Пластичное поведение

Материалы в процессе деформирования под нагрузкой вплоть до разрушения ведут себя по-разному. Одни (пластичное поведение) к моменту разрушения образца (изделия) претерпевают значительные деформации, не исчезающие при снятии нагрузки, в связи с разрушением. Другие (хрупкое поведение) к моменту разрушения претерпевают весьма малые деформации, т. е. разрушение наступает без видимых изменений в образце (изделии). [c.107]

Остановимся на вопросе о величине коэффициента запаса в связи с концентрацией напряжений. Концентрация напряжений способствует переходу материала от пластичного поведения к хрупкому. Однако совокупность всех условий (скорость деформирования, уровень температуры, характер концентратора) в одних случаях приводит к хрупкому, а в других — к пластичному поведению материала. [c.122]

Т. е. в области отсутствия разрушений. Среди всех гипотез, описывающих пластичное поведение, гипотеза удельной энергии формоизменения дает наилучшее соответствие с экспериментальными данными, что показано, например, на рис. 6.8. Эта гипотеза широко используется для прогнозирования разрушения пластичных метал- [c.146]

Средняя ордината этой поверхности С. И. Губкиным и названа средней пластичностью. Зная среднюю пластичность Я, можно изучать влияние на нее таких факторов, как температура, скорость, химический состав, структура, и получать тем самым наиболее полное представление о пластичном поведении вещества. Представляется проблематичной возможность получения в некоторых случаях показателя средней пластичности, так как при а — —1 многие металлы могут показать неограниченную пластичность и в формуле средней пластичности, возможно, будет несобственный интеграл. С. И. Губкин рекомендует вместо объемной диаграммы единичной пластичности пользоваться при решении теоретических вопросов плоской диаграммой в координатах а—Влияние показателя б на пластичность при этом во внимание не принимается. Величину средней пластичности он предлагает определять приближенно по формуле [c.24]

Построение норм отбраковки либо только по степени локальной деформации (скорости деформации), что при самом благоприятном исходе может дать АЭ контроль, либо только по положению и условному размеру дефекта, как это имеет место в УЗД, не является правильным ни в первом, ни во втором случае. Для правильной отбраковки, в конечном счете требуется проведение прочностных расчетов, для которых необходима информация по размерам дефекта и поведению материала в зоне концентрации при интересующих условиях нагружения. Первая информация дается УЗД, вторая - АЭД. В отсутствие информации по УЗД расчет может вестись для гипотетического дефекта, что принято в ряде норм. В отсутствие информации по АЭД расчет может вестись, например, в предположении либо жестко-пластичного поведения материала, либо условно-упругого поведения материала. АЭД может дать информацию для уточнения стадии (механизма) деформирования, включая стадии предразрушения (коррелированное или некоррелированное поведение скоплений микродефектов). [c.14]

В низкотемпературном интервале (менее 0,2—0,3 Тпл) прочность резко зависит от температуры. Наиболее суш,ественным в поведении металлов в этой области температур является интенсивное снижение пластичности, обусловленное переходом через [c.526]

Поведение различных латуней при горячей обработке своеобразно. Пластичные ири комнатной температуре а-латуни оказываются в интервале 500— 700 С менее пластичными, чем Р-латуни Хотя прочность а-латуни при комнатной температуре ниже, чем р-латуни при температурах выше 500°С fi-латуни оказываются менее прочными и более пластичными. По этой причине для прокатки в горячем состоянии наиболее пригодны латуни с таким содержанием циика (более 32—39%), чтобы при высокой температуре структура состояла бы из a-f р- или р-кристаллов (см. рис. 441). Наоборот, для производства тонких листов и проволоки (т. е. для деформации в холодном состоянии) целесообразно применение латунной, обладающих максимальной пластичностью при комнатной температуре (т. е. однофазные а-латуни с содержанием цинка около 30%). [c.608]

Поведение материала в этих условиях можно проследить на диаграмме нагрузка — относительная деформация для случая растяжения пластичной стали (рис. 92). Пока деталь работает в области упругих деформаций (при нагрузках < 4,5 тс), последние имеют незначительную величину (в среднем 8 < 0,2%) нагружение и разгружение происходят по линии аЬ при снятии [c.206]

Эксперименты показывают, что всестороннее сжатие не вызывает неупругого поведения материала. Поэтому обычно считают, что условие пластичности зависит только от модуля и фазы де-виатора напряжений, т. е. от его второго и третьего инвариантов [c.58]

Условие (критерий) пластичности Мизеса. Согласно этому критерию пластическое поведение материала отмечается тогда, когда октаэдрическое касательное напряжение достигает некоторого предельного постоянного значения [c.58]

Основные свойства реальных тел — упругость, пластичность, вязкость — были описаны нами ранее в 1.5. Рассмотрим линейное вязкоупругое поведение материала, свойственное многим [c.290]

В настоящей главе изложены синергетическая методология анализа механического поведения материалов, учитывающая универсальность и масштабную инвариантность параметров, контролирующих неравновесные фазовые переходы. Междисциплинарный подход к решению проблемы установления фундаментальных свойств материала, позволил установить взаимосвязь между различными механическими свойствами и предложить алгоритм расчета механических свойств по данным модельных испытаний. Лауреат Нобелевской премии И. Пригожим предвидел это, написав Итак, оказывается, что столь важные и широко распространенные механические явления, как пластичность и текучесть, невозможно исследовать на чисто механической основе Вместо этого их следует рассматривать как часть общей проблематики нелинейных динамических систем, работающих вдали от равновесия. Нам представляется, что уже само осознание этого обстоятельства есть существенное продвижение в области науки о материалах . [c.230]

На предыдущих лекциях мы довольно много говорили об условиях пластичности, а также о хрупком разрушении. Были высказаны общепринятые и достаточно проверенные гипотезы, характеризующие поведение материала в условиях сложного напряженного состояния. Теперь наступила пора привести полученные результаты к такому виду, чтобы с наибольшей простотой и удобствами можно было проводить практические расчеты на прочность в условиях сложного напряженного состояния. [c.79]

Экспериментальные исследования показывают, что хрупкие материалы разрушаются при незначительных пластических деформациях. Если же материал обладает пластичностью, то разрушению предшествуют значительные пластические деформации и оно сопровождается более сложными явлениями, чем при разрушении хрупкого материала, т. е. поведение материала под нагрузкой зависит от его свойств и вида напряженного состояния. [c.93]

Если предположить, что балка изготовлена из пластичного материала, например из стали, то а = (Тт/п. Допустим, что напряжения, возникающие в наиболее удаленных волокнах, не превышают предела пропорциональности в волокнах, подвергнутых как растяжению, так и сжатию. На рис. 11.5.1, а представлена сложная диаграмма напряжений, отражающая состояние растяжения и сжатия материала балки. Предположим, что балка имеет прямоугольное сечение Ь X Е эпюра напряжений при нагружении до предела пропорциональности представлена на рис. 11.5.1,6. Эта диаграмма отражает поведение пластичного материала при поперечном изгибе, который ведет себя одинаково как при растяжении, так и при сжатии. [c.188]

Заметим, что нелинейность поведения материала, если она выражена достаточно заметно, обычно бывает связана с необратимостью. Поэтому на уравнение (17.12.4) можно смотреть как на уравнение наследственной пластичности, т. е. считать его справедливым тогда, когда е>0. Тогда закон разгрузки должен быть сформулирован иначе, например вместо функции ф(е) в уравнение (17.12.4) нужно ввести некоторую функцию iti(e, е ), где е — величина деформации в момент начала разгрузки. [c.608]

Допустим, что в точке В (рис. 1.6) начинается процесс ра грузки. Давление р начинает монотонно убывать. В конденсир ванных веществах процесс разгрузки имеет качественно ино характер по сравнению с поведением газов при уменьщении давления. На начальном этапе, как и при сжатии, на процесс деформации оказывают влияние упругие составляющие внутренних сил. При сжатии компонента Рц растет быстрее, чем Р22- Наоборот, при разгрузке компонента напряжения Рц уменьшается быстрее, чем Ргг- Поэтому при разгрузке вначале вещество ведет себя как упругое тело, пока не станет пластичным. Участок ВС соответствует упругому состоянию вещества, а в точке С выполняется условие Р22—Pll=2P На участке СО разгрузка является пластичной. Рассмотренный процесс определяет характерные особенности распространения ударных волн в твердых телах. [c.36]

Материал ведет себя как вязкий, т. е. максимально пластичный, в случае т=1 наблюдается прямая пропорциональность между 0 и е (так называемое ньютоновское поведение) [c.551]

Из изложенного видно, что свойства пластичных и хрупких материалов различны. Однако это различие является относительным. При определенных условиях, например при дополнительном всестороннем сжатии, хрупкий материал может вести себя как пластичный. Пластичный же материал при определенных условиях, например при низких температурах, может вести себя как хрупкий. Следовательно, такие характеристики материалов, как хрупкий и пластичный , основанные на рассмотренных выще испытаниях материалов на растяжение и сжатие, определяют поведение материалов при обычных температурах и при указанных видах нагружения. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном его состоянии в тех или иных конкретных условиях. [c.41]

Оценка материала по предполагает идеально упругое разрушение, в то время как бс этого не предполагает. Для оценки квазихрупкого разрушения с помощью в упругое решение приходится извне, в виде дополнительных предположений, вво- дить область пластических деформаций с целью учета свойств материала при пластическом течении и его реального поведения у вершины трещины. В то же время учет пластичности органически присущ теории критического раскрытия трещины бс. [c.137]

Наконец, для понимания различия характеристик Ki и б. и их возможностей в оценке материалов полезно провести следующую аналогию. Так же, как Ов, б (или г з) оценивают прочность и пластичность гладкого образца ), так и К , Ki и 6 соответственно оценивают прочность и пластичность особых точек образца с трещиной. Эта аналогия помогает понять разницу в поведении материала, оцениваемую величинами и бс. [c.139]

Большое значение для поведения материалов под действием механической нагрузки может иметь характер приложения нагрузки. Различают статическую — плавно возрастающую — нагрузку и динамическую — прилагаемую внезапно, в виде рывка или удара.-Хрупкие материалы сравнительно легко разрушаются под действием динамических нагрузок, хотя многие из них обладают большой прочностью по отношению к статическим нагрузкам. Пластичные материалы в ряде случаев постепенно увеличивают деформацию при длительном приложении сравнительно небольшой статической нагрузки, это называется текучестью иод нагрузкой. Например, свободно подвешенный образец полиизобутилена даже при нормальной температуре в течение нескольких часов может заметно деформироваться под действием собственного веса. [c.149]

Таким образом, механические свойства в основном отражают способность материала сопротивляться пластической деформации и характеризуют его поведение в ходе ее развития. Как правило, к ним относят твердость, прочность, пластичность и ударную вязкость. [c.16]

Преимущества использования наноразмерного порощка в бимодальных смесях заключаются в следующем. Во-первых, за счет пластичного поведения порошка при прессовании улучшается качество компактов. Во-вторых, при введении наноразмерного порошка в оптимальных количествах увеличивается степень контактности и за счет активности малых частиц интенсивность процессов спекания. [c.304]

Решение перечисленных вопросов требует соответствующего развития теории пластичности. Поведение упруго-пластических систем в процессе потери устойчивости может существенно отличаться от пропорционального нагрунления. Поэтому требуется подробное и адекватное описание процесса пластического деформирования при малых, но резких с качественной стороны изменениях путей нагружения. Возможно, что здесь потребуется учет временных эффектов. [c.362]

Под механическими свойствами понимают характеристики, определяющие поведение металла (или другого материала) под действием приложенных внешних механических сил. К механическим свойствам обычно относят сопротивление металла (сплава) деформации (прочность) и соиротивление разрушению (пластичность, вязкость, а также сиособность металла не разрушаться при наличии треш,ин). [c.60]

Проследим теперь поведение системы при дальнейшем возрастании нагрузки, считая материал идеально пластичным (см. рис. XIII.I, ( ). [c.325]

Цель испытаний состояла в получении дополнительной информации о дефектах материала сепараторов и их эволюции при действии рабочих и испытательных нагрузок. Заключения о возможности эксплуатации или необходимости ремонта аппаратов основаны на прочностных расчетах, при проведении которых наряду с прочими принимали во внимание данные акустико-эмиссионных измерений. Применение АЭД показало отсутствие тенденции к подрастанию дефектов при нагружении штатным испытательным давлением (1,25Рр). Следует отметить, что хотя отношение испытательного давления к расчетному было достаточно высоким, максимальные значения номинальных напряжений значительно уступали величине предела текучести, что связано с особенностями конструирования и расчета на прочность сосудов, предназначенных для эксплуатации в сероводородсодержащих средах. При испытаниях аппарата С-303 ставилась также задача контроля возникновения локальной пластичности металла в зоне вварки штуцера, что было необходимо для обеспечения корректности схемы расчета на прочность. Локальная пластичность не была обнаружена, что свидетельствует об упругом поведении материала при действии проектных нагрузок. [c.190]

Если за телом сохранено только свойство упругости, то соответствующий раздел МДТТ носит название теории упругости. Если к тому же существует линейная зависимость между напряжениями и деформацией, то раздел теории упругости называется линейной теорией упругости, в противном случае — нелинейной теорией упругости. Поведение тел с учетом упругих и пластических свойств материалов рассматривается в разделе МДТТ, называемом теорией пластично- [c.41]

Сопротивление материалов вместе с такими смежными дисциплинами, как теории упругостй, пластичности, ползучести, строительная механика и другие занимается вопросами, связанными с поведением деформируемых твердых тел. В теории упругости, по сути, анализируются те же вопросы, что и в сопротивлении материалов, но задачи решаются в более точной постановке, свободной от упрощающих гипотез. Поэтому для их решения приходится использовать сложный математический аппарат, что в какой-то степени ограничивает возможность их применения в практических инженерных расчетах. Однако результаты более точного и глубокого анализа явлений, рассматриваемых в теориях упругости, пластичности и других дисциплинах, достаточно широко используются в сопротивлении материалов при создании приближенных методов расчета. [c.176]

Однако, при нагружении конструкций из малоуглеродистых, низко- и среднелегированных сталей, содержащих плоскостные дефекты, имеет место, как правило, развитое пластическое течение в вершине данных концентраторов (зона АВ на рис. 3.2). В общем случае это снижает опасность хрупких разрушений, так как часть энергии нагружения расходуется на образование пластических зон. В данных зонах напряжения и деформации уже не контролируются величиной коэффициентов интенсивности напряжений, а определяются из соотношений теории пластичности. Дпя некоторого упрощения описания процесса разрушения в механике разрушения вводят критерии, описывающие поведение материала за пределом упругости 5 — критическое раскрытие трещины и — критическое значение независящего от контура интегрирования некоторого интеграла. Деформационный критерий 5 основан на раскрытии берегов трещины до некоторых постоянных критических значений для рассматриваемого материала. На основе контурного Jj,-интеграла представляется возможность оценить момент разрушения конструкций с трещинами в упругопластической стадии нагружения посредством определения энергии, необходимой для начала процесса разрушения. При этом полагается, что критическое значение энергетического параметра, предшествующее разрушению, является характеристикой материала. Существуют также и другие характеристики разрушения, которые не получили широкого распространения на практике. Например, сопротивление микросколу [R ]. сопротивление отрыву, угол раскрытия вершины трещины, двухпараметрический критерий разрушения Морозова Е. М. и др. [c.81]

Если обратиться к геометрической интерпретации соотношений пластичности в девятимерном пространстве девиаторои напряжений, где напряженное состояние изображается вектором о, то величина s представляет собою длину этого вектора. Заметим, что независимых компонент девиатора всего пять, поэтому некоторые авторы изображают напряженное состояние вектора в пятимерном пространстве, поскольку гидростатическая компонента тензора на пластическое поведение не влияет. Проверим теперь выполнение неравенства (16.2.3), вытекающего из постулата Друкера. Поскольку пластическая деформация не сопровождается изменением объема, на приращениях defj производит работу только девиаторная часть тензора напряжений и неравенство принимает вид [c.544]

Ge (л, 4) Gj = 20 -Ь sin 20 и 0 = ar sin(l/9). Мы получили полный аналог деформационной теории пластичности уравнения (16.5.3) описывают как упругое поведение трубы, так и ее упругопластическое поведение. Очевидно, что пластический модуль Gj представляет собою отношение Qjq, он может быть выражен как через величину Q, так и через величину q, которые играют роль соответствующих октаэдрических составляющих напряжения и деформации. [c.547]

Рассмотренные до сих нор теории пластичности основывались на гипотезах формального характера реальная структура поли-кристаллического материала и хорошо известная картина пластического деформирования кристаллических зерен при этом совершенно не принимались во внимание. Такой подход имеет свои преимуп] ества и недостатки. С одной стороны, обилие законы пластичности, сформулированные для нроизвольного тела безотносительно к его физической природе, позволяют охватить единообразным способом широкий круг явлений — пластичность металлов, предельное равновесие грунтов, хрупкое разрушение горных пород и бетона и так далее. Такая общность чрезвычайно подкупает действительно, экспериментатор с удивлением обнаруживает, что макроскопическое поведение тел самой разнообразной физической природы оказывается поразительным образом сходным. Оказывается, что это поведение егце более поразительным образом может быть приблизительно хорошо описано при помощи уравнений, полученных из некоторых априорных гипотез достаточно формального характера. Но при более детальном изучении опытных данных оказывается, что при внешнем глобальном сходстве обнаруживаются и различия в поведении разных материалов. Эти различия связаны с тем, что микромеханизмы не только неунругой, но даже упругой деформации не одинаковы. Поэтому естественно стремление к тому, чтобы положить в основу теории пластичности некоторые физические представления о протекании пластической деформации. Нужно признать, что мы еш е далеки от возможности построения макроскопической теории, основанной на анализе и описании процессов, происходящих на микроуровне. Теория скольжения Батдорфа и Будянского, которая будет схематически изложена ниже, отнюдь не может быть названа физической теорией. Однако положенные в ее основу гипотезы в определенной мере отражают процессы, происходящие внутри отдельных кристаллических зерен, хотя и не воспроизводят их точным и полным образом. Пластическая деформация единичного кристалла происходит за счет сдвига в определенной кристаллографической плоскости в определенном нанравлении. Совокупность плоскости скольжения и направления скольжения в этой плоскости называется системой скольжения. Система скольжения задается парой ортогональных еди- [c.558]

Экспериментальная проверка этой гипотезы показала, что для пластичных материалов она приводит, в общем, к удовлетворительным результатам. Переход от упругого состояния к пластическому действительно с достаточной точностью определяется разностью между наибольшим и наименьшим из главных напряжений и слабо зависит от промежуточного главного напряжения 02- Наложение всестороннего давления на любое напряженное состояние не меняет Тщах и, следовательно, не оказывает влияния на возникновение пластических деформации. В частности, при всестороннем гидростатическом давлении Гтах обращается в нуль. Это означает, что в таких условиях в материале пластические деформации не возникают вовсе. Все опыты, проводившиеся при доступных для техники давлениях, подтверждают это. Сказанное нисколько не противоречит описанному ранее поведению чугуна в условиях высокого давления. Наложение всестороннего давления влияет не на условия пластичности, а на условия разрушения. Граница разрушения отодвигается, и материал приобретает способность пластически деформироваться без разрушения. И это характерно вообще для всех конструкционных материалов. Если представить себе существование цивилизации на самых больших глубинах океана, то для этих воображаемых разумных существ понятия хрупкости и пластичности материалов были бы отличны от наших. [c.351]

Наблюдения за поведением би- и поликристаллов гексагональных металлов показали, что их деформационное упрочнение определяется в основном наличием скольжения по небазисным плоскостям. При 77 К поликрис-сталлы цинка разрушаются совершенно хрупко, поликристалл магния — после деформации е 0,03-=-0,05, а поликристалл кадмия —при 8 0,15- 0,20. Даже при комнатной температуре поликристаллы цинка и магния выдерживают малую пластическую деформацию, в то время как монокристаллы кадмия разрушаются при е 0,35. Это происходит потому, что небазисное скольжение в магнии очень ограниченно и встречается только в призматических плоскостях. Несмотря на развитие двойникования, облегчающего пластическую деформацию вследствие переориентации отдельных областей в положение, удобное для скольжения, из-за хаотичности ориентировки общая деформация и пластичность поликристалла остаются малыми. В кадмии наблюдается существенное небазисное скольжение по пирамидальной системе 1122 <1123> и комбинация базисного и пирамидального скольжений удовлетворяет требованию пяти независимых систем скольжения. В результате у поликристаллического кадмия появляется заметная пластическая деформация до разрушения, при этом более высокая, чем у магния и цинка пластичность. [c.228]

Например, при однорсном растяжении при кручении =0 при одноосном сжатии fe=— 1-КЗ, в связи с чем показатели пластичности и предел пластичности различны по величине, т. е. при разных значениях k достигается разный уровень деформации в момент разрушения. Поэтому, например, считают, что испытание на скручивание лучше отражает технологические особенности поведения металлов в реальных процессах обработки давлением, так как деформация при скручивании больше, чем при растяжении, и приближается к величине, характерной для технологических процессов ОМД. Естественно стремление многих исследова- [c.489]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...