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
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 1с = |
ехр [ - |
рЛ (Ткр, |
- |
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\, (ТКР2 |
~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^х |
. 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
(Ткр, < |
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 =ат1У- |
|
|
|
* |
|
|
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