ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сопротивление материалов циклическому упругопластическому деформированию и разрушению из "Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению " Диаграмма деформирования при знакопеременном растяжении— сжатии характеризует особенности сопротивления металла пластическим деформациям, отражая процесс повреждения материала при малоцикловом нагружении. [c.75] На рис. 5.1 представлена схема такой диаграммы для первого симметричного по напряжениям цикла. По оси абсцисс отложено полное удлинение е, по оси ординат —напряжение а. Напряжение и деформация в исходном (нулевом) полуцикле на участке ОА обозначены сто и ео. После достижения напряжения го и удлинения во происходит изменение знака нагрузки — начинается разгрузка. Напряжения при разгрузке уменьшаются в пределах упругости на величину Го + а т (где сг т — предел текучести после разгрузки). [c.75] Предел текучести после разгрузки из точки А меньше исходного предела текучести (ст т о то) это явление именуется эффектом Баушингера. [c.76] Величины А, а, р характеризуют свойства металла в определенном интервале значений размаха деформации. [c.77] Циклическое упрочнение свойственно металлам в исходном отпущенном, мягком состоянии, разупрочне-, ние —металлам в исходном упрочненном состоянии (обработанным термически или деформированием). [c.77] Если одна из величин а или р мала (т. е. функция Fi(k) слабо зависит от числа полуциклов k), то это характеризует циклическую стабильность металла. При низких значениях аир распределение напряжений и деформаций при повторном нагружении элементов конструкций получается устойчивым. Следствием циклической нестабильности является перераспределение напряжений по мере увеличения числа циклов нагружения. [c.77] В этих уравнениях вводится параметр (А—Л ), который характеризует циклическую анизотропию металла, т. е. зависимость сопротивления деформациям от знака нагружения (в четных А- и нечетных Л -полуциклах). [c.78] Циклов. Другим способом испытания для определений характеристик малоциклового сопротивления является нагружение с постоянной амплитудой полной деформации, рассматриваемое как жесткое , так как. образование пластической деформации ограничено задаваемой полной деформацией. Такие условия нагружения возникают около зон концентрации напряжения, около дефектов, при неравномерном распределении температуры по сечениям. Эти условия обеспечивают также стационарность процесса деформации в смысле отсутствия одностороннего их накопления. [c.79] Отношение текущей величины накопленной деформации (ён)к к ёк. [c.79] Схема образования разрушения при малоцикловом нагружении на основе рассмотрения деформаций (нижняя часть рисунка) и напряжений (верхняя часть рисун-ка), предложенная Р. М Шнейдеровичем, представлена на рис. 5.3. Кривые а характеризуют процесс изменения деформаций или напряжений при мягком нагружении, кривые с — при жестком. При малом числе разрушающих циклов при мягком нагружении циклически разупрочняющегося анизотропного материала возникает квазистатическое разрушение (точки А и А ). [c.81] Эти разрушения происходят вследствие роста односторонне накапливаемой деформации ён до предельной при статическом разрушении е . [c.81] Кривая усталости в амплитудах напряжений в области усталостных разрушений описывается степенным уравнением = onst, а кривая усталости в амплитудах пластических деформаций — уравнением e J Nk = onst. [c.82] При плоских и объемных напряженных состояниях используют кривые деформирования в максимальных касательных напряжениях и сдвигах (или в интенсивностях напряжений и деформаций), так же как и прп однократном нагружении (см. 1). [c.82] Выражение (5.6) для d i было приведено ранее. [c.86] Для Л р=102 Л к/Л р 0,5, а для Л р= 10 . iVK/iVp = 0,85, т. е. трещина при увеличении предельного числа циклов Np возникает на более поздних стадиях малоциклового нагружения. При наличии концентрации напряжения или исходных дефектов трещина начинает развиваться уже после первых циклов нагружения. [c.90] При квазистатическом разрушении после небольшого числа циклов поле деформации мало отличается от поля при статической нагрузке. По мере увеличения числа циклов и уменьшения накопленной деформации при образовании разрушения форма и размеры зон пластической деформации отличаются от тех, которые получаются при статическом растяжении. Так как разрушение при малом числе циклов в основном определяется достигнутыми деформациями, то для оценки прочности в зоне концентрации используют представления о концентрации деформаций и их перераспределении при повторном нагружении. [c.90] Число циклов Nk до образования трещины в зоне концентрации определяется как верхний предел интеграла в уравнении (5.20). [c.93] Учет нестационарности деформирования в зоне концентрации бывает достаточен в пределах нескольких первых циклов, так как дальнейшее перераспределение деформации уже не существенно для учета нестационарности. Возможно также приближенное определение Nk по уравнению (5.8) при введении в расчет средней за весь процесс амплитуды (2ёар)тахй, например, соответствующей Л к/2. [c.93] При повышенной температуре, особенно для циклического нагружения с выдержками на наибольшем напряжении цикла, существенное значение приобретает повреждение от ползучести, рассматриваемое как длительное статическое. [c.94] Эффект одностороннего накопления деформаций ёп от циклической анизотропии, согласно выражениям (5.5), отражает функция К(й) в соотношении (5.21). [c.94] Вернуться к основной статье