Стабилизация процесса деформирования неупругого

Сравнение гистограмм распределения долговечностей образцов, испытанных при одной и той же амплитуде напряжения, и полученных при этом значений неупругой деформации на стадии стабилизации процесса деформирования, показало, что эти гистограммы за редким исключением подобны, т. е. о закономерностях рассеяния долговечностей исследованных образцов можно судить по закономерностям рассеяния численных значений неупругих деформаций. [c.70]

Выше были рассмотрены некоторые наиболее общие закономерности неупругого деформирования конструкции и, в частности, стабилизация процессов деформирования при постоянной и циклически изменяющейся нагрузке, а также связанное с этой особенностью поведения определение предельных состояний. Для произвольных конструкций этим в основном исчерпываются возможности общего анализа более детальное исследование деформационного поведения при различных программах изменения внешних воздействий возможно лишь путем проведения расчетов для конкретных конструкций и условий нагружения. Существует лишь один класс конструкций, применительно к которому общий анализ может быть продолжен и распространен на произвольное повторно-переменное нагружение, —это конструкции, для которых совместное подпространство С одномерно, т. е. деформируемые системы с одной степенью свободы. Для краткости в дальнейшем будем называть их однопараметрическими (деформации во всех точках могут быть определены с помощью одного параметра). Чтобы избежать путаницы, заметим, что в монографии [16 ] число параметров системы связывали с размерностью уравновешенного пространства Y (т. е. с определением само-уравновешенных напряжений), а не пространства С, как в данном случае. [c.195]

Начальные участки диаграмм циклического деформирования строились в координатах Ста — Ба, величина амплитуды деформации подсчитывалась по формуле (1) с использованием значений неупругой деформации за цикл для числа циклов нагружения, при котором наблюдалась стабилизация процесса неупругого деформирования, а при отсутствии стабилизации — при 0,5Ар. [c.6]

Как видно, для обеих марок сталей характерно наличие стадии стабилизации процесса неупругого деформирования. При высоких напряжениях эта стадия стабилизации отсутствует, с увеличением числа циклов нагружения наблюдается непрерывное повышение неупругой деформации за цикл. [c.50]

При высоких напряжениях отмечается увеличение скорости роста трещины с ростом числа циклов нагружения. С понижением действую щих напряжений при выходе на стадию стабилизации процесса неупругого деформирования наблюдается существенное падение скорости роста трещины. При средних уровнях напряжений скорость роста трещины становится приблизительно равной 2 ких напряжениях трещина останавливается. [c.51]

Оо,2 468 МПа, б = 22,8 %, г з = 46,9 %) и 15 кп (в состоянии поставки, = 413 МПа, оо.г = 267 МПа, 6 = 40,1 %, 1[з = 68,9 %> [1721 для напряжений выше предела выносливости построены зависимости неупругой деформации за цикл от числа циклов нагружения-Стабилизация процесса неупругого деформирования соответствует точке /И, где происходит зарождение магистральной трещины, точка Р соответствует длине усталостной трещины /я размером 1 — 1,5 мм. Число циклов развития этой трещины до окончательного разрушения п составляет весьма небольшой процент средней долговечности Nr который уменьшается, как это видно из табл. 11, с уменьшением напряжений. [c.67]

Последнее при начальном условии d = 1 при Я — О определяет единственную функцию а = а (Я). Интенсивность циклического упрочнения конструкционных сплавов в процессе повторного неупругого деформирования обычно монотонно убывает — вплоть до нуля, если материал стабилизируется. Этому свойству отвечает функция а (X), асимптотически приближающаяся к некоторому предельному значению а = й. Фактически стабилизация диаграммы деформирования означает насыщение упрочнения подэлементов, вовлеченных в неупругое деформирование, достижение их параметрами а значений, практически неотличимых от а . Соответственно, если после стабилизации увеличить размах деформации, новая группа подэлементов начнет деформироваться неупруго, и процесс упрочнения на некоторое время возобновится. В другом случае, при уменьшении размаха деформации предварительно стабилизированного материала, его поведение сразу же будет стабильным. [c.110]

Расчет кинетики неупругого циклического деформирования конструкции характеризуется в общем случае весьма большой трудоемкостью. Программу нагружения в цикле приходится делить по времени на десятки шагов (а то и более), каждый шаг расчета требует выполнения десятков итераций. Задача определения параметров деформирования, характеризующих долговечность конструкции, делает необходимым расчет десятков циклов нагружения (в связи с тем, что процессы стабилизации цикла деформирования, особенно в условиях ползучести, протекают относительно медленно). [c.208]

О соотношении модулей упрочнения при однородном и неоднородном напряженных состояниях для некоторых из исследованных материалов можно судить по данным, приведенным в табл. 19. Существенное влияние градиента напряжений на интенсивность протекания процессов пластического деформирования в поверхностных слоях циклически деформируемых образцов из различных металлов отмечено также в работе [208], в которой было найдено, что при изгибе при одном и том же напряжении относительное число зерен, охваченных пластической деформацией, уменьшается с увеличением градиента напряжений. На рис. 125 выполнено сравнение результатов исследования площади петли гистерезиса D, измеренной на стадии стабилизации процесса неупругого деформирования по методике, описанной в параграфе [c.171]

С учетом результатов, приведенных выше, в качестве характеристики свойств индивидуального образца, определяющей интенсивность накопления усталостного повреждения в нем, может быть использована неупругая деформация за цикл на стадии стабилизации процесса неупругого деформирования. [c.299]

В работах Б. Ф. Шорра, посвященных изучению ползучести элементов конструкций при циклическом нагружении, также используется термин приспособляемость , под которым понимается стабилизация процесса, г. е. формирование (после начальных этапов нагружения) стабильного цикла изменения напряжений [75—77]. Цитируемые работы следует отнести к получившей развитие в последнее десятилетие общей проблеме стабильных циклов неупругого деформирования по отношению к которой теория упругой приспособляемости может рассматриваться как частный случай. [c.26]

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]

В соответствии с уравнением (7.59) при деформировании материала как бы противоборствуют два противоположных процесса упрочнение ф в связи с неупругим деформированием и разупрочнение Л, связанное с временем. Наступление стабилизации (а = О) [c.228]

Выше было показано, что для исследованных сталей в области напряжений, превышающих предел выносливости, неупругая деформация за цикл на стадии стабилизации определяется в первую очередь размерами и числом микротрещин, возникающих в процессе циклического нагружения. На рис. 47 представлены начальные участки диаграмм деформирования и кривые усталости при циклическом кручении и растяжении — сжатии. При построении диаграмм деформирования использовали соотношения [c.77]

При деформировании материала параллельно протекают два противоположных процесса упрочнение, связанное с неупругим деформированием, и разупрочнение (точнее, возврат ), определяемое длительностью. Наступление стабилизации (а — 0) может рассматриваться как достижение динамического равновесия между этими процессами [c.112]

Векторная интерпретация деформированного состояния, рассмотренная в предыдущей главе, и полученные на ее основе соотношения позволяют с общих позиций исследовать закономерности неупругой работы конструкции. В частности, в наиболее наглядной форме могут быть проиллюстрированы процессы стабилизации, происходящие как при постоянных (ползучесть), так и при циклически изменяющихся нагрузках, а также условия возникновения предельных состояний (теоремы предельного равновесия и приспособляемости). Новое освещение получают закономерности проявления деформационной анизотропии, обобщаемые на реологические свойства конструкций. [c.169]

Основным результатом проведенных р этих работах исследований явилась полная диаграмма приспособляемости, изображенная на рис. 6. В работе [187] эта диаграмма была обобщена с учетом ползучести. С этой целью изохронная кривая ползучести аппроксимировалась идеализированной диаграммой подобно тому, как было сделано в [23] при расчете дисков. Полученные результаты распространены на случай развитого знакопеременного течения, хотя в данных условиях использование изохронных кривых может приводить к существенным ошибкам вследствие взаимного влияния процессов пластического деформирования и ползучести, происходящих в разных направлениях. Авторы работы [187] принимают, что деформация, накопленная к моменту приспособляемости (или неупругой стабилизации), равна допуску, по которому производится схематизация диаграммы деформирования. Поскольку деформированное состояние оболочки ТВЭЛ близко к однородному, это допущение представляется приемлемым. Некоторые результаты работ [84, 85, 187] были включены в американский КОД по проектированию сосудов давления в атомной энергетике [79]. Отметим также, что в материалах и программах прошедших четырех международных конференций по строительной механике в реакторостроении (1971, 1973, 1975, 1977 гг.) уделено значительное внимание теории приспособляемости, рассматриваемой в качестве одного из основных направлений при анализе поведения конструкций в условиях циклических механических и тепловых воздействий. [c.43]

Как было показано в данной главе, при стационарных внешних воздействиях (постоянная внешняя нагрузка, стационарное циклическое нагружение) изменение вектора самоуравновешенных напряжений pj, является всегда направленным. Устойчивость идеально вязкой конструкции и связанная с ней выпуклость потенциала ползучести определяют стремление к стабилизации процесса деформирования, постепенное (в общем случае асимптотическое) приближение к состоянию, при котором приращение неупругой деформации становится совместным в любой момент времени (при неизменяю-щейся нагрузке) либо в целом за цикл (циклическое нагружение). Заметим, что аналогичная тенденция к стабилизации процесса деформирования была отмечена в гл. 4 (при выходе на прямолинейный участок после поворота траектории в девиаторном пространстве на некоторый угол). Указанная закономерность вытекает из закона градиентальности скорости неупругой деформации к поверхностям [c.204]

Результаты испытаний некоторых материалов приведены на рис. 130—132, из которых следует, что при каждом уровне амплитуды напряжения может быть построена своя зависимость в координатах Ig Лбц — Ig N , которая показывает, что с уменьшением величины Ash увеличивается число циклов до разрушения Np. Это можно объяснить прежде всего тем, что использование в качестве характеристики интенсивности накопления усталостного повреждения в индивидуальном образце величины неупругой деформации за цикл, взятой на стадии стабилизации процесса деформирования, позволяет учесть особенности накопления усталостного повреждения в индивидуальных образцах, испытывае- [c.182]

Основное отличие диаграмм циклического деформирования от диаграмм статического деформирования заключается в том, что в первом случае отмечается упрочнение и разупрочнение, тогда как во втором — всегда только упрочнение. Второе отличие диаграмм циклического от статического деформирования заключается в несравнимо меньших значениях неупругих деформаций (при напряжениях предела выносливости неупругие деформации за цикл не превышали 0,018%, а во всем диапазоне вплоть до области малоцикловой усталости были меньше 0,12%) [3]. Значения предела выносливости (при растяжении-сжатии и изгибе) близки к значениям соответствующих циклических пределов пропорциональности для стали, алюминиевых сплавов, меди (рис. 55) [3]. Это позволяет оценивать значения предела вы.чослявости путем исследования закономерностей необратимого рассеяния энергии. С достаточно высокой точностью предел выносливости может быть найден как циклический предел пропорциональности по диаграмме деформирования, построенной для стадии стабилизации процесса неупругого деформирования i[3]. [c.106]

На рис. 49 приведены зависимости неупругой деформации за цикл на стадии стабилизации от числа циклов до зарождения трещин размерами 0,2 мм при кручении и 0,05—0,1 мм при растяжении — сжатии. За продолжительность до зарождения усталостной трещины принимали число циклов до выхода на стадию стабилизации процесса неупругого деформирования и определяли его по зависимостям Ун W и Де (п). При отсутствии стадии стабилизации за число циклов до обра- [c.80]

Для многих материалов характер изменения зависимости Авд—N изменяется в зависимости от уровня напряжений и числа циклов нагружения. Так, из рис. 119 видно, что для стали 0Х14АГ12М при напряжениях ниже 280 МПа наблюдается незначительное разупрочнение с дальнейшей стабилизацией процесса неупругого деформирования. При напряжениях 280 МПа наблюдается циклическая стабильность. В случае более высоких напряжений происходит упрочнение с последующей стабилизацией процесса неупругого деформирования. Такое изменение зависимостей Абн —iV объясняется изменением механизма деформирования при разных уровнях напряжения. [c.159]

При исследовании стали 15Г2АФДпс были получены следующие диаграммы циклического деформирования при режимах нагружения Б и В (рис. 164, б) 1 — по режиму Б с продолжительностью ступени iV T = 10 циклов 2,3,4 — по режиму В с уровнем перегрузки 280 МПа и выдержкой при данном уровне напряжений, равной 17 10 6 10 1 10 циклов соответственно 5 — по результатам испытаний серии образцов при постоянных уровнях напряжений. Продолжительность выдержек для диаграмм деформирования 2 и 3 соответствовала времени достижения стабилизации процесса неупругого деформирования. При этом стабилизация процесса неупругого деформирования считалась достигнутой, если в течение 20 ООО—30 ООО циклов нагружения изменение величины неупругой деформации за цикл было невелико [c.233]

Таким образом, рассмотренная модель неупругого деформирования и разрушения неоднородной среды в сочетании с корреляционным описанием структурных изменений позволяет исследовать стадии дисперсного и локализованного микроразрушения, смену этапов равновесного и неравновесного накопления повреждений. Показано, что повышение жесткости нагружающей системы способствует стабилизации указанных процессов. Структурное разрушение, сопровождаемое разупрочнением неоднородной среды, является в рамках рассмотренной модели механизмом диссипации упругой энергии, достаточным для аккомодации к заданному процессу макродеформирования при ограничении притока механической энергии со стороны достаточно жесткой нагружающей системы. Элементарные акты частичной или полной потери несущей способности отдельными элементами структуры на начальном этапе деформирования проявляют себя как случайные события, описываемые в рамках статистических предстаг влений, в то время, как этапы локализации и формирования макродефекта определяются преимущественно условиями перераспределения энергии между деформируемым телом и нагружающей системой. [c.143]

Циклическое упрочнение определяется процессом неупругого деформирования, поэтому естественно в общем случае связывать его с монотонно изменяющимся при циклическом деформировании параметром Удквпста (А 1.26). С этих позиций становятся понятны некоторые наблюдаемые в экспериментах закономерности, в частности ускорение процесса стабилизации с ростом амплитуды деформации. По той же причине отдельные участки кривых деформирования, соответствующие одному п тому же номеру полуцикла, но получеппые при разных амплитудах деформации, для упрочняющихся (разунрочняющихся) материалов не совпадают. [c.102]

Величина Абн на стадии стабилизации для монокристаллов Мо значительно ниже, чем величина 2епл при том же уровне напряжения при монотонном нагружении с малой скоростью. Наблюдается существенное отличие между величиной Авн в процессе циклического нагружения и величиной 2епл при монотонном нагружении с малой скоростью после соответствующего числа циклов предварительной наработки (см. рис. 102), т. е. испытания с малой скоростью деформирования не дают возможности судить о уровне неупругих деформаций, имеющих место в процессе высокочастотного циклического деформирования, если данному измере нию предшествовало такое же число циклов нагружения. [c.127]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...