Читать отчет по всему другому: "Определение трещиностойкости материалов при испытании образцов с шевронным надрезом" Страница 3


назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

коэффициент концентрации напряжении который отражает влияние геометрии трещины на величину локального уровня напряжений в вершине трещины. Хотя точные формулы, приведенные в разных источниках, отличаются между собой, тем не менее все они отражают тот факт, что возрастает с увеличением длинны трещины и уменьшением радиуса у вершины трещины. Поэтому длина всех трещин, если они существуют в материале, должна быть как можно меньшей. Один из путей достижения этого - периодический осмотр и замена деталей, содержащих трещины опасной длины. В случае если трещина возникла, опасность возникновения большой концентрации можно уменьшить если просверлить у вершины трещины отверстие. При этомувеличится, так как вместо острой вершины трещины возникнет отверстие сравнительно большого радиуса.

3. Напряжения при наличии трещин в материале Разрушение деталей с дефектами можно так же изучать с использованием метода анализа напряжений, основанного на концепциях теории упругости. Ирвин решил задачу, связанную с определением распределения напряжений в области вершины для трех основных типов нагружения, представленных на рисунке 3.

Тип I это трещина нормального разрыва. Данная трещина возникает в результате смещения берегов трещины перпендикулярно ее плоскости.

Тип II это трещина сдвига, которая возникает при плоском сдвиге, т.е. когда смещение берегов трещины происходит в плоскости трещины перпендикулярно ее фронтальной линии.

Тип III это трещина среза, которая образуется при анти-плоском сдвиге, т.е. когда смещение берегов трещины в плоскости трещины параллельно ее фронтальной линии. Нагружение I типа встречается в подавляющем большинстве реальных случаев разрушения деталей с трещинами. Вследствие этого, значительное внимание было уделено аналитическим и экспериментальным методам, разработанным специально для количественного определения соотношения между напряжениями, возникающими при нагружении по I типу, и длиной трещины

Нагружение II типа встречается менее часто и не имеет важного практического значения. Одним из примеров смешанного I и II типа нагружения является осевое нагружение в направлении трещины, расположенной под угломи в результате вращения вокруг оси z как показано на рисунке 4. Даже в этом примере аналитическими методами было показано, что привклад от нагружения I типа превалирует в поле напряжений в области вершины трещины.

Нагружение по III типу можно отнести к проблеме чистого сдвига, как например кручение круглого прутка с надрезом. Используя обозначения, показанные на рисунке 5, напряжения в области вершины, можно выразить уравнениями,

, (5)

.

Из уравнений (5) следует, что при , приближающимся к нулю, локальные напряжения могут возрастать до очень высоких значений. Как отмечалось ранее, это возрастание предотвращается развитием пластической деформации в области вершины трещины. В связи с тем, что эта пластическая зона расположена внутри большой по размерам упругой области на нее воздействуют либо двухосные, либо трехосныенапряжения, пластическая деформация в этой области подавлена. Например, если нагрузка приложена в направлении Y, в пластической зоне будет развиваться положительная деформация , а в направлениях X и Z, будут развиваться отрицательные деформации и



Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы