1. Podać kryteria stosowane w tradycyjnym podejściu do wytrzymałości materiałów.
Tradycyjne podejście do wytrzymałości materiałów opiera się na podziale materiałów ze względu na postać wykresu rozciągania. Wyróżnia ono materiały plastyczne i kruche. Dla materiałów plastycznych posługujemy się kryterium plastyczności, a dla materiałów kruchych kryterium pękania kruchego. Kryterium plastyczności polega na nieprzekroczeniu granicy plastyczności Re lub dla materiałów niewykazujących zęba plastyczności umownej granicy plastyczności R0,2. Dla materiałów kruchych konstrukcja powinna pracować w zakresie mniejszym niż Rm. Według tradycyjnych kryteriów uszkodzeń zakresy te są bezpieczne i element nie ulegnie uszkodzeniu. W momencie, kiedy element poddany jest obciążeniu rożnemu od jednoosiowego rozciągania posługujemy się zależnościami, które przekształcają stan złożony z kilku naprężeń na pojedyncze naprężenie, które przyrównujemy potem w zależności od rodzaju materiału do Re, R0,2 lub Rm. Dla materiałów plastycznych są to kryteria maksymalnego naprężenia stycznego lub maksymalnej energii odkształcenia postaciowego. Dla materiałów kruchych jest to kryterium maksymalnego naprężenia normalnego lub kryterium MOHR’a.
2. Określić różnice pomiędzy współczynnikiem koncentracji naprężeń i współczynnikiem intensywności naprężeń.
Współczynnik koncentracji naprężen określa stosunek naprężenia w punkcie jego koncentracji (w miejscu istnienia karbu) do naprężenia globalnego w elemencie wynikającego z jego obciążenia.
σlokalne=σglobalne(1÷2aρ)
Gdzie: a – dłuższa oś eliptycznego karbu, ρ – promień karbu.
W momencie, gdy mamy do czynienia z pęknięciem promień jego zaokrąglenia dąży, do 0 więc pojęcie współczynnika koncentracji naprężeń traci sens, bo dąży on do nieskończoności. W związku z tym wprowadzone zostało pojęcie współczynnika intensywności naprężeń pokazującego i opisuje pole naprężeń (a także pole przemieszczeń) w bezpośrednim sąsiedztwie frontu szczeliny. Oznaczamy go jako K. K=limC2σyπρ, gdzie C – współczynnik koncentracji naprężeń, a sigma w lim dąży do 0. W warunkach, gdy naprężenie nominalne s przy danej długości szczeliny a osiągnie wartość, przy której następuje inicjacja rozwoju długości szczeliny (inicjacja pękania), współczynnik intensywności naprężeń osiąga wartość krytyczną i jest określany symbolem KC. Ma on szczególne znaczenie dla badania materiałów, gdyż jest on właśnie miarą odporności materiału na pękanie.
3. Pokazać na mapie mechanizmów pękania obszar zastosowania mechaniki pękania.
Mechanika pękania obejmuje obszar pękania kruchego typu I.
4.
5.
6.
7. Podać wzor na krytyczne naprężenie pękania przy płaskim stanie odkształcenia.
σkr=KICYaπ
Gdzie: a – długość pęknięcia, KIC – wartość krytyczna współczynnika intensywności naprężeń, Y – współczynnik kształtu i wymiarów próbki
8. Podać wzór na krytyczną długość peknięcia
akr=KIC2Y2σkr2π
9. Narysować wykres wytrzymałości szczątkowej
10. Wyjaśnić jak ustala się czas inspekcji w przypadku rozwoju pęknięć dłuższych od pęknięć możliwych do wykrycia metodami badań nieniszczących
1. Ustalamy długość pęknięcia, które możemy wykryć i z wykresu wytrzymałości szczątkowej określamy długość pęknięcia adekwatną dla konstrukcji
2. Nanosimy powyższe na wykres przedstawiający wzrost pęknięcia z czasem
3. Między tymi dwoma wielkościami pęknięcia otrzymujemy czas H, dzielimy na na pół i otrzymujemy czas między inspekcjami.
4. Prowadzimy inspekcje co czas H/2 od momentu rozpoczęcia przcy przez maszyne i wymieniamy lub modyfikujemy element co czas H/2.
11. Wyjaśnić jak ustala się czas inspekcji w przypadku rozwoju pęknięć krótszych od pęknięć możliwych do wykrycia metodami badań nieniszczących.
1. Wyznaczamy w labolatorium długość pęknięcia groźnego dla naszego elementu.
2. Odejmujemy od tej długości pewną wartość δ i mamy wtedy długość kontrolną
3. Na wykresie wzrostu pęknięcia w czasie odczytujemy czas między długością kontrolną, a długością peknięcia niebezpiecznego i mamy czas inspekcji po którym należy wymienić element
12. Narysowac mapę mechanizmów pekania dla meatli o sieci A2 - zaznaczyć wpływ prędkości odkształceń
13. Narysowac mapę mechanizmów pekania dla meatli o sieci A1 - zaznaczyć wpływ prędkości odkształceń
14. Kiedy stosujemy
23. Omówić tradycyjne zasady wyznaczania krzywej odkształceń granicznych. Wskazać paradoksy i wyjaśnić ich przyczyny.
Krzywe odkształceń granicznych wyznaczamy na podstawie zmian wymiarów rastrów pomiarowych, których kształt zmienia się w zależności od odpowiadających im stanów odkształceń. Paradoks 1: teoretyczna zależność pomiędzy lokalizacją odkształcenia i przełomem. Paradoks 2: eksperymentalne ustalenie krzywej odkształceń granicznych.
wcześniej dochodzi do pękania niż lokalizacji
Paradoksy: to jest to o czym napisałaś, jest to w materiale po angielsku od niego. Wskazać: to chyba na wykresie. Podać przyczynę: nierozumienie mechanizmu pękania, wyjaśnienie odkształceń dwoma niespójnymi, różnymi teoriami (bruzdy - lewa strona i MK - prawa strona). Tak naprawdę jest przewęrzenie, ale jakoś w całej objętości, że nie ma bruzdy to go nie widać to je pomijają, a teoria pasm ścinania to wyjaśnia i jest tam drugi dobry wykres.
24. Narysować krzywą odkształceń granicznych, bazującą na uwzględnieniu lokalizacji odkształceń w pasmach ścinania i przypisać jej charakterystyczne schematy rozwoju pasm ścinania.
25. Schematy stanu naprężenia
26. Schemat stanu odkształcenia
27. Schematy dewiatora
28. Narysowac i omówić wpływ stanu napręzenia na naprężenia ścinające przy rożnych stanach odkształcenia. Wskazac praktyczne znaczenie takiej wiedzy.
praktyczna wiedza, że w przypadku tych takich posiatkowanych walców jest lepsza plastyczność, i że no nie wiem, lepiej się wyciska
29. Podac przykłady praktycznych zastosowań wiedzy na temat stanu naprężenia i stanu odkształceń
Mechaniczne schematy odkształceń odzwierciedlają układ sił i określają charakter zmian kształtu materiału. Czyli, że np wyciskanie ma lepsze odkształcenie niż przeciąganie, mają taki sam stan odkształceń (że wydłużenie w jedną stronę), ale różne stany naprężęń, czyli różne dewiatory, czyli to o co chodziło w tym całym wykładzie, że trzeba znać dewiatory i wtedy można przewidzieć odkształcenie
30. Jak przebiega pękanie rozdzielcze i poślizgowe w zależności od sposobu obciążenia materiału.
suchdmg