Mecanica Ruperii

Imagine preview
(9/10 din 3 voturi)

Acest curs prezinta Mecanica Ruperii.
Mai jos poate fi vizualizat cuprinsul si un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 15 fisiere pdf de 304 de pagini (in total).

Profesor: Florin Andrei

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras, cuprins si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, il poti descarca.

Fratele cel mare te iubeste, acest download este gratuit. Yupyy!

Domeniu: Mecanica

Cuprins

CAPITOLUL 1
MECANICA RUPERII - SCURT ISTORIC.9
1.1. Introducere.9
1.2. Revoluţia industrială.12
1.3. Incercarea probelor cu crestătură.13
1.4. Inceputurile Mecanicii Ruperii Analitice.14
1.5. Dislocaţii şi plasticitate.16
1.6. Recunoaşterea disciplinei de Mecanica ruperii.17
1.7. Standardizarea în domeniul Mecanicii ruperii.19
1.8. Mecanica ruperii bazată pe conceptul de oboseală.20
1.9. Influenţa condiţiilor de mediu asupra fisurării.21
1.10. Deformaţia plastică la vârful fisurii.21
1.11. Fluajul şi ruperea vâsco-elastică.22
1.12. Standardizarea încercărilor la rupere.23
1.13. Concluzii.23
CAPITOLUL 2
NOŢIUNI PRIVIND RUPEREA MATERIALELOR.25
2.1. Mecanismele fizice ale nucleaţiei şi propagării ruperii.25
2.2. Noţiunea de forţă de coeziune teoretică. Cristalul perfect.28
2.3. Comportamentul real al materialelor. Noţiunea de defect.35
2.4. Dislocaţiile şi deformarea plastică.37
2.5. Defecte de suprafaţă.42
2.6. Mecanismele nucleaţiei ruperii.43
2.7. Microfisurile şi ruperea fragilă.49
2.8. Coeficient de concentrare a tensiunilor. Elasticitate triaxială.52
2.9. Câmpul tensiunilor în jurul unui defect eliptic.53
2.10. Defecte critice.54
2.11. Ruperea fragilă şi dispersia caracteristicilor. Reprezentarea statistică Weibull.58
CAPITOLUL 3
ELEMENTE DE MECANICA RUPERII ÎN DOMENIUL LINIAR ELASTIC.65
3.1. Introducere.65
3.2. Bazele Mecanicii liniare a ruperii.65
3.3. Stabilitatea microfisurilor şi condiţii de propagare.70
3.4. Energia potenţială liberă şi variaţia acesteia în funcţie de complianţă.72
3.5. Măsurarea Gc prin metoda complianţei.77
3.6. Rezistenţa la fisurare R şi „forţa” de extensie a fisurii G.78
3.7. Moduri de solicitare – moduri de rupere.80
3.8. Analiza Irwin privind starea de tensiune şi deformaţie din vecinătatea unei fisuri.81
3.9. Relaţia dintre energia disponibilă pentru propagarea fisurii şi factorul de intensitate a tensiunii.91
3.10. Factorul de intensitate a tensiunii în raport cu complianţa epruvetei.94
3.11. Tenacitatea la fisurare – noţiuni.95
3.12. Relaţia între parametrii tenacităţii.96
3.13. Disiparea energiei la vârful fisurii.96
3.14. Lucrul mecanic la rupere.99
3.15. Consideraţii privind calculul de rezistenţă pe baza conceptelor Mecanicii ruperii pentru modul I de solicitare.101
3.16. Criterii de rupere în condiţiile unor moduri mixte de solicitare.102
CAPITOLUL 4
PLASTICITATEA LA VÂRFUL FISURII.103
4.1. Introducere.103
4.2. Integrala J.106
4.3. Curbe de rezistenţă la creşterea fisurii în domeniul elasto-plastic.115
4.4. Mărimea zonei plastice de la vârful fisurii în acord cu modelul Irwin.115
4.5. Mărimea zonei plastice în acord cu modelul Dugdale. Modelul benzilor de alunecare.120
4.6. Determinarea formei aproximative a zonei deformată plastic pe baza criteriilor Tresca şi von Mises.125
4.7. Influenţa stării de tensiuni asupra zonei plastice.128
4.8. Planele tensiunii tangenţiale maxime.130
4.9. Influenţa stării de tensiune asupra comportării la fisurare.132
CAPITOLUL 5
TENACITATEA LA RUPERE.135
5.1. Principiile măsurării KIc.135
5.2. Factorul de formă Y.137
5.3. Relaţia între energia disponibilă pentru propagarea fisurii GIc şi energia superficială unitară la fisurare γ' f.145
5.4. Condiţii de validitate a încercărilor de tenacitate la fisurare.146
CAPITOLUL 6
DETERMINAREA EXPERIMENTALĂ A TENACITĂŢII LA FISURARE.157
6.1. Semnificaţii ale mărimilor utilizate.157
6.2. Aparatura necesară.158
6.3. Configuraţia probelor utilizate.161
6.4. Fisurarea prin oboseală.165
6.5. Modul de lucru.167
6.6. Validarea rezultatelor încercării.170
6.7. Determinarea KIc prin identare.171
CAPITOLUL 7
DETERMINAREA EXPERIMENTALĂ A MĂRIMILOR CARACTERISTICE MECANICII RUPERII ÎN DOMENIUL ELASTO-PLASTIC.177
7.1. Introducere.177
7.2. Metodă originală pentru determinarea JIc.177
7.3. Metode alternative pentru determinarea integralei J.179
7.4. Incercarea standard pentru determinarea JIc.183
7.5. Mărimea necesară a probei pentru determinarea kIc.189
7.6. Incercarea standard pentru determinarea δt crit.190
CAPITOLUL 8
CRITERII DE RUPERE IN MODUL MIXT DE SOLICITARE.195
CAPITOLUL 9
PROPAGAREA DEFECTELOR SUBCRITICE SI SIGURANTA IN FUNCTIONARE.209
CAPITOLUL 10
RUPEREA LA SOLICITARI VARIABILE.229
CAPITOLUL 11
LEGI DE PROPAGARE A FISURII DE OBOSEALA.267
BIBLIOGRAFIE.289

Extras din document

CAPITOLUL 1

MECANICA RUPERII - SCURT ISTORIC

1.1. Introducere

In cadrul acestui capitol este prezentată o scurtă istorie a cercetărilor în domeniul

ruperii, momente din evoluţia Mecanicii ruperii precum şi preocupările cercetătorilor din

domeniu.

Metodele de rupere au fost utilizate încă din neolitic atunci când omul a inventat

şi confecţionat unelte simple din piatră ca apoi acestea să devină din ce în ce mai

sofisticate. Este evident faptul că precursorii omului modern nu ştiau nimic în legătură

cu mecanismele de rupere. Totuşi, aceştia au dezvoltat tehnici remarcabile de

confecţionare a uneltelor, figura 1.1, care serveau necesităţilor imediate, [49].

Fig. 1.1. Unealtă neolitică

Anticii cunoşteau faptul că se puteau practica găuri sau canale în oase prin

încălzirea diferenţiată a acestora. In China antică se utiliza acest procedeu pentru a

crea o reţea de fisuri pe o singură faţetă a unei tablete, această reţea beneficiind de o

interpretare divină dată de preoţii vremii. Pe baza acestor interpretări îşi bazau împăraţii

deciziile politice. Intre anii 1928 şi 1937, în câmpul arheologic de la Anyang, provincia

Honan, s-a descoperit o adevărată colecţie de oase din carapace de broască, datând

din vremea dinastiei Sang, la un loc cu adnotările preoţilor din care se poate deduce

puterea lor de divinizare.

In ţările vestice primele înregistrări istorice ale studiului rezistenţei la rupere se

recunosc a fi încercările asupra barelor din fier efectuate de către Leonardo da Vinci

(1452-1519). In Codex Antlanticus [51], da Vinci prezintă o schiţă cu sistemul de

încărcare, figura 1.2.

Fig. 1.2. Sistemul lui da Vinci pentru încercarea barelor din fier

In coşul care supune bara la tracţiune curge nisip printr-un orificiu al rezervorului

aflat în partea superioară. In momentul în care bara de rupe, curgerea nisipului este

oprită prin acoperirea orificiului de către o clapetă acţionată cu ajutorul unui arc.

Comentariile lui da Vinci furnizează informaţii adiacente în legătură cu schiţele şi

încercarea propriu-zisă. El notează valoarea greutăţii în momentul ruperii barei şi zona

în care s-a produs ruperea. Scurtează bara, astfel încât să fie la jumătate din lungimea

iniţială şi notează, de asemenea, greutatea la care se rupe, după care scurtează bara la

un sfert din lungimea ei iniţială şi operaţia se repetă. Aparent, da Vinci a efectuat mai

mult decât o simplă încercare. In adnotările sale apare afirmaţia: greutatea mai mare

corespunde unei lungimi mai mici. O preocupare aparte o are da Vinci asupra locului în

care se produce ruperea, observând foarte bine aspectul zonei în care se produce

aceasta. Este clar faptul că experimentele lui da Vinci au pus în evidenţă efectul

defectelor din material asupra rezistenţei. Datorită faptului că a utilizat în continuare

probele încercate anterior la tracţiune şi ca urmare pre-tensionate, nu i-a permis lui da

Vinci să observe adevăratul efect al mărimii probei asupra rezistenţei la rupere.

In timp ce Leonardo da Vinci s-a concentrat pe fire de lungimi diferite dar având

aceeaşi grosime, Galileo Galilei (1564-1642), [292], a studiat rezistenţa unor fire de

lungime constantă dar de grosimi diferite. De asemenea, el a mai studiat ruperea între

reazeme sau în consolă la încovoiere, figura 1.3, sau ruperea coloanelor de marmură

solicitate axial. Concluzia la care a ajuns Galilei a fost că rezistenţa coloanelor depinde

numai de aria secţiunii transversale şi nu de lungime. Presupunerea lui conduce la

ideea similitudinii dimensionale utilizată în proiectarea inginerească de mai târziu.

Fig. 1.3. Galileo Galilei: ruperea barelor cu reazem de mijloc şi reazeme la capete, 1638

In vederea construirii de fântani cu înălţimi mari la curtea regelui Louis al XIV-lea,

specialistul E. Mariotte (1620-1684) a condus teste la deformaţie şi presiune asupra

unor conducte cilindrice care trebuiau să lucreze la presiune înaltă [181]. Au fost testate

mai multe ţevi de diametre diferite, la presiune furnizată de la un rezervor aflat pe vârful

unui deal. Mariotte a observat proporţionalitatea între presiune şi deformaţia

circumferenţială a ţevii, figura 1.4, observaţie contemporană cu legea lui Hooke [294].

Fisiere in arhiva (15):

  • BIBIOGRAFIE.pdf
  • CAP1.pdf
  • CAP10.pdf
  • CAP11.pdf
  • Cap2.pdf
  • CAP3.pdf
  • CAP4.pdf
  • CAP5.pdf
  • CAP6.pdf
  • Cap7.pdf
  • CAP8.pdf
  • CAP9.pdf
  • coperta0.pdf
  • CUPRINS.pdf
  • PREFATA.pdf