ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Модель влияния времени на деформацию из "Жесткость и прочность стальных деталей " Рассматриваемый случай представляет собой деформацию со-верщенно упругого тела. При i io 1 преобладает второй член в правой части формулы (113), характеризующий сопротивление движению вязкой жидкости. [c.221] Эти результаты показывают важность постоянной времени релаксации, характеризующей длительность нагружения материала, при которой атомы в кристаллической решетке еще остаются в положении равновесия, около которого они совершают колебательное движение. Если продолжительность действия внешней нагрузки меньше / 5, то атомы смещаются в направлении действия нагрузки, но после устранения нагрузки возвращаются в первоначальное положение. Если же продолжительность действия нагрузки больше tg,, то ато.мы освобождаются от связей, и происходит процесс диффузии, характеризующий квазивязкую ползучесть материала. В реальных условиях коэффициент i] является функцией напряжения, уменьшаясь с повышением последнего, и рассмотренные выше зависимости оказываются более сложными. [c.221] Модель кристаллической решетки твердого тела в виде си-сте.мы жестких элементов, соединенных пружинами, параметры которых обеспечивают подобие с моделируемой структурой, по-разному реагирует на внешнее периодическое возмущение в зависимости от частоты возмущения. Расчеты, выполненные с использованием положений классической механики, показывают, что нри известных частотах решетка не пропускает внешних возмущений даже в случае отсутствия трения между ее элементами. [c.222] Образование заметной субструктуры в процессе предшествующей местной пластической деформации внутри зерен понижает разницу уровней энергии на границах и внутри зерен, что уменьшает потери на внутреннее трение и делает их менее зависящидш от частоты изменения нагрузки. [c.223] При длительном нагружении пластические деформации в стальном образце развиваются более интенсивно по мере приближения касательного напряжения к пределу скольжения. Так как отдельные зерна обладают различным сопротивлением деформации, то при данном уровне напряжений от внешней нагрузки интенсивность ползучести в отдельных зернах неодинакова. [c.223] В общем случае произвольного распределения предела ползучести в зернах соответствующая форма петли гистерезиса в поликристаллической структуре при различных уровнях напряжения определяется влиянием местной пластической деформации, именно, степенью дефор.мации в отдельных зернах и числом деформированных зерен. Ширина петли гистерезиса деформации зерна увеличивается при увеличении отнощения местного предела скольжения к амплитуде переменного напряжения от внешней нагрузки и понижении предела скольжения в рассматриваемой точке. [c.223] При нормальной телшературе материал зерен, испытывающих знакопеременную деформацию, обнаруживает упрочнение, и ширина петли гистерезиса зерен постепенно у.меньшается до тех пор, пока номинальное переменное напряжение не достигает определенного предельного значения. При высоких температурах либо происходит постепенное повышение твердости до исчерпания способности материала к пластической деформации, либо, наоборот, постепенно у.меньшается местное упрочнение, и пластические свойства материала в известной степени восстанавливаются. [c.223] Образование среды, периодически неоднородной в смысле деформируемости, приводит к воз1Шкновению значительных разностей уровня потенциальной энергии в зернах. Так как пластические деформации металла при нормальной или несколько повыщенной температуре реализуются путем постепенного перемещения дислокаций и генерирования ювых дислокаций с одновременным деформационным упрочнением материала, то совершенно очевидно, что протекание деформации во времени зависит от развития этих процессов. Увеличение числа центров скопления заторможенных дислокаций приводит к увеличению внутреннего трения в материале. Однако увеличение площади, на которой расположены эти центры, уменьшает внутреннее трение. [c.224] При достижении значительной концентрации напряжений II рода и значительной степени упрочнения способность материала к пластической деформации уменьшается с одновременным уменьшением внутреннего трения (см. рис. 167). Величина внутреннего трения существенны.м образом зависит от температуры, как это показано па рис. 168, что связано с облегчением релаксации в локальных зонах при высокой температуре. [c.224] Важную роль играют деформации на границах зерен, в частности, при высоких температурах. Зерна пере.мещаются вдоль своих границ, и в них происходят процессы диффузии. Роль границ зерен для процессов внутреннего трения проявляется при сравнении поведения поликристаллических образцов и монокристаллов при одних и тех же условиях нагружения знакопеременной нагрузкой. Этот вопрос более подробно рассмотрен в последующих разделах. [c.225] С точки зрения физических процессов анализ результатов измерения внутреннего трения и демпфирования колебаний, очевидно, представляет существенные трудности, однако измерение внутреннего трения,несомненно, получит распространение как чувствительный экспериментальный метод исследования различных состояний деформационной субструктуры в металлах. [c.225] Описанная модель люжет быть представлена также в виде цилиндра с поршнем, наполненного податливым. материалом, обладающим некоторой первоначальной внутренней жесткостью. При последовательно.м соединении такого цилиндра и пружины получается модель материала с упругими характеристиками по закону Гука до известной величины нагрузки, соответствующей напряжению т . При больших нагрузках происходит пластическая деформация, величина которой является функцией времени. [c.226] Вектор напряжения а, = е Е сдвинут по фазе на угол ф относительно вектора деформации е Еу ] т- (со/ ) . [c.229] Характер изменения деформации ио времени показан на рис. 170. [c.231] Вернуться к основной статье