Диаграммы разрушения

Вертикальные разрезы тройной диаграммы равновесия Fe— Мп—С и Fe—Сг—С приведены на рис 84.

Из рассмотрения диаграммы равновесия А1 — В следует, что растворимость бора в алюминии при 730° С равна 0,9% и сильно понижается с температурой. Согласно данным работы 174] реакция между бором и твердым алюминием с образованием диборида алюминия протекает в том же температурном интервале, что и прессование композиции и ее термическая обработка. Диборид алюминия прорастает в матрицу в виде игольчатых кристаллов, как это хорошо видно из рис. 36.

В табл. 3-25 приведены равновесные составы жидкой и паровой фаз некоторых смесей, а на рис. 3-9—3-20 представлены соответствующие исследованным системам диаграммы равновесия жидкость—твердое тело. Исследованные смеси, за исключением систем дифенил — ди-фенилоксид и дифенил — дифенилметан, характеризуются значительным отличием состава жидкости и пара,

«антирезонансная» форма). При наличии же трения в реальных системах, строго говоря, узлы вообще отсутствуют, так как даже при Ат — 0 малую' амплитуду в «узле» определяет член Вт. Она необходима для передачи энергии вдоль системы к местам ее рассеяния (о редких исключениях из этого положения см. стр. 44 п. 3) Кроме кинематических диаграмм, отображающих в векторной форме амплитудные и фазовые соотношения между перемещениями и деформациями у всей колебательной системы, полезно Фиг. 1. 7. Динамическая векторная диа- бывает построить еще И век-грамма и схема равновесия моментов. торные диаграммы равновесия сил, действующих в разных точках системы (динамические диаграммы). Действительно, подстановка найденных величин амплитуд и фаз в исходные уравнения движения дает условия силового равновесия в исследуемых точках. Если взять за основу силу возбуждения и считать остальные члены уравнений перенесенными в правые их части, то векторы, соответствующие им, отобразят «статическое» равновесие сил по Даламберу (с присоединением фиктивных сил инерции). Образец такого построения для двухмассовой системы приведен на фиг. 1. 7, где розетки сил построены на концах амплитудных векторов перемещений масс.

Реакция (4.67) возможйа лишь в среде, содержащей кислород. Между тем некоторые схемы топок с кипящим слоем ориентируются на сжигание при «в < 1 (например, в качестве первой ступени). Из приведенной на рис. 4.19 диаграммы равновесия* видно, что при достаточно высоком содержании сернистных соединений в газе (ps > > 10~s атм) и низком парциальном давлении кислорода в равновесной системе р^^ < К)-11 - Ю'15 атм (т.е. при <хв < 1) сернистые соединения, взаимодействуя с СаО, образуют не CaS04, a CaS. Это наблюдается в нижней части топок с циркуляционным слоем с осв < 1, о чем говорит присутствие больших количеств CaS в циркулирующем материале обнаруженное Фурусавой и Шимицу [21]. CaS растворим в воде, поэтому его удаление вместе с золой в отвалы нежелательно, в топках с циркуляционным кипящим слоем он имеет возможность окисляться до CaS04 выше сопл подачи вторичного воздуха в зоне с осв > 1.

Этой реакции соответствует кривая В диаграммы равновесия на рис. 37. Для полного протекания реакции по уравнению (9*), как показано на диаграмме равновесия, требуется значительный избыток СО, увеличивающийся с повышением температуры.

Из диаграммы равновесия на рис. 38 видно, что при восстановлении водородом требуется меньший избыток водорода, .чем окиси углерода при восстановлении окисью углерода. В отличие от восстановления окисью углерода все восстановительные реакции с водородом эндотермические, так что необходимый избыток водорода с повышением температуры понижается.

Таким образом, будем иметь для третьей и четвертой панели очевидные векторные диаграммы равновесия

На фиг. 45 дано построение диаграммы равновесия для фермы с двухсторонними подкосами. Усилия в стержнях 1 и 2 определяются разложением реакции Qa. Равнодействующая Qj == Qa—Рг занимает положение п^к^. В этом случае мы будем иметь две

равнодействующие внутренних сил A^/ZJ = Rt и N\n\ = P\i, разлагая которые соответственно получаем две диаграммы равновесия сил: n^^N-iK^ и rtj/CijViK!.

В нашем построении усилие в каждом стержне определяется по независимым для каждого узла диаграммам равновесия. Все диаграммы равновесия для стропильной фермы построены на одной линии, совпадающей с верхним поясом.

предразрушения. Как известно, определение неоднородных полей упруго-пластических напряжений и деформаций, тем более в зависимости от величины среднего напряжения в реальных конструкциях с трещинами представляет весьма сложную задачу как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Поэтому пока используются приближенные методы оценки J-интеграла, основанные на обработке диаграмм, связывающих нагрузку и раскрытие трещины [17]. Между тем в работе [1] отмечается, что такой подход не дает истинную оценку J-интеграла, а его инвариантность соблюдается лишь в рамках деформационной теории пластичности и поэтому нет полной уверенности считать параметр J0 характеристикой металла. По существу сказанное относится ко всем критериям механики разрушения, так как они зависят не только от исходных механических свойств металла, но и геометрических параметров модели с трещинами. В связи с этим для оценки трещиностойкости материалов целесообразнее использовать диаграммы разрушения, определяемые при испытаниях моделей с трещинами в достаточно широком диапазоне изменения отношения длины к ширине образцов. На основании таких испытаний определяется предел трещиностойкости 1С. Методы определения 1С регламентированы в ГОСТ 25.506.

разрушающую нагрузку Рс независимо от вида диаграммы разрушения (для гладких образцов, при I = О, разрушающая нагрузка обозначается /ЭСО). По этим нагрузкам вычисляют коэффициент интенсивности напряжений по формулам, соответствующим типу образца,— это будет величина /с. Для каждой длины трещины получается свое значение предельного коэффициента интенсивности напряжений и этот результат удобно отразить в виде графика 7С — I в исследованном диапазоне длип трещин /. Для последующих расчетов удобнее, однако, полученный результат отразить в виде графика /с — ас/ос0. Здесь разрушающие но-

Рис. 27.1. Критическая (/) и до-критические (2) диаграммы разрушения при растяжении плоскости с трещиной, имеющей топкие пластические зоцы.

Рис. 27.2. Критические (1 и 2) и докритические (3) диаграммы разрушения для плоскости с трещиной, в полости которой действует давление; / — энергетический критерий, 2 — бк-модель.

Рис. 27.4. Критические (1 и 2) и докритические (И) диаграммы разрушения пространства с дне-ковидшш трещиной, в полости которой действует давление; 1 — .энергетический критерий, 2 — б,-модель.

Таким образом, развитие трещины в упругопластиче-ском материале всегда виача- Рис 28 2 Докр11ТПЧескпо (1) и критиЧ(!_ ле протекает устойчиво и су- Ские (2, 5) диаграммы разрушения для ществует граница раздела плоскости с периодической системой (линия 2) устойчивой области разрезов.

Каждой точке Д-кривой, в которой G(o, I) = R(l — /„), отвечает соответствующая точка (о, /) диаграммы разрушения. В крп-

Следует указать па особенность диаграммы разрушения, рассчитанной по уравнению (28.8). Она состоит в том, что подрастание трещины от начальной длины до критической очень мало. Так, например, при начальной безразмерной длине ?„=10 длина трещины вырастает на 14,5%, при ?0 = 100 — на 0,4% (здесь ?0 = IJc, c = л.?бс/18(1 — v2)o0)]. Столь малый прирост трещины характерен для толстых образцов при незначительной области пластических деформаций у кромки трещины.

2. Докритические диаграммы разрушения можно также вычислить с помощью энергетического критерия развития трещины (4.6). Для этого следует считать, что варьированное состоя-

Докритпческне диаграммы разрушения, построенные по птнм уравнениям для разных начальных размеров трещин, показаны и а рис. 27.1—27.4.

Если изьсстгго ныражеппс для коэффициента интенсивности напряжений /Г, то соотношения (29.17), (29.18) позволяют построить соответствующие диаграммы разрушения.