Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Отказы при наличии трещин и дефектов в материале конструкции




Большинство материалов деталей современных машин и аппаратов претерпевает значительные воздействия при технологической обработке и изготовлении. Как в самой толщине материала, так и в зонах сварки, спайки образуются раковины, трещины и другие дефекты, которые при воздействии механических эксплуатационных нагрузок начинают расти, и приводят к сокращению срока службы и надежности машин.

Основным показателем технологической дефектности деталей химической аппаратуры является неоднородность интенсивности отказов во времени при испытании достаточно представительной партии (рисунок 1.20).

Рисунок 1.20 – Интенсивность отказов во времени при вибрациях

Существование на начальном этапе стендовых вибрационных испытаний сравнительно высокой интенсивности отказов свидетельствует о наличии скрытых дефектов у некоторой части изделий, которые вызывают их относительно быстрый выход из строя.

Одним из типов дефектов, достаточно тщательно изученным в современной литературе по механике, является трещина. В работах по теории упругости показано, что равномерное напряжение растяжения в материале пластины вызывает при вершине трещины концентрацию напряжения (рисунок 1.21).

 

Рисунок 1.21 – Концентрация напряжений у вершины трещины в материале (пунктирная линия соответствует расчету по теории упругости)

 

Такое поле напряжений имеет особенность в вершине трещины и реально существовать не может. Вокруг вершины трещины образуется зона пластических деформаций, которая приводит к тому, что около самой вершины образуется область размером , где напряжения устанавливаются приблизительно возле предела текучести материала .

На рисунке эта зона заштрихована, а фактическая эпюра напряжения изображена пунктиром.

Компоненты тензора напряжений можно записаны в виде:

,

где введена константа (коэффициент интенсивности напряжений). Это единственная величина, которая характеризует напряженное состояние, так как функции неизменны при изменении условий нагружения. Именно эта величина , как подтверждают эксперименты, может быть выбрана в качестве оценки прочности материала с трещиной.

При достижении определенного критического значения (безразлично за счет внешней нагрузки или размера )величины коэффициента интенсивности напряжений , т. е. при больше , трещина становится неустойчивой и растет.

Это критическое значение называется вязкостью разрушения материала и является мерой оценки трещиноватости и трещиностойкости материала. В таблице представлены параметры материала, влияющие на рост отдельных трещин и на несущую способность всей детали, технология изготовления которой сопряжена с появлением каких-то характерных микродефектов.

 

Материал Временное сопротивление разрыва , дан/мм2 Предел текучести , дан/мм2 Вязкость разрушения , дан/мм3/2
Сталь      
Легированная сталь      
Алюминий   51(сплав)  

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-08; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 789 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Слабые люди всю жизнь стараются быть не хуже других. Сильным во что бы то ни стало нужно стать лучше всех. © Борис Акунин
==> читать все изречения...

2210 - | 2136 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.