ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Упрощенный вариант модели деформирования материала при одноосном нагружении из "Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций (БР) " При проведении практических расчетов теплонапряженных конструкций для описания поведения конструкционного материала можно воспользоваться упрощенным вариантом модели, который также базируется на механическом аналоге системы скольжения в кристаллическом зерне (см. рис. 2.25). Но в отличие от условий, описанных в 3.1, когда этот аналог соответствовал отдельным структурным элементам модели, в условиях, рассматриваемых в этом параграфе, он описывает сво йства материала в целом. Рассмотрим более подробно возможности такой упрощенной модели применительно к одноосному нагружению. [c.128] Таким образом, функция / характеризует анизотропное упрочнение, а / — изотропное. [c.129] При выполнении условия (3.10) замена в (3.14) знака больше знаком равно будет соответствовать нейтральному нагружению, а замена знаком меньше — началу упругой разгрузки материала. В обоих случаях приращения мгновенной пластической деформации не происходит, — 0.. [c.129] В частном случае для материала, обладающего изотропным разупрочнением kp 0), устойчивое пластическое деформирование возможно, если kp kp . В предельном случае kp К идеально пластичного материала с постоянным пределом текучести, установление однозначной связи da и возможно лишь при наличии дополнительных условий. [c.130] Таким образом, упрощенный вариант модели материала описывает основные эффекты, которые характерны для неупругого поведения конструкционного материала в неизотермических условиях. Среди этих эффектов следует отметить изменение предела текучести при изменении направления деформирования (эффект Баушингера) следование принципу Мазинга, распространенному на неизотерми-ческие условия циклическое изотропное упрочнение и разупрочнение материала неустановившуюся и установившуюся стадии ползучести при постоянной нагрузке взаимное влияние деформации ползучести и мгновенной пластической деформации изменение скорости ползучести при ступенчатом нагружении одного знака и знакопеременном нагружении обратную ползучесть в процессе разгрузки и в разгруженном состоянии релаксацию микронапряжений и возврат пластических свойств (отдых) материала влияние рекристаллизации на снятие изотропного упрочнения запаздывание изменения предела текучести в неизотермических условиях. [c.131] Этот перечень учитываемых эффектов свидетельствует о больших возможностях данного варианта модели, для подбора параметров которого требуется сравнительно небольшой объем экспериментальных данных, полученных при стандартных испытаниях образцов при одноосном нагружении. Физические представления о микромеханизме неупругого деформирования кристаллических тел (см. [c.131] Если считать влияние мгновенной пластической деформации и деформации ползучести на упрочнение материала одинаковым, т. е. kp = k п kp k , а также по аналогии с 2.8 и 3.1 принять А (Т) = kpA Т) и В (Т) = В (Г), то число подбираемых параметров заметно уменьшится. Для их подбора будет достаточно диаграмм растяжения при различных температурах и кривых ползучести при различных напряжениях и температурах, а для разделения эффектов изотропного и анизотропного упрочнения — данных знакопеременного циклического нагружения [10, 51]. Параметры функции f можно подобрать по данным о скорости рекристаллизации при отжиге и времени запаздывания изменения предела текучести в неизотермических условиях. [c.132] Лри ограниченных значениях ст и ё и сравнительно высоких температурах вклад мгновенной пластической деформации в суммарную неупругую деформацию оказывается небольшим. Диаграмма изотермического растяжения, полученная экспериментально в таких условиях, уже не дает возможности выделить явно зависимость мгновенной пластической деформации от действующего напряжения. Это, в свою очередь, затрудняет обработку результатов испытаний на ползучесть при наличии начальной пластической деформации и достоверное построение кривых ползучести. Такая диаграмма представляет собой функцию а == а (е, Т) или обратную ей 8 = = е (ст, Т), построенную (в зависимости от условий испытания) либо при ё = onst (постоянная скорость движения захватов испытательной машины), либо при а == onst (постоянная скорость возрастания нагрузки) [27]. Например, представленные на рис. 3.2 экспериментальные диаграммы растяжения меди снимались при а = 100 МПа/с. Несмотря на то что такая скорость является довольно высокой, учет ее при расчете по упрощенной модели (крестики на рис. 3.2) лучше приближает результаты к экспериментальным данным (сплошные кривые), чем принятая выше аппроксимация диаграмм растяжения в виде двухзвенных ломаных особенно при более высоких температурах, когда сильнее сказывается влияние ползучести. [c.133] Коэффициент I 1 — ( ст — о /о ) при т 1 быстро возрастает, когда 1а— о /а 1, что ограничивает рост о даже при весьма больших значениях ё. [c.134] Вернуться к основной статье