Амплитуда деформации пластической

Абразивный износ 16, 19, 490, 571, 578 — 581, 589, 599 Адгезионный износ 16, 19, 490, 571—578, 581, 589-591 Амплитуда деформации пластической 382, 383 [c.615]

Сопротивление материалов циклическому упруго-пластическому деформированию обычно изучают при однородном напряженном состоянии, используя два основных вида нагружения. При первом в процессе циклического деформирования постоянной сохраняется амплитуда напряжений, при втором — амплитуда деформации. Эти виды соответственно называют мягким и жестким нагружением. [c.683]

Это позволяет определить Ke)k так же, как функцию числа полуциклов k, и тем самым охарактеризовать процесс нестационарного циклического изменения наибольших деформаций в зоне концентрации. При этом расчет местных напряжений и д ормаций должен производиться в координатах 5—е (см. рис. 5.1). Амплитуда максимальных пластических деформаций в зоне концентрации составит [c.92]

Накопление деформаций при том или ином виде нагружения зависит от степени жесткости нагружения. При жестком цикле нагружения накопление регистрируемых пластических деформаций ограничено самими условиями проведения испытаний. Различные виды нагружения определяют и отличающиеся типы разрушений, возникающие при знакопеременном упругопластическом деформировании. При мягком нагружении с высоким уровнем напряжений возникает квазистатическое разрушение, близкое по характеру к статическому. При жестком нагружении независимо от уровня амплитуды, деформаций разрушение начинается с образования поверхностных трещин при последующем их подрастании до критической длины. В реальных условиях накопление деформаций и изменение напряжений могут занимать промежуточное положение между мягким и жестким видами нагружений, а разрушение может носить смешанный характер. Анализ условий эксплуатации и случаев разрушения различных конструкций показывает, что основной причиной, вызывающей возникновение трещины, является циклическое изменение напряже- [c.88]

Авторы совместно с А.В. Гурьевым и В. И. Водопьяновым с целью изучения закономерностей возникновения и роста микротрещин образцы сплава ВТ5-1 деформировали по жесткому симметричному циклу растяжения—сжатия при амплитудах продольной пластической деформации 0,7 0,35 и 0,15 % (рис. 119, 120). Этим амплитудам соответствовали долговечности 90, 320 и 1200 циклов соответственно. После достижения определенной относительной долговечности была произведена количественная оценка поверхностных повреждений, включающая определение величины средней и максимальных длин трещин и плотности повреждения трещинами р= п/Р, где п — число трещин при минимальной регистрируемой длине трещины 50 мкм —площадь поверхности образца. [c.191]

Расчет сводится к определению запасов по амплитудам местных упруго-пластических деформаций и по долговечности, а также к сопоставлению действующих амплитуд деформаций при заданном числе циклов с допускаемыми, установленными с введением указанных выше запасов. [c.190]

На рис. 1, а приведена зависимость активационной площади At от пластической деформации Ср в стабилизированном цикле для двух амплитуд деформации Ае сильно уменьшается с увеличением напряжения от (Б ) до (А) вдоль петли гистерезиса. В противоположность этому корректированная площадь Аес В цикле при средних амплитудах (см. рис. 1, 6-, Spa = 1,5х X 10 ) почти не изменяется, как показано в [2]. Новые эксперименты по релаксации, которые производились при 8=0 и результаты их описаны в данной работе, показывают, что для небольших амплитуд (см. рис. 1,6 Сра = 4 10 ) корректированная площадь Аес также зависит от напряжения в цикле.Величина Аес при Оо (точка (А) в петле, приведенной на рис. 1, а вверху) растет слабо с понижением амплитуды пластической деформации. [c.131]

Сопоставление уравнений (1) и (2) показывает, что пластические амплитуды деформации в объемах УПС и матрицы имеют постоянную величину, т. е. не зависят от / и бар Ера и Еар можно определить из уравнения (1) при / = 0 или / = 1. [c.158]

Пластическая амплитуда деформации в объеме УПС примерно тна порядка больше, чем в объеме матрицы. Такая сильная ло- [c.158]

Смещения внутри УПС (см. рис. 2) достигают нескольких микрон. Такие большие смещения нельзя связывать непосредственно с пластической амплитудой деформации внутри УПС (Вар 5 10 ). При [c.159]

Для анализа полей упругопластических деформаций необходимо описание зависимости между деформацией и напряжением, а в общем случае между их тензорами с учетом температурно-вре-менных влияний. Это осуществляется на основе феноменологического анализа опытных данных, получаемых в надлежащем диапазоне условий деформирования и нагрева, а также на основе физико-механических и структурных моделей тела, описывающих его упруго-вязко-пластическое деформирование в том или ином диапазоне историй нагружения. Анализ экспериментальных данных позволил предложить [27] углубление более ранних концепций Мазинга. Ряд выражений, характеризующих свойства диаграммы циклического деформирования в зависимости от формы цикла (длительности выдержки), накопленного числа циклов и параметров диаграммы растяжения при статическом нагружении, получен на основе опыта [30—34]. Эти свойства свидетельствуют о подобии формы диаграмм статического и циклического деформирования, позволяющем выразить амплитуду циклической пластической деформации (ширину петли) формулой [c.20]

Возможность осуществления как жесткого, так и эластичного нагружения образца. Это требование обусловлено особенностями работы деталей, поскольку усталостное разрушение может развиваться при постоянных значениях не только амплитуды усилия, но и амплитуды деформации материала. В этом случае закономерности сопротивления усталости (например, в период развития трещин или при деформировании материала в упруго-пластической области) существенно различны и их следует изучать с учетом особенностей нагружения, имеющих также большое значение при исследовании утомляемости полимерных материалов, механические свойства которых, а следовательно, и силовой режим испытаний изменяются в процессе повторно-переменного деформирования. [c.53]

Другое направление учитывает роль пластических деформаций в механизме демпфирования энергии при колебаниях. Отметим здесь две гипотезы. Это прежде всего гипотеза упругого гистерезиса, предложенная Н. Н. Давиденковым зависимость напряжения от деформации при повторном нагружении является степенной функцией, определяемой амплитудой деформации, а не скоростью. Гипотеза Н, Н. Давиденкова нашла многих сторонников, она получила подтверждение опытными данными для многих конструкционных материалов. Упомянем также комплексное представление Е. С. Сорокина для связи между напряжением и деформацией при циклическом нагружении, когда неупругая циклическая деформация отстает по фазе от упругой на 90°. Для петли гистерезиса гипотеза Е. С. Сорокина дает эллиптическую зависимость, что удобно при расчетах. [c.6]

Циклическая работа материала в указанных пределах исключает возможность явлений пластического гистерезиса, который приводит к трещинам и разрушениям. Однако рекомендуется для получения симметричной амплитуды деформаций плавника принимать в качестве перепада напряжений сумму пределов текучести материала при комнатной и рабочей [c.164]

Интенсивность циклического упрочнения конструкционных сплавов обычно в процессе неупругого деформирования монотонно убывает вплоть до нуля (стабилизация) это отвечает виду функции а %), асимптотически приближающейся к значению и = = а. Стабилизация диаграммы означает, что в подэлементах, которые были вовлечены в пластическое деформирование, достигнуто насыщение (значения а неотличимы от а ). Однако увеличение размаха деформации приведет к возобновлению процесса упрочнения (из-за новой группы пластически деформируемых подэлементов). С другой стороны, при уменьшении амплитуды деформации (после стабилизации) поведение материала с самого начала будет стабильным. [c.227]

Долговечность в режимах с варьируемой жесткостью нагружения при одноосном напряженном состоянии. Рассмотрим ценные с практической точки зрения испытания с заданным интервалом температур и варьируемой в широких пределах амплитудой деформации. Деформирование и разрушение металлов определяется взаимодействием касательных и нормальных напряжений. Если пластическая деформация, вызываемая касательными напряжениями, приводит к накоплению дефектов в материале [c.75]

В практических расчетах соединений наибольшее значение интенсивности деформаций во впадинах резьбы шах сопоставляют с допускаемым значением амплитуды полных (пластических и упругих) деформаций цикла для материала болта или шпильки [ео]. Условие надежности [c.233]

Возможность сопоставить данные испытаний с постоянным значением Ле, , но различными типами циклов нагружения дает метод разделения амплитуд деформации [40]. В этой связи различают четыре основных вида циклов рр, рс, ср к сс. Буква "р" означает пластическую деформацию с высокой скоростью, буква "с" — деформацию ползучести. Кроме того, 356 [c.356]

Из большого числа вариантов теорий неупругости наилучшее совпадение с наблюдаемыми в экспериментах вибрационными явлениями обнаруживает теория пластических деформаций. На основе проведенных экспериментальных работ [73] была выдвинута гипотеза, в соответствии с которой внутреннее трение при значительных напряжениях представляет эффект микропластических деформаций. Имеется указание о том, что внутреннее трение должно изучаться с использованием уравнений теории пластичности Мизеса — Генки. Однако эта рациональная идея была реализована только для случая циклического деформирования в условиях одноосного напряженною состояния и при частном виде кривой нагружения материала. В результате была предложена формула гистерезисной петли, по которой потери энергии в материале за цикл колебаний зависят по степенному закону от амплитуды деформации или напряжения. [c.151]

Долговечность в обласчи малоцикловой усталости при нагружении с постоянной общей амплитудой деформации за цикл зависит от упругой и пластической составляющих, которые определяются из параметров петли механического гистерезиса (рис. 5) [c.11]

Эти стадии хорошо выявляются в условиях нагружения с постоянной общей (упругой и пластической) амплитудой деформации за цикл. В случае испытаггий только с постоянной амплитудой пластической деформации за цикл металлических материалов, не имеющих физического предела текучести, период зарождения усталостных трещин может сразу начинаться со стадии деформационного упрочнения или разупрочнения. Кроме того, для выяв- [c.19]

Как уже указывалось, весьма распространенным методом изучения сопротивления материалов циклическому упруго-пластическому деформированию являются испытания при постоянных амплитудах деформации — жесткое нагружение (рис. 601 а — сплав В96, б — сталь 1Х18Н9Т). При таких испытаниях за счет перераспределения упругой и пластической составляющих деформации максимальные напряжения от цикла к циклу могут изменяться. [c.687]

Циклическое упругопластическое деформирование приводит к накоплению пластических деформаций, зависящему от количества циклов нагружения и амплитуды деформации в каждом цикле. Это накопление может быть односторонним, монотонно нарастающим по мере увеличения количества циклов или не приводящим к однонаправленному росту деформаций. Характер протекания пластических деформаций зависит от условий передачи нагрузки на деформируемый элемент, жесткости сопрягаемых деталей, а также от свойств материала. Накопление деформации при упругопластиЧеском деформировании металлов с низкой частотой приводит к появлению трещин и, в конечном счете, к разрушению конструкций при малоцикловом (несколько сотен или тысяч циклов] и при многоцикловом (10 — 10 циклов) нагружении. Закономерности деформирования и разрушения металлов при малоцикловых и многоцикловых испытаниях имеют ряд различий. [c.86]

Для сравнительных лабораторных исследований коррозионной усталости сварных соединений труб и основного металла вырезали образцы размером 180Х38Х 10 мм из прямошовных (сталь 17ГС) и спирально-шовных (сталь 17Г2СФ) сварных труб диаметром 820 мм. Механические свойства и химический состав соответствовали ГОСТам и техническим условиям. Учитывая, что в реальных условиях эксплуатации концентраторы напряжений испытывают упруго-пластические деформации, тогда как остальное тело трубы деформируется упруго, т. е. в концентраторах имеет место жесткая схема нагружения, усталостные испытания проводили на машине с задаваемой амплитудой деформации (максимальная тангенциальная деформация 0,22 и 0,3% или интенсивность деформации 0,25 и 0,34% в наружных волокнах) чистым изгибом с частотой 50 циклов в минуту. Коррозионную среду подавали с помощью капельницы (для обогащения кислородом) или влажного тампона. [c.230]

Рассмотрим характер петель гистерезиса при деформировании этих материалов в обеих областях при Ле>1,1% и Ае< <1,1% выберем, например, значения соответственно Ле=1,4% и Ае = 0,85%. По рис. 37, схема а—а, при амплитуде деформации Ае=1,4% почти одинаковы значения размахов напряжений Аа и пластических деформаций обоих материалов Ап= = 1000 МПа для ЖС6К, Аа=940 МПа для ХН77ТЮР. Такое различие величин напряжений не может вызвать значительного уменьшения числа циклов до разрушения сплава ЖС6К. [c.64]

Анализ формы петли. Решс-трировалось около 2000 пар значений напряжения и деформации в полупетле в запоминающем устройстве вычислительной машины и вычислялась вторая производная. Из уравнения (6) определялись плотности вероятности внутренних напряжений для петель с разными амплитудами деформации. Для температуры Т = 293 К и разных амплитуд пластической деформации ОЛИ показаны на рис. 2. Очевидно, с повышением амплитуды пластической деформации максимум плотности перемещается к более высоким напряжениям. [c.71]

Рис, 1. Развитие деформационных процессов в поверхностных слоях образцов из стали 20 при знакопеременных нагрузках а — распределение лоналышх пластических деформаций по длине реперной линии в полу-циклах сжатия 1 и растяжения 2 при амплитуде деформации +1 % б — зависимости повреж дения зерен феррита грубыми усталостными полосами от числа циклов при различных амплитудах напряжений 1—7 соответственно 185—170 МПа в — рельеф грубых усталостных полое, выявляемый по искривлению микроинтерференционных линий. [c.123]

Циклическое деформирование и опыты по релаксации производились на гидравлической машине типа S HEN K. Испытывались плоские образцы с размерами рабочей части 5 X 10 X 20 м.м. Величина деформации определялась прямо на образце с помощью датчика и контролировалась электронной системой машины. Скорость деформации при усталости е = 8 10 сГ и уменьшалась в опытах по релаксации на стадии насыщения напряжения до ед = 1 10 с -Амплитуды деформации 6 выбирались так, что на стадии стабилизации получались величины амплитуд пластической деформации Ера ОТ 10 до 1,5 10 . [c.130]

Устойчивые полосы скольжения (УПС) являются характерным признаком циклической деформации большинства металлов и сплавов. Дислокационная структура УПС отличается от структуры окружающей матрицы [1—3]. Пересечение УПС с поверхностью кристалла образует грубый рельеф [4]. Известно, что группы УПС (макрополосы) в монокристаллах с ГЦК решеткой средней ориентации распространяются по целому сечению образца параллельно первичной плоскости скольжения [4—7] (рис. 1) Это значит, что для доли объема УПС и матрицы пластической амплитуды деформации e p или е р можно записать в виде [c.158]

Накопление случайного необратимого скольжения с различными знаками [11 должно привести к смещениям обоих знаков. Таким образом можно объяснить рельеф свободной поверхности УПС (рис. 4, б), но в то же время нельзя объяснить одинаковое направление смещений во всех УПС. Двия ение винтовой дислокации путем двойного поперечного скольжения в одном цикле дает смещение (Ь) (Ь — вектор Бгоргерса) в описанном объеме. Избыток винтовых дислокаций одинакового знака в одной УПС привел бы к микроскопическому смещению УПС с экструзией иа одной поверхности образца и с интрузией на другой стороне (рис. 4, в). До сих пор такие корреляции между экструзиями и интрузиями на противоположных свободных поверхностях УПС не исследованы. Однако известно, что существует хорошее согласие между шириной УПС внутри объема и шириной экструзий на поверхности [11]. Но такая модель также не может объяснить одинакового направления смещения во всех УПС (см. рис. 2). Имеются данные о высокой плотности избыточных вакансий в. металлах при усталости, особенно в УПС с высокой местной пластической ялшлитудой [9]. Такая избыточная концентрация вакансий связана с расширением объема. В эксперименте с постоянной амплитудой деформации рост объема УПС привел бы к экструзиям на поверхности образца ( swelling ) [10] и смещениям внутри его от центра к [c.161]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах - от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (1 2) Ю при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 -5 10 ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационар-ность местных напряжений и деформащ1Й в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10 —Ю представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 —10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

При повторных нагружениях постоянным пульсирующим циклом (ог0 =0,7 0т) амплитуда деформаций в процессе 4—6 циклов уменьшается на 5—7%, после чего наступает практически полная стабилизация деформированного состояния. Уровень напряжений к 5—6-му циклу нагружения возрастает примерно на 10—12% (пунктирные кривые на рис. 7.6), а затем стабилизируется. Обусловлено это тем, что материал оболочки — циклически стабилизирующаяся сталь МСт. Зсп кроме того, пластическая зона весьма локализована и подвержена сдерживающему влиянию упругодеформированной оболочки и патрубка. [c.141]

Х2МФА при изменении амплитуд действующих напряжений и коэффициента асимметрии нагружения, когда в результате этого изменялось как направление одностороннего накопления деформации, так и уровень амплитуд циклической пластической деформации. [c.69]

У ПРУ ГО ПЛАСТИЧЕСКАЯ ВОЛНА —волна в деформируемом твёрдом теле, при прохождении к-рой амплитуда деформации превосходит предел упругости вещества и возникают пластич. деформаций. Скорость распространения таких волн зависит от величины деформации, В стержне, по к-рому пропша У. в., сохраняются остаточные деформации по их распределению можно судить о динамич. механич. характеристиках материала. [c.234]

При более детальном анализе экспериментальных данных выявляется, что они не полностью совпадают с теоретическими данными в исследованном интервале соотношений А . Это хорошо видно из представленных на рис. 33 диаграмм предельных разрушающих амплитуд деформации цикла при Np = onst для стали 12Х18Н10Т. По экспериментальным точкам можно провести кривую, расположенную ближе к расчетному эллипсу Сен-Венана, т. е. при развитых пластических деформациях этот критерий лучше описывает эксперимент, чем критерий Мизеса. Отклонение опытных данных от теоретической предельной кривой может быть связано не только с неоднородностью протекания пластической деформации, но и с имеющим место упрочнением (или разупрочнением) материала при термоциклическом деформировании. Поэтому при расчетах уточненную эквивалентную амплитуду деформации предлагается определять по следующей формуле [c.82]

Такой характер зависимости числа циклов до разрушения от амплитуды упруго-пластической деформации дает возможность использования результатов, полученных на плоских образцах, для оценки коррозионно-усталостной долговечности реальных гофрированных оболочек, как это было показано для малоцикловой усталости в работах А.П. Гусенкова, Б.Ю. Лукина, Г.В. Москви-тина и др. [26, 27, 28, 29, 66, 86]. [c.103]

Двухлинейная логарифмическая зависимость между обратимой пластической деформацией и числом циклов до разрушения была обнаружена в начале 50-х гг. независимо Менсоном [11] и Коффином [12]. Позднее Менсоном был выработан подход [13], направленный на построение (5-Л )-кривых при минимальном количестве экспериментальных данных. В данном случае в качестве независимой переменной была избрана полная амплитуда деформации. Этот подход, под названием "метод универсальных наклонов , представлял собой комбинированную функцию Коффина—Менсона, из которой получается функция БескВина, позволяющая описать всю диаграмму в координатах деформация— число циклов до разрушения. Нередко для отбора материалов и расчета долговечности используют модели поведения материала, разработанные на базе такого подхода. [c.69]

Термическая усталость является результатом деформации, которая возникает из-за стесненности термического расширения детали, связанного с возникновением температурных градиентов термическая усталость может привести к растрескиванию детали. Деформация, порождающая термическую усталость представляет собой произведение коэффициента термического расширения на изменение температуры. Хорошим способом моделировать термическую усталость является испытание на малоцикловую усталость при постоянной амплитуде деформации. Петля гистерезиса, соответствующая такому методу испытаний, представлена на рис. 7.15. Верхняя часть рис. 7.15 характеризует петлю гистерезиса при испытаниях суперсплавов в обычной отливке. А на нижней части рисунка, относящейся к суперсплавам направленной кристаллизации, показано, что чем ниже модуль упругости, тем уже петля гистерезиса. Такая связь объясняется тем, что, во-первых, предел текучести у низкомодульного сплава направленной кристаллизации равен пределу текучести высокомодульного сплава для обычных отливок и, во-вторых, более низкий модуль упругости требует меньшей пластической деформации, чтобы достигнуть той же самой полной деформации. Амплитуда пластической деформации высокомодульного сплава для обычных отливок (Дe ,)oк выше, чем у низкомо- [c.272]

Рис.10.3. Изменение амплитуды циклического сдвигового напряжения Дт моиокристаллических образцов сплава Си—2 % (ат.) Со в зависимости от размера выделений второй фазы, образовавшихся в процессе старения. Амплитуда приведенной пластической сдвиговой деформации равна IQ-З R = -i [з]. Числами у кривых указан размер частиц второй фазы, нм (у — накопленная приведенная сдвиговая деформация)

Рис.10.10. Усталсхггная долго-вечнсхггь в терминах амплитуды неупругой деформации ДСш (быстрой пластической и/или ползучести), выраженная в соответствии с методом "разделения амплитуд деформации" [38] а — для сплава А-286 при 593 °С — для литого сплава IN-100 при 927 °С. Объяснение обозначениям на кривых — в тексте

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...