выдержки в коррозионной среде, скорость деформации и др. Не теряя общности решения, для простоты анализа будем полагать, что КИН определяется как для полу-бесконечной пластины с краевой трещиной [199] К[ = 1,12о Л. Скорость распространения трещины опре- [c.348]

Приведенные данные согласуются с литературными данными [72,237]. В частности, в работе [237] диаграмма коррозионной статической трещиностойкости представляется состоящей из трех участков (рис.5.35,д и е). На среднем участке (наиболее продолжительном) скорость распространения не зависит от коэффициента интенсивности напряжений. На этом рисунке через К1зсс обозначено пороговое значение КИН, ниже которого трещина растет крайне медленно. Упрощенная диаграмма статической трещиностойкости в коррозионных средах представлена на рис.5.35,е. Таким образом, с позиции МХПМ объяснен механизм образования на диаграммах длительной статической трещиностойкости участков независимости скорости роста трещин от КИН. Во всяком случае, формула (5.52) может быть использована при аппроксимации среднего участка диаграмм длительной статической трещиностойокости в коррозионных средах. [c.350]

Предварительное нагружение растяжением в целом снижает ударную вязкость (рис.5.46,а). Однако, в некоторых случаях, в зависимостях K V = Г(сти) отмечается экстремум. Вначале по мере повышения СТи = (0,6...0,7) От и далее происходит ее снижение (рис.5.45,6 и в). Предварительное нагружение сушественно изменяет характер кривых хладоемкости (рис.546,д), смещая критическую температуру хрупкости (КТХ) в область повышенных температур. На основании приведенных данных представляется возможность оценки сопротивления хрупкому разрушению по критериям механики разрушения. В частности, на основании данных [47] получено, что критический коэффициент интенсивности напряжений связан с ударной вязкостью K V зависимостью [c.370]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология