Ползучести накопленная деформация

Аналогичное по форме уравнение, учитывающее на каждой стадии ползучести накопленную деформацию, [c.60]

На третьей стадии ползучести накопление деформации во времени ускоряется, кривая идет круче. Это стадия разрушения образца. На третьей стадии у пластичных материалов происходит локализация пластической деформации — образуется шейка. У хрупких материалов наблюдается развитие трещины. В обоих случаях та же нагрузка, приложенная к образцу, воспринимается меньшей площадью поперечного сечения. Возрастают местные фактические напряжения это явление приводит к быстрому разрыву образца. [c.25]

Каждое из аналитических выражений достаточно хорошо описывает ползучесть только в определенном диапазоне температур, напряжений и времени. Поэтому часто константы уравнений, определенные по кривым для одних напряжений, не дают удовлетворительных результатов при других напряжениях. Справедливость при-.менения известных гипотез ползучести также зависит от рассматриваемого диапазона напряжений. Так, например, использование гипотезы упрочнения, принимающей за меру ползучести накопленную деформацию (см. раздел 5, гл. 4), не может дать удовлетворительных результатов при очень высоких напряжениях, при которых практически отсутствует область неустановившейся ползучести с затухающей скоростью, свидетельствующей об упрочнении материала. [c.7]

Для деталей, работающих длительный срок (годами), предел ползучести следует характеризовать малой деформацией, возникающей при весьма продолжительном приложении нагрузки. В этих случаях принимают во внимание накопление деформации только на участке установившейся скорости ползучести (на участке ВС, см. рис. 339). Для этого участка также задают предел допустимой деформации — например 1% за 10 000 ч, или 0,1% за 100 000 ч и т. п. [c.458]

Очевидно, что расчет на ползучесть имеет смысл производить тогда, когда деформация ползучести, накопленная за время t, [c.616]

Теория упрочнения. Простейшее и наиболее, может быть, естественное предположение о характере упрочнения состоит в том, что за меру упрочнения принимается просто величина накопленной деформации ползучести qi = р. Теперь основное определяющее уравнение имеет следующий вид [c.621]

ДЛЯ СО как функции времени t, мы найдем, что уравнение (19.9.4) будет описывать кривую ползучести с увеличивающейся скоростью. Более общее предположение состоит в том, что скорость ползучести зависит кроме напряжения от двух структурных параметров — параметра упрочнения и параметра поврежденности со. В качестве параметра упрочнения можно принять, как это было сделано в 18.4, величину накопленной деформации ползучести р. Тогда уравнения одномерной ползучести могут быть записаны, например, следующим образом [c.677]

Здесь 2 — текущее значение относительного напряжения во втором стержне, а U — начальное значение этого напряжения, которое определяется пз упругой части решения, приведенного ранее. Соотношение (3.58) дает возможность для каждого момента времени определить значение силы = iEA. В свою очередь, из уравнения равновесия можно найти Ni. Так как в задачах ползучести большей частью определяют значение накопленной деформации, то из соотношения ползучести (3.54) можно определить [c.76]

Неравенство (5.6) является следствием уменьшения деформации ползучести при увеличении возраста материала. Подобным образом соотношение (5,7) означает, что скорость деформации меньше у образцов, загруженных раньше. Отсюда вытекает, что после снятия длительно действующей постоянной нагрузки происходит уменьшение накопленной деформации (см., например, [388]). [c.62]

Ползучесть—накопление пластической деформации и повреждений во времени — по своей природе явление статистическое, и характеристики жаропрочности подчиняются законам теории вероятности [59]. [c.69]

Определяя работоспособность материала по данным стандартных статических испытаний, нельзя ограничиваться только характеристиками прочности и пластичности в условиях ползучести. Кроме этих величин необходимо располагать сведениями о закономерностях развития пластической деформации на разных этапах ползучести. Такую дополнительную информацию можно получить с помощью механического уравнения состояния и уравнений температурно-силовой зависимости характеристик жаропрочности, в которых отражена закономерность накопления деформации и повреждений на разных стадиях процесса. [c.81]

Работоспособность материалов определяется не только сопротивлением разрушению, но не в меньшей мере интенсивностью накопления деформации ползучести во времени под действием сложнонапряженного состояния, т.е. в реальных условиях работы элементов энергооборудования. Этим объясняется интерес, который проявляют исследователи к оценке влияния вида напряженного состояния на закономерности роста деформации ползучести. [c.163]

Наконец, получили широкое развитие работы по изучению общих закономерностей ползучести в условиях сложнонапряженного состояния (конструирование уравнений состояния) [100]. Последнее направление позволяет получить наиболее полную информацию о закономерностях накопления деформации и повреждений во времени, что способствует раскрытию возможностей материала в реальных условиях эксплуатации. [c.163]

В квадратных скобках в правой части уравнения (2.3.21) стоит выражение, определяющее величину необратимой деформации в первом полуцикле нагружения через сумму упругопластической деформации и деформации ползучести, накопленной мате- [c.96]

Длительные статические испытания с получением кривых ползучести, длительной прочности и пластичности проводятся на специально модернизированных установках рычажного типа с максимальным усилием 5 тс. Используются образцы, принятые к испытаниям на растяжение — сжатие. Так же как и при длительных циклических испытаниях, применяется нагрев пропусканием тока. Деформации измеряются поперечным деформометром с записью на однокоординатном самописце. Введенная система автоматической регистрации позволяет достоверно оценить накопление деформаций ползучести также и в условиях кратковременных опытов (порядка часа и менее). [c.234]

Накопленную деформацию можно определить также по участкам кривой релаксации в цикле, определяя на каждом из них скорость ползучести Ъс. [c.125]

В работе [13] показано, что в общем случае нагружения, когда в материале возникают все виды неупругих деформаций — мгновенные пластические в каждом цикле, деформации ползучести в цикле, накопленные пластические деформации за N циклов и накопленные деформации ползучести за это же время, суммарное повреждение П следует определять как сумму относительных долей повреждений, вызываемых каждым из перечисленных выше видов деформаций [c.149]

Наличие выдержек порождает ползучесть, зависящую от времени, отсчитываемого каждый раз от начала выдержки, и от напряжения, являющегося при мягком нагружении постоянным. По гипотезе старения форма изохронных кривых ползучести для разных напряжений является подобной, и накопленная деформация неустановившейся ползучести в пределах цикла с выдержкой выражается как [c.21]

Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев разрушения помимо характеристик предельных деформаций необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформаций по числу циклов и во времени. Изучение сопротивления циклическому деформированию при нормальных и умеренных повышенных температурах проведено достаточно подробно [17, 18] и не требует специального рассмотрения. С другой стороны, сопротивление циклической ползучести, развивающейся в условиях высоких температур, изучено недостаточно, и можно отметить лишь несколько работ в этой области [19—21]. [c.49]

Возникновение упругопластических деформаций в зоне концентрации при указанном номинальном напряжении в начале нагружения (т < 0,5 час) приводит к увеличению коэффициента концентрации деформаций к[ примерно на 80 % и снижению коэффициента концентрации напряжений на 50%. При увеличении времени выдержки до 10 час дополнительное повышение к и снижение к составляет около 35%. При длительном циклическом нагружении в условиях концентрации напрян ений в связи с возникновением деформаций ползучести местные деформации с накоплением числа циклов увеличиваются, а местные напряжения уменьшаются. Это приводит к тому, что номинальные разрушающие напряжения и деформации с увеличением числа циклов уменьшаются непропорционально теоретическим коэффициентам концентрации, а отношения эффективных коэффициентов концентрации к теоретическим с уменьшением числа циклов увеличиваются [16, 57, 58]. [c.112]

В мембранной зоне процесс нагружения соответствует диаграмме статического деформирования. В зависимости от времени (скорости) нагружения согласно теории старения Работнова вводят так называемые мгновенные и изохронные диаграммы деформирования (рис. 1.4). Первые характеризуют деформирование в условиях, когда временные эффекты не успевают проявиться (упругопластические деформации в этом случае равны сумме упругой и пластической вр деформаций), вторые - накопление деформаций ползучести (например, е и е"). [c.8]

Особенность деформирования в зоне концентрации напряжений заключается в том, что при неоднородном напряженном состоянии на этапе разгрузки здесь возможно появление вторичных пластических деформаций и уменьшение внутреннего давления в конструктивном элементе до нуля сопровождается разгрузкой (прямая АА на рис. 1.5, в), возникновением напряжений обратного знака и неупругих деформаций (прямая А В). При проявлении реологических эффек-, тов происходит накопление деформаций ползучести (кривая деформирования соответствует участку А В ). При последующем увеличении давления характер деформирования сохраняется (кривая В С), причем мгновенные и изохронные диаграммы деформирования в общем случае зависят от числа циклов и времени. [c.9]

Вне зон концентрации напряжений при упругопластическом деформировании под действием знакопостоянных и знакопеременных внешних нагрузок могут возникать односторонне накопленные деформации так называемой циклической ползучести. В результате происходит накопление в основном квазистатических повреждений характер разрушения при повторном нагружении аналогичен характеру разрушения при статическом нагружении. [c.122]

Характер и интенсивность деформирования зависят от геометрии конструктивного элемента, времени вьщержки под постоянной нагрузкой, рабочих температур и номинальной нагрузки. В мембранной зоне происходит накопление деформаций при циклической ползучести, в зоне концентрации — знакопеременное циклическое деформирование. При этом достигается соответственно предельное состояние по условиям квазистатической (длительной статической) прочности или по условиям малоцикловой (длительной малоцикловой) прочности. Характерно, что в мембранной зоне длительное статическое разрушение в условиях повторного нагружения может происходить при различных значениях односторонне накопленных деформаций в зависимости от деформационной способности материала и процессов высокотемпературного старения и охрупчивания. [c.123]

При циклическом изменении внутреннего давления и замедленной скорости накопления деформаций циклической ползучести (при низкой температуре, малых напряжениях, высокой частоте нагружения и т. п.) возможны накопление усталостных повреждений и разрушения не квазистатического характера, а смешанного или усталостного. Указанные условия могут возникать на больших временных базах. [c.123]

На рис. 1.6 для сравнения представлены кривые ползучести при статическам и ступенчатом нагружениях, рассчитанные по различным теориям ползучести. Из рисунка видно, что лучшее описание процесса ползучести при нестационарном нагружении дает теория анизотропного упрочнения. В случае циклического нагружения материала, работающего при высоких температурах, теория изотропного упрочнения (обычно именуемая просто теорией упрочнения) будет давать заниженные значения накопленной деформации ползучести (при расчете по теории упрочнения использовали зависимость Sf = где и гпс — эмпирические константы). [c.37]

Прежде всего следует акцентировать внимание на том, что С.Н. Журков был одним из первых, кто обнаружил универсальность временной зависимости прочности, введя в рассмотрение процесса разрушения фактор времени. Эта идея поколебала установившуюся точку зрения на разрушение как мгновенного акта. Концепция .IL Журкова связана с утвсрждишем, что разрушение является по своей природе термофлуктуационным процессом, в котором внешняя сила не осуществляет непосредственно разрыва межатомных связей, а лишь препятствует рекомендации разорванных связей. Зависимости между временем до разрушения, скоростью ползучести с (скорости накопления деформации) и напряжением а имеют вид [c.262]

Что касается величины е мгновенной деформации, по предложению Удквиста в нее можно включать также дополнительную деформацию ползучести, накопленную на первом нез становив-шемся участке, как это показано на рис. 18.7.1. [c.628]

Накопленная деформация ползучести за данный по-луцикл k длительностью т (т — время в пределах цикла) получает отражение, наряду с активной деформацией от нагружения, в Fq, S). Эта функция выражается следующим образом с учетом выражения р2 8) в соотношении (5.2) [c.94]

Процессы разрушения и деформирования при ползучести являются термоактивированными кинетическими процессами и происходят одновременно в течение практически всего времени пребывания материала под нагрузкой. Изучение процесса разрушения должно происходить в тесной связи с изучением процессов деформирования при ползучести. Поэтому прежде, чем рассматривать морфологические особенности разрушения, рассмотрим различные температурно-силовые области, в которых в основе процессов ползучести и разрушения лежат разные механизмы, вызывающие кинетические закономерности накопления деформации и несплошностей при ползучести. Этой цели служат так называемые карты механизмов ползучести и разрушения. [c.7]

При прогнозировании следует отдавать предпочтение методам, предусматривающим не только оценку отдельных характеристик жаропрочности, но и возможность аналитического описания процесса ползучести в целом. В этом случае возникает ряд преимуществ возможность построения первичных кривых ползучести и изохромных кривых для разных временных баз, включая заданный ресурс, которые необходимы для расчета на прочность с учетом ползучести [54], оценивать релаксационную стойкость материала (без проведения специальных испытаний), от которой зависит способность нивелирования напряжений в зонах концентрации, и рассчитывать долговечность по заданной величине деформации ползучести, т. е. оценивать степень исчерпания заданного срока службы по величине накопленной деформации ползучести. [c.67]

Сопоставление кривых, характеризующих относительную по-врежденность количеством накопленных пор в двух партиях металла стали 12X1МФ, с соответствующими расчетными кривыми (сплошные и пунктирные линии на рис. 3.22) подтвердило целесообразность применения формулы (3.23) для оценки степени поврежденности металла на разных стадиях исчерпания ресурса. Кривые накопления повреждений, рассчитанные по формуле (3.23), для роторной стали Р2М в полной мере отражают закономерности накопления пластической деформации (соответственно повреждений) в условиях ползучести (см. рис. 3.24). Аналогичная обработка результатов испытаний на длительную прочность стали 15ХМ в интервале температур 550—625 °С подтвердила возможность использования формулы (3.23) расчетная кривая в достаточной мере отражает процесс накопления деформации ползучести (см. рис. 3.25,6). [c.103]

Явление циклической ползучести и квазистатического разрушения чаще всего связано с условиями асимметричного мягкого нагру кения циклически стабильных и разупрочняющихся материалов. В ус.пови-ях жесткого нагружения односторонняя деформация не накапливается и процессы циклической по.тзучести не реализуются. Ква.зиста-тическое разрушение всегда связано с направленным пластическим деформированием, по не всегда накопление односторонних деформаций сопровон дается квазистатическим разрушением [11. Разрушение при циклической ползучести в малоцикловой области в общем случае может иметь и усталостный характер. При этом накопленная деформация достигает значительной величины, а разрушение происходит в результате образования и развития до критической величины усталостной трещины. [c.134]

Гц. Г1а рис, 5 и 6 представлена статистическая обработка результатов испытаний. Вплоть до 10 % долговечности на уровне перегрузки отнулевая перегрузка не вызывает снижения предела усталости. Возможное повреждение структуры было перекрыто значительным дефорлшгцт-онным упрочнением, обусловленным односторонним нагружением и первом цикле нагружения и отпулевьш повторным нагружением, при котором произошло накопление деформации циклической ползучести. Преобладающее действие усталостного повреждения над упрочнением проявляется только после 1500 циклов отнулевого цикла перегрузки. Предел выносливости значительно поип-жается — с 202 до 147 МПа. [c.354]

При температурах, для которых на накопление деформаций и возникновение разрушения влияет время, т. е. когда проявляется ползучесть и длительное статическое повреждение, скорость развития трещин чувствительна к скорости деформирования, а в связи с этим и к частоте. Для описания процесса развития трещины привлекается условие циклического разрушения (5), отранчаю-щее частотный эффект, при этом для малоцикловой усталости второй член может быть опущен. Скорость распространения трещины предлагается [41] выразить, во-первых, в форме, напоминающей зависимость от интенсивности деформации [c.33]

На рис. 5 показана кинетика ширины петли гистерезиса в четных (фаза сжатия) и нечетных полуциклах нагружения в связи с варьированием времени нагрева и выдернжи. Умеренное уменьшение ширины петли по числу циклов, характерное для небольших времен нагрева и выдержек, с увеличением времени выдержек сменяется процессом ее стабилизации или даже увеличения. При этом существенно возрастает величина необратимо накопленной деформации за цикл Дб = бс > — что определяется в основном полнотой завершения эффекта выравнивания температурного поля и частично эффектом ползучести, если учитывать большие длительности пребывания образца при высокой температуре в нагруя енном состоянии. [c.90]

Как показывают экспериментальные данные, при наличии в цикле выдержэк, как и в случае термоусталостного нагружения, наблюдается весьма существенное изменение напряжений и деформаций, причем накопленная деформация может превышать заданный размах А (см. схему на рис. 8) в два-три раза и более. На рис. 7 привэдены значения размахов суммарных циклических деформаций е , включающих деформацию ползучести в цикле с вы- [c.93]

Если к системе приложена большая сжимающая сила, ползучесть может приводить к росту односторонней деформации с каждым циклом (рис. 21,в). Фактически для элемента 1 здесь имеет место релаксация с периодическим восстановлением начального уровня напряжений ( подтягом ) за счет пластического деформирования других элементов. При этом существенное значение может иметь упрочнение как следствие накопления мгновенной пластической деформации в элементах 2, 3, приводящее к постепенному снижению уровня начальных напряжений в элементе 1, либо как результат накопленной деформации ползучести (в элементе 1). [c.42]

В деталях при повторном нагружении максимально нагруженными могут бьпь зоны концентрации напряжений и моментные зоны, в которых возникают условия деформирования (см. рис. 1.1, б), определяемые локализацией зоны пластичности и стесненностью развития односторонне накопленных деформаций. В мембранных зонах могут проявляться процессы циклической ползучести (см. рис. 1.1, в) [c.6]

Появление знакопеременных напряжений в зоне концентрации сопровождается возникновением циклических деформаций (рис. 1.7, в), превышающих деформации в мембранной зоне (см. рис. 1.7, а и б). Поскольку для зон концентрации напряженний характерны значительные градиенты напряжений и деформаций, а объем упругопластической зоны сравнительно мал, накопление деформаций статической и циклической ползучести ограничено влиянием прилегающих объемов материала модельного элемента, находящихся в упругом состоянии. В этих условиях в зоне концентрации достижение предельного состояния по критериям прочности определяется долей усталостного повреждения, близкой к единице доля квазистатического повреждения вследствие незначительных перераспределения и накопления деформаций, появляющихся только в начальных циклах деформирования, пренебрежимо мала (см. рис. 1.7, в). В этом случае усталостная трещина образуется в переходной от фланца к оболочке зоне, в которой возникают максимальные циклические деформации, обусловленные эффектом концентрации. При этом отсутствуют односторонне накопленные деформации, и трещина распространяется в кольцевом направлении. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...