Характеристики истории нагружения

В качестве объективной характеристики истории нагружения в откольной плоскости может быть рекомендована скорость роста растягивающих напряжений (время роста растягивающей нагрузки до максимума), которая определяется по экспериментально регистрируемому времени изменения скорости свободной поверхности (давления на границе с мягким материалом) и полностью учитывает реологическое поведение материала под нагрузкой. [c.232]

Для характеристики прочности в качестве первого приближения принимается критерий разрушения анизотропного материала без учета влияния окружающей среды и истории нагружения, который в общем виде можно представить в виде тензорного полинома [c.212]

Экспериментальное определение коэффициента вязкости, основанное на обработке зависимости сопротивления деформированию от скорости деформации, полученной по результатам испытания образцов из исследуемого материала на растяжение, сжатие или кручение (сдвиг), обеспечивает возможность изучения зависимости коэффициента вязкости от состояния материала (с учетом его зависимости от истории нагружения) и скорости деформирования. Наряду с указанным методом, вязкость определяется из анализа закономерностей распространения упруго-пластической волны или пластических течений материала как характеристика использованной для расчета модели материала, которая обеспечивает наилучшую корреляцию результатов расчета с экспериментально установленными закономерностями [76]. Необходимость использования для таких расчетов априорной модели материала и зачастую численных методов расчета существенно усложняет получение достоверных данных. [c.132]

Более обоснованной представляется характеристика процесса разрушения функционалом от всей предшествующей истории нагружения (деформирования) материала в области откола. При этом, как правило, ограничиваются рассмотрением импуль- [c.232]

Один из таких методов основывается на рассмотрении зависимости характеристик вязкости разрушения от истории нагружения [163, 164]. Предполагается, что переходу к многоцикловой усталости соответствуют напряжения, ниже которых циклическое деформирование [c.41]

Следует подчеркнуть, что подход с использованием так называемого модуля разрыва имеет следующие ограничения (1) приращения длины трещины должны быть, как отмечалось выше, малыми и удовлетворять неравенствам (31), (32) (2) кривая /-сопротивления (т. е. зависимость JRf от приращения Да) обычно получается в опытах на малых образцах при монотонном нагружении (с задаваемыми перемещениями). Однако в реальных задачах не только параметр Т состояния материала в окрестности вершины трещины может сильно отличаться от характеристики дальнего поля If (по этому поводу см. работу [79], а также гл. 5 настоящей книги), но и история нагружения в процессе устойчивого роста трещины может оказаться, вообще [c.76]

Напомним, что уравнение (2.51) можно применять только к чисто упругим материалам, характеристики которых не зависят от истории нагружение —разгрузка. Для таких материалов, используя (2.51) (при условии отсутствия объемных нагрузок), с помощью (2.100) можно получить [c.158]

Простейший вариант использования датчиков для диагностирования остаточного ресурса состоит в сопоставлении происшедшего изменения их электрического сопротивления с критическим значением этого сопротивления, соответствующего моменту разрушения конструкции. Критическое значение определяется для данной серии датчиков при тарировочных испытаниях на образцах в лабораторных условиях. Обычно используются фольговые и полупроводниковые датчики [5, 10]. Критическое изменение их электрического сопротивления составляет 3—10 % от их начального сопротивления. Вид зависимостей AR = f(N, е) (где — число циклов нагружения е амплитуда деформаций в месте установки датчика) показан на рис. 17.1. Крестиками обозначены моменты разрушения образцов. Критическое значение А7 р можно рассматривать как константу датчиков, значения которой не зависят от истории нагружения. Эта константа имеет некоторый статистический разброс, вероятностные характеристики которого также определяются по результатам тарировочного эксперимента. В результате испытаний обычно обнаруживается порог чувствительности датчиков, который определяет нижний уровень деформаций, при котором еще происходит изменение их электрического сопротивления по мере увеличения числа циклов нагружения. [c.179]

В последнем случае отражается специфическое влияние состояния в момент разрушения (например текущих значений о, Т) на опасность накопленного к этому времени повреждения со, связанного с историей нагружения, и, наоборот, влияние накопленного повреждения на прочностные характеристики долома. [c.92]

Имеющиеся в литературе данные по сравнению коэффициентов относительного рассеяния энергии в металлах при различных видах нагружения в случае напряжений, близких к пределу выносливости, полученные по методу свободных затухающих колебаний, достаточно хорошо соответствуют расчетным результатам, приведенным в табл. 14 [68, 254]. Так как степень неоднородности распределения напряжений по зернам для одного и того же материала весьма существенно зависит от режима термической обработки, старения, истории нагружения и т. п., то следует ожидать, что характеристики неупругости, определяемые экспериментально, могут иметь значительное рассеяние, что в действительности [c.149]

Таким образом, для реалистической оценки прочности конструкции требуется заранее определить порядок величин таких локальных характеристик, как перемещения или пластические деформации. К сожалению, эти величины зависят от истории нагружения, которая, как правило, неизвестна. Поэтому мы вынуждены прибегать к процедурам получения предельных оценок. [c.55]

На этой основе в предложенной теории удается учесть эво ЛЮЦИЮ поверхностей текучести и в ограниченной степени влияние деформаций на условия равновесия. Вышеупомянутая кусочно-линейная аппроксимация первых и использование линеаризованных уравнений равновесия (эффекты второго по-рядка ) для учета влияния последних представляются гипотезами, которые, несмотря нй свою ограниченность, не лишают достигнутые результаты прикладного значения. Естественно, что теоретический коэффициент запаса s (по разрушению вследствие неограниченного пластического течения) во многих случаях может оказываться бесконечным вследствие упрочнения или стабилизирующих геометрических эффектов. Следовательно, реалистическая оценка безопасности должна основываться (как это часто делается при конечных значениях s и в классической постановке) на определении в условиях приспособляемости тех значений (или хотя бы порядка величии), которые принимают локальные характеристики прежде всего наиболее существенные перемещения и пластические деформации в определяющих областях объекта. Однако эти значения зависят от истории нагружения, которая, как правило, неизвестна, за исключением лишь интервалов изменения нагрузок, Поэтому обращение к оценкам сверху представляется важным и часто неизбежным. В данной работе приведены некоторые процедуры получения верхних оценок, но их практическая ценность и относительные достоинства должны еще быть определены из опыта вычислений. Эта задача, как и дальнейшее развитие теории, подлежит рассмотрению в будущем. Связь с предшествовавшими трудами отмечается в тексте чаще всего тогда, когда из полученных новых результатов определяются частные случаи. [c.76]

Испытания со сложными программами изменения нагрузки показали, что на диаграмму а = о(е) материала влияет вся история нагружения. Этот эффект зачитывается в моделях наследственного типа [7], которые требуют запоминания решения на всем временном интервале. К более простым моделям такого рода относятся модели с внутренним или структурным параметром. В качестве параметров принимаются некоторые, определенным образом усредненные, характеристики внутренней структуры материала, например — плотность дислокаций или тензор поврежденности. Обычно эволюция внутреннего параметра описывается простыми дифференциальными уравнениями. [c.137]

В настоящее время определяющих уравнений состояния, позволяющих описать реологическое поведение материалов с учетом режима нагружения, нет, поэтому для выполнения расчетов используются упрощенные модели материала [153, 225, 323], неотражающие всей сложности поведения материала в процессе-деформации и, следовательно, применимые для ограниченного диапазона условий нагружения. Успехи в построении уравнений состояния на основе физических механизмов пластической деформации, например на основе дислокационной модели пластического течения [74, 175, 309], имеют ограниченное значение. Зависимость сопротивления деформации от мгновенных условий нагружения (температура, скорость деформации и др.) и всей истории предшествующего нагружения, которая определяет изменение в процессе деформирования большого числа параметров, характеризующих микро- и макроструктуру материала, за исключением некоторых частных случаев, не позволяет в настоящее время дать количественную оценку инженерных характеристик сопротивления материала. [c.15]

При знакопеременном течении процесс стабилизируется уже после первого цикла (рис. 17, а, б), независимо от числа параметров системы. Стабилизация сводится лишь к изменению характеристики цикла за счет возникающих в системе (после нулевого полуцикла) остаточных усилий цикл нагружения становится симметричным для элемента, подвергающегося пластическому деформированию. Что касается других элементов, деформирующихся упруго, то распределение собственных усилий не является для них строго определенным, оно может в известных пределах изменяться и зависит от истории деформирования. Это хорошо видно из рис. 17, а, б стабилизированный цикл можно перемещать вдоль предельных линий элемента, испытывающего знакопеременную деформацию. [c.31]

На второй и третьей стадиях в расчет вводятся теплофизические и механические характеристики материала, параметры уравнений состояния и критериев разрушения как функции времени и температуры применительно к данной истории термомеханического нагружения. [c.256]

Все виды перечисленных исследований будут иметь в своей основе анализ истории эксплуатации энергоблока, включая базы данных по эксплуатации основного оборудования энергоблока и его систем, трубопроводов, конструкций и сооружений по циклам их нагружения и ресурсным характеристикам, техобслуживанию, ремонтам и модернизациям. [c.221]

На величину Сц, отличающую опасность того или иного типа подобных циклических нагружений, влияют скорость деформирования и длительность выдержек (через параметр 0, зависящий от этих характеристик в соответствии с принципом подобия) сочетание быстрого деформирования и ползучести в цикле порядок их чередования знак напряжения при выдержке [функции D(0, Т) при положительных и отрицательных значениях 0 не совпадают] история изменения температуры в цикле. [c.228]

При анализе характеристик прочности связи и факторов, на них влияющих, следует прежде всего учитывать предысторию нагружения, или историю образования многослойного соединения. [c.257]

При этом определяюшими аля последующих расчетно-экспериментальных оценок прочности, ресурса и надежности принимаются следующие характеристики истории нагружения [c.79]

При этом предполагается, что в зонах концентрации напряжений, где, как правило, происходят малоцикловые разрушения, накапливаются в основном усталостные повреждения в результате действия знакопеременных упругопластических деформаций. Вместе с тем в эксплуатационных условиях в результате работы конструкции на нестационарных режимах, в том числе при наличии перегрузок, возможно накопление односторонних деформаций, определяювцих степень квазистатического повреждения и влияю-ш их на достижение предельных состояний по разрушению. Для обоснования методологии учета накопления конструкцией (наряду с усталостными) квазистатических повреждений по результатам тензометрических измерений требуется решение прежде всего вопросов расшифровки показаний датчиков с целью воспроизведения истории нагруженности в максимально напряженных местах конструкции и оценки малоциклового повреждения для эксплуатационного контроля по состоянию. Малоцикловое повреждение может в общем случае оцениваться по результатам измерений, выполненных обычными тензорезисторами, но с расширенным диапазоном регистрируемых деформаций (до величин порядка нескольких процентов), характерных для малоцикловой области нагружений. Исследование [20] выполнялось в Московском инженерно-строительном институте и Институте машиноведения на базе разработанных в лаборатории автоматизации экспериментальных исследований МИСИ специальных малобазных тен-зорезисторов больших циклических деформаций. Аппаратура и методика эксперимента подробно описаны в [229]. На серийной испытательной установке УМЭ-10Т с тензометрическим измерением усилий и деформаций, а также крупномасштабным диаграммным прибором осуществлялось циклическое нагружение цилиндрических гладких образцов по заданному и, в частности, нестационарному режиму. Одновременно соответствующей автоматической аппаратурой производилась регистрация истории нагружения с помощью цепочек малобазных тензорезисторов, наклеенных на испытываемый образец. Сопоставление показаний тензорезисторов с действительной историей нагружения и деформирования образца, регистрировавшихся соответствующими системами испытательной установки УМЭ-10Т, давало возможность определить метрологические характеристики датчиков и особенности их повреждения в условиях малоциклового нагружения за пределами упругости. Наиболее существенными особенностями работы тензорезисторов в условиях малоциклового нагружения оказываются изменение коэффициента тензочувствительности при высоких уровнях исходной деформации и в процессе набора циклов нагружения, уход нуля тензорезисторов и их разрушение через определенное для каждого уровня размаха деформаций число циклов. [c.266]

Величины Де измеряли в ходе эксперимента на каждой ступени нагружения режимов А, Б н В вплоть до разрушения образца. Различные периоды процесса неупругого деформирования (разупрочнение, упрочнение), имеющие место при нагружении с постоянными амплитудами напряжения (см. рис. 39), проявляются и при программном нагружении. Поэтому значения неупругой деформации, соответствующие одним и тем же напряжениям в различных блоках, изменяются в зависимости от числа блоков. При этом будут меняться и соответствующие значения N , огфеделяемые по уравнению (11.25), а следовательно, и значения относительного повреждения, вносимые различными блоками. Последнее означает, что в процессе нагружения непрерывно изменяется положение кривой усталости в координатах — N. Описанные выше изменения значения в процессе программного нагружения имеют место в каждом образце, но в различных образцах они происходят по-разному. Поэтому используемый подход позволяет одновременно учитывать и историю нагружения и рассеяния характеристик усталостной прочности отдельных образцов. [c.75]

Из анализа результатов, приведенных на рис. 45, следует, что для исследованных сталей и режимов нагружения погрешности, возникающие при использовании гипотезы Пальмгрема — Майнера, обусловлены главным образом тем, что при расчете долговечностей не учитывается рассеяние характеристик сопротивления усталостному разрушению индивидуальных образцов на стадии рассеянного усталостного повреждения. Расположение кривых 2 и 3 по отношению к кривой J показывает, что одновременный учет и истории нагружения и рассеяния свойств образцов в соответствии с принятой методикой позволяет повысить точность прогнозирования числа циклов до разрушения. Отметим, что влияние истории нагружения для исследован- [c.76]

И для упругопластического материала ири произвольной истории нагружения эта работа не будет уже однозначной функцией компонент деформации etj (поскольку напряжения а,-/ также уже не будут однозначно зависеть от е,/). Кроме того, в отличие от параметра J для упругих материалов величина W, введенная по формуле (13) для уиругопластических задач, никак не может быть связана со скоростью высвобождения энергии это — просто некоторый интегральный параметр, являющийся количественной характеристикой интенсивности поля напряжений в окрестности вершины трещины в уиругопластическом теле. Используя теорему о дивергенции, формулу (13) можно преобразовать следующим образом [c.66]

Характеристики петли гистерезиса (ее ширина и площадь), когда гистерезис обусловлен пластическими деформациями (мик-ропластическими и макропластическими), не определяются только уровнем действующих переменных напряжений, а существенно зависят от многих факторов, и в первую очередь от скорости, частоты и истории нагружения. [c.84]

Такие следствия постулата Друккера, как выпуклость поверхности текучести и п инцип градиента л ьности (пластическое течение развивается по нормали к этой поверхности), справедливы в" том случае, если пластические деформации не оказывают заметного влияния на характеристики упругости материала [172]. Поэтому существенно важны исследования зависимости упругих свойств от напряженно-деформированного состояния материала и истории нагружения. [c.291]

В экспериментах на одноосное растяжение образца такого состояния в его рабочей части можно достичь только специальным образом, контролируя нагрузку (снижая действующее напряжение до нуля) на заключительной стадии деформирования. При других способах нагружения, а также при работе материала в реальных конструкциях, разрушение происходит при ненулевых напряжениях, и критическое значение поврежденности т/ зависит от действующих напряжений, физикомеханических характеристик материала и ряда других факторов. Экспериментальные исследования свидетельствуют, что в зависимости от свойств материала и режимов нагружения а>/ может принимать значения 0,2 < со/ < 0,8. Кроме того, материал может быть разрушен в упругой области после некоторой истории деформирования в пластической области, в результате которой была накоплена повреж-денность со < ш/. [c.383]

История изменения напряжения, температуры, пластической деформации и деформации ползучести в течение цикла может быть весьма разнообразна. Для отражения ее влияния на число циклов до разрушения внешних параметров цикла (например размаха деформации) оказывается в обш ем случае недостаточно. Здесь физически более оправданными представляются феноменологические модели другого типа в них рассматривается эволюция параметра повреждаемости (кинетика накопления повреждений) в течение каждого цикла в зависимости от те-куш их значений параметров состояния. Однако при этом сразу же возникают серьезные трудности обычные параметры состояния (напряжение, параметр Удквиста) не позволяют объяснить даже известную эмпирическую формулу Коффина, относяп] ую-ся к испытаниям простейшего типа. Это препятствие удается преодолеть при использовании структурной модели, выявившей два новых параметра состояния, связанных именно с циклическим деформированием. В принципе подобия (см. разд. А5.3) этими параметрами определяется текуш ая скорость неупругого деформирования в цикле. Их можно интерпретировать как относительное число вошедших в неупругое деформирование состав-ляюш их микрообъемов среды и их относительную нагружен-ность. Эти характеристики достаточно просто отражаются в макроскопических величинах С = /%/е характеризует первый параметр, 0(/-, 8>., 9у) — второй. [c.220]

Вдобавок к открытию существенной нелинейности при малых деформациях дерева, цементного раствора, штукатурки, кишок, тканей человеческого тела, мышц лягушки, костей, камня разных типов, резины, кожи, шелка, пробки и глины она была обнаружена при инфинитезимальных деформациях всех рассмотренных металлов. Явление упругого последействия при разгрузке в шелке, человеческих мышцах и металлах температурное последействие в металлах появление остаточной микродеформации в металлах при очень малых полных деформациях явление кратковременной и длительной ползучести в металлах изменение значений модулей упругости при различных значениях остаточной деформации связь между намагничиванием, остаточной деформацией, электрическим сопротивлением, температурой и постоянными упругости влияние на деформационное поведение анизотропии, неоднородности и предшествующей истории температур факторы, влияющие на внутреннее трение и характеристики затухания колебаний твердого тела явление деформационной неустойчивости, известное сейчас, после работы 1923 г., как эффект Портвена — Ле Шателье, и, наконец, существенные особенности пластических свойств металлов, обнаруженные в экспериментах, в том числе явление при кратковременном нагружении,— все эти свойства, отраженные в определяющих соотношениях, были предметом широкого и часто результативного экспериментирования, имевшего место до 1850 г. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...