Файл: Махутов Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2024

Просмотров: 147

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

с размерами сечения от 40 до 2,4-105 мм2. Коэффи­ циенты интенсивности при температуре испытания, равной_второй критической (7 = Тк р .,), обозначены через Кхс, т. е. постоянная А к в формуле (3.4) равна Kjc. Тогда для температуры испытаний Г

К =

ехр [ -

рЛ кр,

-

Т)].

(3.5)

А

 

 

Ч о

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

о

 

о 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

urn

\0

 

2

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,03

 

 

о

 

 

•«с -

 

 

 

 

 

 

 

 

од

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 20

 

30

40

50

60

бтохГ/ммг

 

Рис.

 

50. Связь между РЛ .

и

о>0 :

 

/ — по

моменту

возникновения

 

трещины

 

(сосуды

давления

и пластины); 2— по мо­

 

менту остановки трещин (пластины)

По данным рис. 51 зависимость К\г от темпера­ туры испытаний также может быть представлена в виде экспоненциальной

Кхс == Kl exр [р\, КР2

~Т,)\

,

(3.6)

где Kic— минимальное критическое

значение ко

эффициента интенсивности

напряжений

при температуре

испытаний Tt

(см.

рис. 47).

 

 

 

Коэффициент РЛ- зависит от сопротивления ста­ ли хрупкому разрушению при температуре, равной

170


второй критической, и определяется эксперимен­ тально. Для стали типа 22К при указанных усло­ виях испытания Р к = 0,0042. Уравнения (3.5) и (3.6), отражающие температурную зависимость коэффициентов интенсивности напряжений в связи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7M-KS\,/•••

320

 

 

 

 

 

 

 

 

/ /\

'кРг'

280

 

 

 

 

 

 

4- /

 

 

 

 

 

 

Кic

 

I

 

2<i0

 

 

 

 

/

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

200

 

 

ь.то

. ylfi-tO

 

1

 

 

 

5

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

160

 

 

 

 

1 1 Кic

 

 

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"/1

 

НО

 

/\

 

i

//

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

А

1

1

/

 

 

 

1

 

/20

 

t

лА- £

 

 

 

1

 

 

 

 

k

 

 

 

 

—4

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

50

Ю0

 

150

200

250

300

Т°К

Рис.

51. Зависимость

коэффициентов

интенсив­

ности напряжении от темпратуры испытаний

с эффектом

абсолютных

размеров

(см. рис. 51),

являются

 

основными

при

расчетах

прочности в

хрупких

состояниях.

 

 

 

 

 

 

 

Таким

 

образом,

по данным

испытаний гладких

стандартных

образцов

 

и с дефектами при различ­

ных температурах можно определять сопротивле­ ние разрушению в закритических состояниях (Т<

<ткр„).

Сопротивление разрушению (в напряжениях о\- по нетто-сечешно) в квазнхрупких состояниях

7* 171


кр, <

Т <

T K P l )

в зависимости от

температуры

испытаний

может

быть

установлено

(рис. 52) на

основе

зависимости

 

Т-Т.

 

 

 

 

 

о

(3.7)

 

 

ак = ат

ехр

Ра

крг

 

 

Т

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

KPi

кр2

J

Рис. 52. Зависимость разрушающих напряжений в квази­ хрупком состоянии от температуры испытании (сталь типа 22К)

где ат — предел текучести при температуре Т; Ра—постоянная, зависящая от свойств стали,

напрягаемых объемов и условий испы­ тания.

Постоянную бет определяют по результатам ис­ пытаний при температуре, равной первой критиче-_

ской (T=TKPl,

ак = ак\

и ат т1У-

 

 

 

*

 

 

Ра =

In • о...

(3.8)

172


Разрушающие напряжения ак1 (по брутто-се- чению) при температуре испытании, равной первой критической, зависят от напрягаемых объемов и размеров дефектов (трещин). На рис. 53 показано

 

 

 

 

J

 

 

.

1

 

 

0,7

 

 

 

 

 

•0,12

1

_,

 

 

 

 

 

— ^

•—J

 

 

 

 

 

 

 

 

Ж

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

е .

0,5

 

 

 

 

 

 

 

л

0,18

 

г—1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

6

8

10

20

30

40

60

80 100

200НММ

в,

 

&-|О-

 

 

 

I d ,

 

 

 

 

Ж.

 

 

 

 

 

 

 

 

бе "—•-с

 

а.

J,

 

 

 

 

а об

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

О - в !

 

 

 

 

0,7

 

 

 

•)*><~ X

, х

 

 

 

 

 

 

 

 

!

Г - а

°'6Ю 2

 

4

В 8 100

2

4

 

4 6В мм

 

6 8 1000

2

 

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

 

' 10'2

4 68102 2

4 68103 2 4 6810" 2

4 6810s2

4FMM2

 

 

д)

 

 

 

 

Рис. 53.

Влияние

абсолютных размеров сечении на сопротив­

 

ление

квазнстатическому

разрушению:

 

а — толщина образцов И: /——=0,2

0,4 при .растяжении; 2—2=0.62: I

 

 

В

 

 

В

 

при изгибе; 6 ширины образцов В\—<0,1-=-0,2|

при растяжении: в—

 

 

 

Я

'

 

 

площади поперечного

сечения F : I

=0,2ч- 0,4

при растяжении; 2—

 

 

 

В

 

 

 

— =0,6-7- 1 при изгибе

В

173