Кривые деформирования мягком нагружении

В отличие от жесткости режима деформирования при мягком нагружении значительную роль приобретает одностороннее накопление пластических деформаций, вызванное так называемым 80 эффектом. Под 80 эффектом понимается различное поведение материала при растяжении и сжатии. Это различие состоит в том, что при деформировании материала сжатием требуются, как правило, более высокие напряжения, чем при деформировании растяжением. Количественно 80 эффект определяется по кривым а—6 при испытании на растяжение и сжатие и выражается в виде 0= а — Ор, где и Ор — соответственно напряжения течения при сжатии и растяжении образца при одной и той же величине деформации . [c.94]

Основными характеристиками, необходимыми при оценке малоцикловой прочности, являются 1) диаграмма статического деформирования со всеми стандартными величинами прочностных свойств (предел пропорциональности, текучести, прочности) и свойств, характеризующих пластичность (равномерное и полное удлинение, коэффициент поперечного сужения) 2) диаграммы циклического деформирования при симметричном жестком и мягком нагружениях с величинами параметров обобщенной диаграммы деформирования 3) кривые усталости при малоцикловом мягком и жестком нагружениях при симметричном и асимметричном циклах. [c.210]

Другим довольно важным обстоятельством является способ нагрузки мягкий или жесткий. Хотя при воспроизведении действительной эксплуатационной нагрузки нет различия между этими способами, при теоретическом исследовании влияния параметров нагрузки на долговечность материала его циклические деформационные свойства могут значительно зависеть от способа управления машиной. При мягком нагружении, например па циклической кривой деформирования, появляется разрыв, который не наблюдается при жестком нагружении [2]. С практической точки зрения, однако, следует учесть, что процесс повреждения в наиболее критических местах конструкции, т. е. в корнях концентраторов, независимо от природы внешней нагрузки всегда больше соответствует жесткому, чем мягкому нагружению. [c.326]

Уравнения (22)—(31) позволяют описать изохронные кривые статического и циклического деформирования, а также проанализировать изменение ширины петли и накопление пластических деформаций при мягком нагружении [c.109]

Как было отмечено, при циклическом деформировании, в особенности при повышенных температурах, обычно происходит постепенное смещение петли пластического гистерезиса. В условиях мягкого цикла нагружения идет накопление односторонней деформации, которое обычно продолжается и после того, как изменение формы кривой циклического деформирования практически прекратилось. Этот процесс, получивший название циклической ползучести, при стабилизированной форме кривой деформирования характерен для асимметричных циклов нагружения (рис. А1.5). При значительных разма-хах напряжений достаточно самой небольшой асимметрии, которая практически всегда присутствует в опытах, чтобы началось накопление односторонней деформации. Последнее идет в сто- [c.25]

Из двух последних уравнений, одно из которых определяет кинетику изменения напряжений в процессе циклического деформирования при жестком нагружении, другое — кривую усталости при мягком нагружении, можно получить уравнение для значений амплитуд разрушающих деформаций при жестком нагружении [c.96]

Изучение кривых циклического деформирования сводится в основном к исследованию в условиях мягкого нагружения закономерностей изменения ширины петли гистерезиса характеризующей пластические свойства материала в каждом цикле нагружения, и суммарной пластической деформации ер характеризующей односторонне накопленную пластическую деформацию после к полу циклов нагружения. [c.269]

Обобщенная диаграмма циклического деформирования отражает зависимость между напряжениями и деформациями в каждом отдельном полуцикле нагружения. Диаграмма рассматривается в координатах 5—8, начало которых совмещается с точкой разгрузки в данном полуцикле. Основное свойство обобщенной диаграммы заключается в том, что как для жесткого и мягкого, так и для промежуточного между мягким и жестким нагружением все конечные и текущие точки диаграмм деформирования /с-го полуцикла нагружения, полученные при различных уровнях исходных деформаций, укладываются на одну и ту же для данного полуцикла нагружения кривую (рис. 2.1.1, 2.1.2, а). [c.66]

Установки с позиционной системой управления используются для получения диаграмм статического и циклического деформирования исследуемого материала с целью определения основных механических характеристик статической прочности и пластичности, параметров обобщенной диаграммы циклического деформирования, а также кривых усталости при малоцикловом мягком и жестком нагружении с симметричным и асимметричным циклом. [c.225]

На указанных установках осуш ествляются длительные циклические испытания при мягком и жестком нагружении по заданной программе (в том числе и с выдержками) с получением диаграмм деформирования, кривых циклической ползучести (релаксации) и кривых усталости. [c.235]

Характеристики цикла упругопластических деформаций можно определить по экспериментальным кривым циклического деформирования, полученным при малоцикловых испытаниях образцов из конструкционного материала в жестком или мягком режиме нагружения. Использование реальных диаграмм циклического деформирования для всего рассчитываемого диапазона чисел циклов нагружения позволяет учесть действительное поведение материала в условиях малоциклового термомеханического нагружения кинетику циклического деформирования, нелинейные эффекты при разгрузке-нагрузке в упругой области (упругий гистерезис), циклическое упрочнение, разупрочнение, стабилизацию эффект Баушингера в исходном (нулевом) полу-цикле нагружения и его изменение в процессе повторных нагружений циклическую анизотропию свойств материала. [c.79]

Предварительно на образцах из сплавов АК4-1-Т1, В-95Т, Д-19Т в диапазоне температур Г = 20 -ч- 215° С при статическом, малоцикловом и длительном статическом нагружениях были получены характеристики материалов при однородном напряженном состоянии. Время испытаний на ползучесть составляло от 0,5 до 3000 ч, суммарное время т циклических испытаний — от 0,01 до 100 ч при продолжительности цикла в интервале от 0,02 до 0,85 ч диапазон разрушаюш их чисел циклов N составил 10 — 10 циклов. В результате обработки результатов испытаний построены [11] кривые изменения ширины петли б по числу циклов К, кривые усталости при мягком и жестком нагружениях, зависимости поперечного сужения ф от числа циклов и времени испытания, кривые ползучести и изохронные кривые. Для алюминиевых сплавов в отличие от сталей участок упрочнения на диаграмме деформирования оказывается более пологим, в указанном диапазоне температур величина = 03 0,9, пре- [c.117]

Основное свойство обобщенной диаграммы заключается в том, что как для мягкого и жесткого, так и для промежуточного между мягким и жестким нагружением все конечные и промежуточные точки диаграмм деформирования А -го полуцикла, полученные при различных уровнях (до 10 e ) исходного (нулевого полуцикла) нагружения, укладываются на одну и ту же для данного полуцикла нагружения кривую. [c.43]

Закономерности, рассмотренные в данном параграфе, характеризуют условия постепенного смещения петли пластического гистерезиса в процессе циклических нагружений и предельные значения этих смещений для жесткого и мягкого цикла. Форма петли, как было показано ранее, в основном (в предположении ее замкнутости) отражается уравнением состояния (3.30) с помощью последнего определяются также кривые ползучести и релаксации напряжений при различных программах нагружения. Возможность расчленения общей задачи описания процессов реономного деформирования на две части, которые могут решаться последовательно, естественно, упрощает анализ, оно удобно при решении прикладных задач. [c.76]

Аналитически диаграммы циклического деформирования интерпретируют в форме обобщенной диаграммы циклического деформирования, которая характеризует зависимость напряжений от деформаций по параметру числа полуциклов нагружения. Диаграммы строят в координатах S—e (рис. 37). Основное свойство обобщенной диаграммы состоит в том, что для мягкого, жесткого и промежуточного (между мягким и жестким) нагружений все конечные и текущие точки диаграмм деформирования k-ro полуцикла нагружения, полученные при различных уровнях исходных деформаций, располагаются на одной и той же для данного полуцикла нагружения кривой. [c.110]

Преобразование подобия для изоциклических и изохронных кривых осуществляется с помощью функций подобия по числу циклов и по времени. Эти функции и их параметры определяются из < истемы базовых экспериментов, выполняемых при мягком нагружении с выдержками и без выдержек при различных уровнях амплитуд напряжений с варьируемыми скоростями деформирования и временами выдержек в цикле. [c.274]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

В напряжениях с учетом зависимости (1.15) кривая малоцикло-Бой усталости при мягком нагружении может быть выражена [7] в виде (1.19), где С, т — постоянные в зависимости (1.15), Gt — модуль упрочнения. А, а — параметры циклического деформирования. [c.10]

Кривые изменения максимальных напряжений о щах и ширины петли пластического гистерезиса б в процессе нагружения для данных режимов приведены на рис. 5.15. При одночастотном нагружении с заданной амплитудой максимальной упругопластической деформации Сатах, как видно из рис. 5.15, а, на начальной стадии (до МШр 0,15) происходит интенсивное упрочнение материала, выражающееся в повышении амплитуды напряжений в циклах и уменьшении циклической пластической деформации б, а затем наступает стадия их стабилизации, продолжающаяся вплоть до появления микротрещины размером 2—3 мм,, когда начинается резкое падение нагрузки. Из полученных данных следует, что сопротивление деформированию стали Х18Н10Г при жестком одночастотном нагружении и Г = 650° С, характеризуемое в первую очередь кинетикой циклической пластической деформации, на начальной стадии подобно мягкому нагружению материала в аналогичных условиях. С увеличением доли относительной долговечности наблюдается некоторое их различие, выражающееся в увеличении при мягком нагружении величины б (переход материала к разупрочнению), что связано, по-видимому, с наличием квазистатического повреждения, которое отсутствует при жестком нагружении, когда б после стабилизации остается постоянной. [c.189]

Из проведенных экспериментов можно в первом приближении заключить, что кривые циклического деформирования при мягком нагружении соответствуют кривым при жестком нагружении. На рис. 14 показаны обобщенные диаграммы циклического деформирования при мягком и жестком нагружениях аустенитной стали 12Х18Н9Т и теплоустойчивой стали (черные точки соответствуют мягкому нагружению, а белые — жесткому). [c.87]

Изменение деформаций при асимметричном цикле напряжений при мягком нагружении определяется пересечением обобщенных кривых циклического деформирования с прямыми S = onst, а изменение напряжений при жестком нагружении — пересечением этих кривых с прямой 8 = Л, где Д — заданный размах деформаций. [c.90]

В случае накопления односторонней пластической деформации при мягком нагружении можно ожидать сползания кривых деформирования при жестком нагружении, однако изменение коэффициента асимметрии г оказывается таким, что это сползание компенсируется. В результате устанавливается величина г, при которой накопление односторонней деформации при мягком нагружении прекращается. Сопоставление результатов эксперимента, проведенного при жестком нагружении, с кривыми, полученными пересчетом по данным мягкого нагружеция с учетом изменения коэффициента асимметрии г для стали ЗОХГС (Од = = 133 кгс/см ), показано на рис. 15, б. Из рисунка следует, что после периода некоторого изменения коэффициента г [c.91]

В процессе деформирования на режимах I и И при симметричном режиме мягкого нагружения соответственно до уровней напряжений и a ifi деформирование происходит по кривым 0 1СО) 1(1)и 0-П О — (рис. 6, а, б - При этом исходное нагружение протекает в соответствии с диаграммой статического деформирования, а совмещение начальных точек О (координаты сг—е) двух режимов испытания дает совпадение кривых исходных нагружений О—Г и О—11 ° в режимах I и II (рис. 6, в). Аналогично, совмеще. ние точек начала разгрузки Г нП > позволяет получить единую кривую для первого полуцикла деформирования k = 1 (рис. 6, г), которая и является обобщенной диаграммой циклического деформирования для первого полуцикла нагружения. Такие кривые строят на всей базе по параметру числа полуциклов до разрушения. [c.84]

Для мягкого малоциклового нагружения наряду с циклической пластической деформацией характерно наличие и ее одностороннего накопления вследствие циклической анизотропии материала, а при повышенных температурах и проявления процессов ползучести. Зависимости (14), (15) и (20), (21) так же, как и для жесткого нагружения, могут быть использованы при мягком нагружении для пересчета диаграмм циклического деформирования, регистрируемых по продольной деформации в поперечные, и наоборот. Так, на рис. 4, а приведена (кривая 1) диаграмма мягкого циклического деформирования стали Х18Н10Т при t = = 650° С по условной продольной деформации для трех первых циклов нагружения с ярко выраженным односторонним накоплением. Зд сь же пунктирной линией (кривая 2) построена рассчитанная по зависимости (21) циклическая диаграмма по поперечной деформации. В этом случае, как и в примере с жестким нагружением, модуль упругости при разгрузках несколько отличается от его исходной величины, зкспериментальное значение которой составляет Е — 1,5-10 кгс/мм . Однако ив данном случае этим различием пренебрегаем и в расчете используем величину исходного модуля упругости. В процессе рассматриваемого эксперимента (как и при жестком нагружении) осуществлялась регистрация петель пластического гистерезиса в координатах а — 8 и [c.122]

Угол наклона контактных границ также вносит коррективы в картину деформирования соединений. При определенных углах наклона ср и в зависимости от схемы нагружения соединений диапазоны относительных толщин аг, в которых реализуется равнопрочность соединения с основным металлом, могут отсутствовать. Последнее касается X-, V-образных прослоек и косых прослоек, деформируемых по мягкой схеме. Для соединений с шевронными и косыми прослойками ( жесткая схема) общая картина работы соединений сохраняется независимо от угла ф, который в данном случае с увеличением своих значений приводит к рост эффекта контактного упрочнения, На рис. 1.9, б представлены графики зависимости значений ж = Жр от угла скоса кромок ф для рассматриваемых прослоек при различной степени механической неоднородностиК [1 — = 1,25, 2 — = 1,5, 3 — К = = 2,0. Здесь значение ф = О соответствует сварным соединениям с прямоугольной прослойкой, с увеличением угла наклона прослойки ф диапазон ае < aSp, в котором достигается равнопрочность сварного соединения основному металлу для шевронных и косых ( жесткая схема) прослоек, расширяется (кривые ). В то же время для Х-, V-образных прослоек (Kj)HBbie II )и косых ( мягкая схема) прослоек (кривые III) такой диапазон имеет тенденщпо к сужению. [c.25]

Для оболочек с мягкими прослойками промежуточных размеров (Кр < к < к ) анализ исчерпания несущей способности на основании критериев потери устойчивости их пластического деформирования в процессе нагр> жения существенно усложняется. Фактически процедура учета описанных выше явлений, связанных с эффектом контактного упрочнения мягких прослоек, сводится к предварительному определению кривых v /(k) и S k) либо на основании обработки экспериментальных данных, либо расчетным путем по методикам /77/, после чего по соответ-ств тощим зависимостям /88/ находятся параметры Ер и т, позволяющие оценить предельное состояние конструкций по критериям потери пластической устойчивости. Однако, как будет показано несколько ниже, в целях прощения расчетньЕх методик по оценке нес> щей способности оболочковых конструкций можно пренебрегать данной процедурой уточнения процесса пластической неустойчивости конструкции в процессе их нагружения вследствие ее незначительного влияния на конечный результат. [c.95]

Для проведения изотермических испытаний при активном нагруншнии с регистрацией диаграмм деформирования и основных механических характеристик статической прочности и пластичности материалов, а также осуществления циклических испытаний при мягком и жестком нагружении с получением диаграмм циклического деформирования и кривых усталости в Институте машиноведения используются установки собственной конструкции растяжения — сжатия механического типа с максимальной гру-зоспособностью 10 тс. Они обладают широким диапазоном скоростей перемещения активного захвата (частота циклического [c.233]

Теперь по известным величинам параметров обобщенной диаграммы циклического деформирования и кривой исходного нагружения 10) может быть рассчитана поцикловая кинетика напряжений и деформаций при заданной истории нагружения (в диапазоне мягкого и жесткого нагружений). [c.238]

С использованием закономерностей подобия показано существование обобщенной кривой циклического деформирования в пределах исходных деформаций порядка десяти. Основное свойство такой кривой состоит в том, что независимо от уровня амплитуд напряжений в диапазоне от мягкого до жесткого нагружения изоциклические кривые (по параметру числа полуцик-лов) совпадают и образуют единую зависимость между напряжениями и деформациями, отсчитываемыми от момента начала разгрузки. [c.273]

Для определения характеристик сопротивления повторному нагружению можно использовать результаты базовых экспериментов, в частности, для определения деформационных характеристик — результаты испытаний при симметричном цикле мягкого (см. рис. 1.1, д) и жесткого (см. рис. 1.1, б) нагружений, а также при отнулевом цикле нагружения (см. рис. 1.1, в иг) в условиях действия максимальных напряжений (кривые циклической ползучести). Указанное изменение характеристик сопротивления циклическому деформированию материала учитьтают при поцикловом решении задачи об определении НДС в мембранной зоне и в зоне концентрации напряжений в оболочечном элементе с фланцами при повторном нагружении внутренним давлением. [c.9]

Представительными в этом отношении являются результаты упругого и упругопластического анализа модельного цилиндрического обо-лочечного корпуса с фланцами (рис. 2.45, а), находящегося под действием температурной нагрузки (см. гл. 4). Расчеты полей температурных напряжений и деформаций в физически линейной и нелинейной постановке дая оболочечного корпуса (й/Л = 0,0215 R = 12 мм /г = 1,5 мм) выполнены с помощью МКЭ. Результаты расчета показателя п для разных точек наиболее нагруженной переходной от фланца к оболочке зоны модельного корпуса приведены на рис. 2.45, б и 2.46. Анализ кривых на рис. 2.45, б и 2.46 показывает, что при упругопластическом деформировании (Оу > 1) в переходных зонах, примыкающих к внешней (й > 0,5) и внутренней (А < 0,5) цилиндрическим поверхностям, реализуются существенно неодинаковые режимы деформирования. Сплошная кривая для и < 1 соответствует более мягким условиям деформирования, штриховая кривая для и > 1 — более жестким. [c.99]

Для уточненной] оценки прочности и долговечности элементов резьбовых соединений необходимо располагать расчетными или экспериментальными данными по изменению усилий, номинальных напряжений, деформаций и температуры в шпильках и по кривым малоциклового разрушения натурных соединений или их моделей. Кроме того, проводят исследование основных механических и циклических свойств применяемых материалов с установлением соответствующих параметров деформирования и разрушения [8, 14]. Ниже приведены результаты экспериментальных исследований сопротивления деформированию и разрушению сталей 25Х1МФ и ХН35ВТ, используемых для изготовления натурных шпилек основного разъема энергетических аппаратов [8]. Испытания проводились при мягком и жестком нагружениях на гладких цилиндрических образцах 011 мм в условиях комнатной температуры на программной испытательной установке фирмы [c.201]

Одной из важных особенностей циклического деформирования является циклическое упрочнение (или, наоборот, разупрочнение), наблюдаемое как постепенное изменение формы кривых циклического деформирования в последовательных полуциклах (полуциклом в простом цикле нагружения называют этап деформирования, ограниченный двумя реверса- ми скорости деформации). Одновременно с эволюциех формы диаграммы может происходить постепенное смещение петли гистерезиса (ее вышагивание ). Указанные особенности поведения материала при циклическом нагружении привели к необходимости испытания образцов в двух альтернативных (контрастных) ситуациях. Различают циклическое нагружение мягкое (с ограничениями по напряжению), ижесткое (с ограничениями по деформации). [c.22]

Анализ полученных данных показывает, что для мягкого основания характер изменения контактного давления в опорах близок к равномерному закону (кривая /). С увеличением коэффициента податливости опорного основания закон, изменения контактного давления в опорах отличается от равномерного и давление в пределах опоры распределяется так, что у края опоры оно значительно возрастает, а в середине снижается. Напряженно-деформированное состояние в оболочке и опорн.ом шпангоуте при достаточно жестких опорах также существенно отличается от н. д. с, определенного без учета контактного взаимодействия. Следовательно, при расчете цилиндрической оболочки, контактирующей при осевом нагружении с опорным основанием, следует учитывать степень осевой податливости опор (их осевую жесткость). Приближенный расчет (без решения контактной задачи) и представление опорной реакции в виде равномерной нагрузки при достаточно жестком опорном основании может привести к неправильной оценке н. д. с. оболочечной конструкции. [c.178]

Рис. 1.1. Кривые циклического деформирования сплава ХН77ТЮР при мягком и жестком нагружении, полученные при постоянной температуре

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...