Метод механики разрушения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ [c.306]

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]

Феноменологически разрушения делят на стадии инициации трещин, распространения магистральных трещин и долома (спонтанного распространения разрушения). Последние две стадии оцениваются методами механики разрушения. Методы определения долговечности по кри- [c.38]

За последние 15 лет в этих областях достигнут значительный прогресс. Интенсивно проводились исследования деформирования и разрыва молекулярных цепей, кристаллов и морфологических структур. Выяснению влияния этих процессов на прочность полимерных материалов особенно способствовали разработка и применение спектроскопических методов (ЭПР, ИКС) и методов механики разрушения. Цель настоящей книги — увязать общепринятые статистическую, параметрическую и континуальную концепции явлений разрушения с новыми результатами исследования поведения сильно напряженных молекулярных цепей. [c.7]

Пластическое деформирование особенно проявляется в полимерных материалах. Электронные микрофотографии, представленные в гл. 8, достаточно убедительно свидетельствуют об этом факте. Поэтому необходимо исследовать, можно ли применить метод механики разрушения, разработанный для упругих материалов, для упругопластических твердых тел и как это сделать. Хорошо известно [3—7] влияние пластического деформирования на распределение напряжения при вершине трещины. Например, при квазиупругих условиях деформирования упругопластический материал начинает пластически деформироваться, как только состояние напряжения удовлетворяет критерию вынужденной эластичности или течения. Пластическое деформирование начинается в области наибольших напряжений, т. е. вблизи вершины трещины оно ограничивает составляющие напряжения пределом вынужденной эластичности Для поддержания механического равновесия должны увеличиться напряжения в более отдаленных областях (до значения предела вынужденной эластичности). Таким образом, пластическое деформирование характеризуется увеличением эффективной длины трещины [3—7]. Существуют два общих метода расчета эффективного расширения трещины при пластической деформации, которые основаны соответственно на критерии вынужденной эластичности Мизеса [6] и рассмотрении Ор в качестве дополнительного напряжения сжатия [7]. [c.339]

Испытания на водородное охрупчивание обычно проводят с целью исследования какого-либо одного из двух типов поведения. Поведение I типа связано с кратковременными или мгновенными процессами, когда проникновение водорода в металл посредством диффузии невелико или отсутствует. Такие процессы исследуют с помощью испытаний на растяжение или методами механики разрушения при высоком или низком давлении газа. Поведение И типа характерно для тех случаев, когда водород попадает в решетку металла, что может произойти, например, при длительной эксплуатации конструкции в водородсодержащей среде. Такие условия моделируются путем проведения испытаний на образцах, предварительно наводороженных до перенасыщения в газовой фазе или электролитически. Используемые методики могут включать растяжение, разрушение, выращивание усталостных трещин или рост трещин при постоянной нагрузке. [c.49]

При оценке прочности, надежности и долговечности материалов, изделий и конструкций все чаще используют методы механики разрушения, позволяющие получить количественные решения на основе концепции о хрупком (а точнее, квазихрупком) разрушении твердых тел в результате спонтанного или постепенного субкритического развития в них дефектов, вызывающих образование трещин. [c.392]

Понятие дефект при этом не должно рассматриваться как суждение о пригодности детали. Требуется только описать те неоднородности, обнаруживаемые при неразрушающем контроле, которые в отдельных случаях могут поставить под вопрос применимость изделия для предусмотренной цели. Современные знания и методы механики разрушения позволяют дать довольно дифференцированную картину размеров дефектов, обобщенные критерии оценки которых, например, отношение амплитуд эхо-имнульсов [1038], числовые таблицы [1238] или статистические инструкции по сдаче — приемке типа диаграммы числа и амплитуд эхо-импульсов по Рэнкину и Мориарти [1224,. 1225] сами по себе ни в коем случае не могут быть достаточны. [c.412]

Благодаря развитию методов механики разрушения появилась возможность количественной оценки степени влияния коррозионной среды на процесс развития разрушения. Однако локальное коррозионное воздействие среды может существенно изменять не только условия страгивания трещины, но и ее развития. Поэтому применение методов механики разрушения для оценки трещиностойкости сварных соединений в коррозионной среде требует принятия определенных допущений и ограничений. [c.474]

Применение методов механики разрушения при исследовании процессов коррозионного растрескивания [c.476]

Применение методов механики разрушения [c.483]

Использование методов механики разрушения для оценки развития трещин при наличии коррозионной среды [c.536]

ТОТ ПГ РУ типа ВВЭР отличается от ГЦТ прежде всего геометрическими размерами. Маленький диаметр ТОТ (15 мм) не является препятствием для применения к ней концепции ТПР. Влияние большой кривизны поверхности трубки на коэффициенты интенсивности напряжений, кинетику трещин, их критические размеры и величину раскрытия сквозной трещины легко учитывается современными методами механики разрушения [75, и др.]. [c.208]

Обоснования методами механики разрушения с учетом концепции ТПР используются в основном для снижения требований к учету динамических эффектов, связанных с внезапным гильотинным разрывом трубопроводов. [c.235]

Несмотря на то, что методы механики разрушения начали применяться на АЭС для обоснования допустимости дефектов еще с 70-х годов, большого распространения на АЭС России (ранее СССР) данные методы не получили. Такая ситуация приносит большие экономические убытки АЭС. Это обусловлено тем, что допустимые дефекты, определенные по методам механики разрушения, имеют сушественно большие размеры, чем по документам [3, 8]. [c.69]

Рис. 41. Обоснование экономической оптимальности норм дефектов в эксплуатации, определенных с использованием методов механики разрушения

В разд. 4.14.1 качественным анализом было показано, что нормы дефектов для стадии эксплуатации, разработанные на основе методов механики разрушения, являются оптимальными. При этом предполагали, что использованные в расчетах коэффициенты запаса прочности выбраны оптимальным образом. В действительности, применяемые на практике коэффициенты запаса прочности, по-видимому, хотя и близки к оптимальным (так как отражают очень большой опыт расчетов на прочность в различных областях техники), все же могут отличаться от оптимальных значений в ту или иную сторону. [c.246]

Григорьев В.Г., Рогов А.М. Применение вероятностных методов механики разрушения для оценки допустимых дефектов металла теплообменных труб парогенераторов// Безопасность трубопроводов. Доклады конференции 17—21 сентября 1995 г. М. ИАЭ. 1995. [c.269]

Эти работы выполняют в обязательном порядке для случая исчерпания ресурса при моральном износе, невозможности обеспечения нормативных запасов прочности, а также при других существенных отклонениях в состоянии металла конструкции или условий эксплуатации от требований НТД. Анализ безопасности выполняют с помощью методов механики разрушения, методов оценки расхода теплоносителя через сквозные устойчивые трещины, а также вероятностных методов оценки прочности, ресурса и надежности конструкции. [c.222]

НТД. Анализ безопасности выполняют с использованием методов механики разрушения, методов оценки величин расхода теплоносителя через сквозные устойчивые трещины, а также вероятностных методов оценки прочности, ресурса и надежности конструкции. [c.389]

Окончательная оценка допустимости выявленных источников АЭ и индикаций при использовании дополнительных видов НК осуществляется с использованием измеренных параметров дефектов на основе нормативных методов механики разрушения, расчетов конструкций на прочность и других действующих нормативных документов. [c.318]

Основные закономерности усталостного роста трещин в различных конструкционных материалах освещены в [82, 117, 241]. Работа [117] позволяет распространить методы механики разрушения на упругопластическую область роста трещин. [c.388]

Твердые тела и полимеры подвергаются различным видам нагружения, и в них возникают различные поля напряжений. На вопрос о том, как распределены напряжения при определенном виде нагружения, ответ удается получить с помощью методов механики деформируемых тел. В зависимости от характера распределения напряжений, особенно около различных концентраторов напряжения, можно судить о прочности твердых тел. Эта задача решается методами механики разрушения [4.1-4.7]. [c.59]

Заметим, что оценку напряженно-деформированного состояния можно производить на основе методов механики разрушения. Такой подход справедлив для случая, когда радиус сопряжения р- 0, а металл шва находится в охрупченном состоянии. [c.286]

В исследованиях Маршалла и Уильямса и др. [52, 102, 133, 151, 164], Нарисава и др. [127], Китагава и др. [144], а также Кренца и др. [159—160] рост трещин серебра и ползучесть были связаны с параметрами механики разрушения. Грэхем и др. [164] моделировали трещины серебра в ПММА линейной пластической областью, на которую действует напряжение образования трещины Осг- В присутствии активных жидкостей Осг уменьшается от значения на воздухе 100 до 7 МПа (в метаноле), 5 МПа (в этаноле и пропаноле) и 10 МПа (в бута-ноле). Установлено, что между Кт и Осг имеется явная линейная связь. Авторами работы [164] получено единственное значение размера трещины серебра при ее образовании (т. е. непосредственно перед началом ее роста), составляющее 11,5 мкм. Подобные исследования влияния растворителей на образование трещин серебра в ПС методами механики разрушения были выполнены Кренцем и др. [159—160] с помощью голографической интерферометрии. [c.388]

Методологическое обоснование методов испытаний, позволяющих оценивать и прогнозировать прочность и долговечность. Образцы, используемые при осевом нагружении, позволяют получать лишь сравнительную оценку материалов и технологии и не достаточны для оценки работоспособности аппаратов. Необходимо создавать методы испытаний макетов, узлов и образцов, конструктивно подобных наиболее опасным узлам, с целью отработки конструктивнотехнологических вариантов, а также развивать методы механики разрушения, натурные и стендовые испытания. [c.30]

Влияние размера зерна на растрескивание сталей исследовано достаточно полно. Общий вывод экспериментов, проведенных при измерении в широких пределах условий поляризации, состоит в том, что уменьшение размера зерна повышает стойкость к растрескиванию [16, 18]. Это наблюдалось для таких различных сплавов на основе железа, как сталь 4340 [13], АРС77 [23], мартенситно-стареющая сталь [27, 57], высокочистое л елезо [20, 50] и сплавы Ре—Т1 [20, 58]. В качестве примера на рис. 10 приведены данные для высокопрочной стали 4340 и сплава Ре—Т1 с низким уровнем прочности. Поведение высокопрочной стали (рис. 10, а) было исследовано методами механики разрушения. Результаты показали, что скорость роста трещины уменьшается при измельчении зерна [13], но поведение /Снф при этом неоднозначно наблюдалось как возрастание [23], так и постоянство этого параметра при изменении размера аустенитного зерна [13]. Здесь следует проявлять осторожность, так как для однозначных выводов необходим учет конкурирующих эффектов, связанных с влиянием уровня прочности. Сильная зависимость уровня прочности от размера зерна затрудняет раздельное определение роли этих факторов. [c.64]

В то же время следует напомнить, что сохраняют свое значение и традиционные методы испытания гладких образцов. В случае технических испытаний таких форм материалов, как лист или проволока, другого выбора, как правило, нет. Накоплен оченп большой объем информации о взаимосвязи поведения гладких образцов с различными эксплуатационными характеристиками материалов. Эти данные останутся полезными только при условии, что в дальнейшем, наряду с испытаниями, применяемыми в механике разрушения, будут проводиться и исследования на гладких образцах [6]. В случае сравнительно вязких материалов проведение испытаний по определению времени до разрушения или по исследованию зависимости v —/( на образцах с предварительно наведенной трещиной может быть затруднено, особенно если прочность материала мала и изменение полного сечения образца препятствует проведению испытаний уже на ранней стадии. С большой осторол ностью следует интерпретировать также поведение образцов, применяемых в механике разрущения, характеризуемых высокими скоростями деформации в вершине трещины и очень чувствительных к влиянию загрязнений [302]. Этим и другим подобным вопросам необходимо уделять внимание, чтобы использование методов механики разрушений не стало скорее модным, чем полезным. [c.125]

Рассмотрены вопросы оптимальной организации неразрушающего дефектоскопического контроля сосудов И трубопроводов давления при их эксплуатации (НКЭ) с точки зрения обеспечения их максимальной безопасности ПО критериям прочности и ресурсоспособности. При этом дано краткое описание фактического состояния НКЭ в ядерной энергетике в России и за рубежом, в тепловой энергетике и на нефтегазопроводах. Изложены методы и результаты исследования достоверности НКЭ, включая как оригинальные результаты авторов, так и результаты 16 западных стран, полученные по программе PIS I, II, III. Изложены методы нормирования дефектов, выявленных при НКЭ, с использованием методов механики разрушения. Приведены результаты расчета допустимых несплошностей в эксплуатации для главных трубопроводов АЭС и наиболее ответственных сосудов давления АЭС — корпусов реакторов. Приведены примеры нормирования дефектов. Дано описание методологии, методов и конкретных примеров количественного анализа влияния НКЭ на прочность, ресурс и надежность сосудов и трубопроводов давления (в детерминистической и вероятностной постановке). Описаны количественные методы управления прочностью, ресурсом и надежностью путем специальной организации НКЭ. [c.2]

Так, например, для главных трубопроводов реактора РБМК, имеющих установленный диаметр Ду 800, браковочный условный размер дефекта 5 = 4 мм , а допустимые размеры несплошностей типа трещин, определенные с использованием методов механики разрушения, по площади в сотни и тысячи раз больше (табл. 10). [c.69]

Правилами RSIM допускается применение методов механики разрушений даа оценки опасности дефекта, если его размеры превышало табличные з(шчепнй, однако, методики анализа правам т ркат. [c.78]

Разработка таблиц допустимых в эксплуатации несплошностей (норм дефектов) на основе механики разрушения, анализа прочности и ресурса деталей с трещинами и учета качества контроля позволяет повысить надежность находящихся в эксплуатации конструкций в результате дополнительного анализа их прочности и ресурса с учетом несплощностей типа трещин, фактического состояния металла и элементов оборудования, конкретных условий эксплуатации получить большой экономический эффект в эксплуатации вследствие существенного снижения объемов ремонта несплошностей, забракованных на основе норм дефектов, разработанных без применения методов механики разрушения. [c.111]

В последующем в ходе эксплуатационного контроля указанных выше элементов конструкций выявились несплошности, классифицируемые как дефекты по ПК1514 и лежащие в области (а, с) > (Од, Сд). Так в 1991 г. на II блоке Кольской АЭС в ходе эксплуатационного контроля корпуса реактора была применена автоматизированная установка УЗК Реактортест чехословацкого производства. Выявленные 12 дефектов, недопустимые по ПК1514, лежали в достоверной части остаточной дефектности корпусов типа ВВЭР-440. В этом можно убедиться, сравнив геометрические характеристики обнаруженных дефектов, приведенных на рис. 10, 11, со значениями из рис. 100. Выявленные дефекты имели технологическую природу и были пропущенны в эксплуатацию из-за недостаточной достоверности заводского и входного контролей. Как отмечалось в разд. 4, эти дефекты оказались неопасными и были оставлены в эксплуатации без ремонта по результатам анализа прочности и остаточного ресурса с использованием методов механики разрушения. [c.208]

Несплошности и их характеристики. Все дефекты сплошности, выявленные в материале при анализе их методами механики разрушения, схематизируются в виде фещин (в запас прочности). Трещина является опасной, если она достигает критических размеров. [c.49]

В общем случае задача продления срока эксплуатации элемента конструкции с дефектом сплошности сводится к определению допустимого размера дефекта методами механики разрушения (см. разд. 3.5). Как правило (практически всегда), допустимый размер несплошности, определенный методами механики разрушения с учетом индиввдуальных свойств и условий эксплуатации рассматриваемого элемента конструкции, оказывается в 10—100 и более раз больше нормативных дефектов, установленных для стадии изготовления и монтажа Правилами контроля [14, 15]. Это связано с тем, что методы механики разрушения позволяют вскрыть значительные резервы прочности и ресурсоспособности конструкции. [c.313]

Махутов H.A., Пермяков В.Н. Нагруженность и дефектность магистральных трубопроводов // Применение методов механики разрушения в расчетах строительных металлических конструкций на хрупкую прочность и долговечность Тез. докл. краевой науч.-техн. конф. — Красноярск, 1984. — С. 23-25. [c.506]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология