Читать отчет по всему другому: "Определение трещиностойкости материалов при испытании образцов с шевронным надрезом" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

На рисунок 1 б схематически изображен график прочности конструкции, как видно из рисунка, через некоторое время прочность конструкции уменьшается на столько сильно, что в дальнейшем она не сможет выдерживать случайные сильные нагрузки, которые могут возникнуть в эксплуатации. С этого момента конструкция легко разрушается. А если эти случайные высокие нагрузки не возникают, то трещина продолжает расти, постепенно снижая прочность до тех пор пока конструкция не начнет свою разрушение при обычных (нормальных) эксплуатационных нагрузках. На каждом этапе нагружения образца расходуется определенная энергия, связанная с увеличением свободной поверхности трещины в процессе ее распространения. Основной проблемой механики разрушения неоднородных сред является вычисление скорости высвобождения упругой энергии на стадии стабильного распространения трещины до момента катастрофического разрушения. Скорость высвобождения упругой энергии, соответствующая началу спонтанного распространения трещины является основной характеристикой трещиностойкости материала при заданных геометрических параметрах образца и граничных условиях нагружения. Поэтому задача проектировщика состоит в том, чтобы предвидеть возможность растрескивания, а значит это, что допускать возможность разрушения конструкции. Конечно, вероятность разрушения в период жизни и эксплуатации конструкции должна быть низкой. Следовательно, для обеспечения надежности конструкции, нужно предсказать, как быстро будут расти трещины и как быстро будет уменьшаться остаточная прочность.

Предсказанную прочность можно проверить экспериментально, для этого нужно успешно использовать механику разрушения, для которой в свою очередь нужно иметь некоторое понятие о таких дисциплинах, как материаловедение (процесс разрушения и его критерии, пластичность), прикладная механика (пластичность, испытания). Умение ориентироваться в этих дисциплинах, дало бы возможность получить критерии, определяющие рост трещин и разрушение. А критерии эти предназначены для предсказания поведения трещины в поле деформации. Понимание процессов разрушения дает так же возможность выявить параметры материала, определяющие его трещиностойкость, эти параметры необходимо знать, если нужно получить материал с повышенной трещиностойкостью. .

Коэффициент концентрации напряжений Исследуя пластину с эллиптическим отверстием, Ингильз показал, что приложенное напряжениевозрастало у концов главной оси эллипса (рисунок 2) в соотношении:(1)

Где- максимальное напряжение у концов главной оси;- приложенное напряжение, направленное по нормали к главной оси; a - половина главной оси; b- половина малой оси.

Радиус кривизныу конца главной оси эллипса определяется уравнением:

(2)

Тогда, объединяя (1) и (2), можно получить:

(3)

В большинстве случаев , и поэтому

(4)

Членопределяют, как

Похожие работы