Анизотропия деформационная

Наиболее простое уравнение поверхности нагружения, учитывающее анизотропию деформационного упрочнения, получается, если исходить из предположения о жестком смещении поверхности нагружения в направлении деформирования. Однако эта схема находится в удовлетворительном соответствии с экспериментальными данными лишь при малых пластически. деформациях. Значительно лучшее согласование с экспериментом в области больших пластических деформаций достигается , если допустить, что поверхность нагружения испытывает перенос и одновременно расширяется равномерно во всех направ-26 [c.26]

Следует отметить, что коэффициенты 5 , Стд и дг весьма чувствительны к изменению соотношения модулей упругости волокон в поперечном направлении и полимерного связующего, а также к изменению объемного соотношения компонентов. В связи с анизотропией деформационных свойств волокон соотношение модулей упругости арматуры в поперечном направлении и полимерного связующего может меняться в широком диапазоне. Так, в случае органических или углеродных волокон это соотношение равно 1,5—2,5, а в случае стеклянных и борных волокон — соответственно 20—25 и 100—120. [c.122]

Тела анизотропные — Анизотропия деформационная 59 [c.828]

Приведенные результаты показывают определяющее влияние ориентации дислокационной структуры или ее блокировке примесными атомами на анизотропию деформационного упрочнения. [c.71]

Тела анизотропные — Анизотропия деформационная 39 [c.828]

Анизотропия механических свойств возникает также у первоначально изотропных материалов в том случае, если они испытали пластическую деформацию. Таким образом, приобретенная анизотропия называется деформационной. Если по достижения заданного значения пластической деформации ер образец разгрузить, а затем вновь нагрузить, то модуль упругости уменьшится тем больше, чем большей была пластическая деформация. После продолжительного во времени отдыха значение модуля Е восстанавливается. [c.40]

При учете деформационной анизотропии [c.258]

При сложном напряженном состоянии пластическая деформация приводит к изменению всех упругих характеристик материала, при этом первоначально изотропный материал становится анизотропным. Совокупность этих эффектов называют деформационной анизотропией. [c.264]

Процесс разгрузки является идеально упругим, деформационная анизотропия отсутствует. Эта гипотеза означает, что кривая разгрузки — повторной нагрузки заменяется прямой линией, параллельной исходному участку. Кроме того, из этой гипотезы вытекает, что тензор полной деформации е,у в любой момент процесса деформирования представим в виде суммы тензоров упругой и пластической ef. деформации [c.264]

Анализ изменения упругих свойств материала с увеличением направлений пространственного армирования можно проводить для каждой компоненты тензора упругих свойств (в частности, технических констант) в отдельности или для совокупности деформационных характеристик при повороте осей координат или (и) изменении поля напряжений. В первом случае анализируется деформируемость материала в узком смысле — на заданную нагрузку и определенную ориентацию осей упругой симметрии материала в конструкции. Во втором случае получают интегральные оценки деформируемости материала, по существу отражающие характер анизотропии и полезные для качественного сравнения различных анизотропных материалов. В этом плане введена Б рассмотрение в качестве характеристики деформируемости материала поверхность деформируемости, заданная в пространстве напряжений . [c.86]

Другой фактор, который еще не учитывается в теориях сплошной среды, связан с большим различием пластических деформаций, получаемых в действительности на разных сплавах. Ясно, что для теоретического определения пластичности следует принимать во внимание большое количество металлургических параметров. Некоторые из них, например объемное содержание, размер, форма частиц и расстояние между ними, хрупкая прочность частиц и прочность связей с частицами по поверхности раздела, предел текучести и степень деформационного упрочнения матрицы, а также анизотропия формы зерен и частиц и расстояния между частицами, уже упоминались. Достигнут значительный прогресс как в теоретическом, так и в экспериментальном плане по изучению влияния основных параметров, но остается расхождение между действительным поведением и теоретическими результатами. [c.79]

Для случая нормальных, повышенных и высоких температур разработаны методы определения повреждений в форме деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического нагружений. При этом усталостные повреждения определяются кинетикой пластических, или необратимых циклических деформаций, а квазистатические, или длительные статические повреждения — накоплением односторонних деформаций (циклическая анизотропия свойств, асимметрия по напряжениям, выдержкам и температурам, ползучесть), причем в обоих случаях учитывается изменение механических свойств во время циклического нагружения. Предложено, экспериментально исследовано и подтверждено условие линейного суммирования усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений на стадии образования трещины. [c.274]

В стеклопластиках стеклянный наполнитель является упрочняющим элементом и воспринимает основные нагрузки при работе изделия. От сочетания связующего и наполнителя, а также способа изготовления изделий из стеклопластиков (контактное формование, прессование, намотка и т. д.) зависят физико-механические свойства стеклопластиков. Основные особенности механических и деформационных свойств стеклопластиков — анизотропия и ползучесть. [c.199]

Образование петель пластического гистерезиса возможно только при наличии так называемой деформационной анизотропии материала, частным проявлением которой при линейном напряженном состоянии является эффект Баушингера пределы пропорциональности или текучести периодически изменяются с изменением направления пластического деформирования, т. е. с переходом от пластического растяжения к сжатию и наоборот. Так на диаграмме рис. 1.7 ордината точки D, отвечающей пределу пропорциональности при сжатии, следующем за растяжением, меньше ординаты точки А, соответствующей началу разгрузки. Ордината точки G, отвечающей пределу пропорциональности при дальнейшем растяжении, не совпадает с ординатой точки Е. Существенно, что в гипотетическом случае изотропного упрочнения, при котором ординаты точек А к D должны совпадать, материал приспособился бы к любому стационарному режиму нагружения с заданным [c.15]

Процесс циклического деформирования реальных металлов и сплавов осложняется тем, что обычно степень и характер деформационной анизотропии на протяжении определенного числа циклов постепенно изменяется. Некоторые конструкционные металлы, называемые циклически разупрочняющимися, склонны при мягком нагружении к постепенному расширению петель пластического гистерезиса, в то время как материалы, называемые циклически упрочняющимися, склонны к постепенному сужению ширины петель. В предельном случае изотропного упрочнения, когда эффект Баушингера отсутствует, ширина петли стремится к нулю. Существуют и циклически стабильные материалы, для которых характерна постоянная или быстро устанавливающаяся ширина петли пластического гистерезиса. При стационарном жестком нагружении циклически упрочняющихся материалов размах напряжения возрастает, а в случае циклически разупрочняющихся — убывает. [c.17]

Задача построения феноменологических закономерностей пластического деформирования при непропорциональном нагружении, несмотря на огромное количество известных исследований, до сих пор не нашла исчерпывающего решения. Трудность состоит в адекватном описании явления деформационной анизотропии после прохождения некоторого пути нагружения и соответствующего ему пластического деформирования дальнейшее пластическое деформирование (при различно ориентированных приращениях вектора R,) встречает неодинаковое сопротивление материала по разным направлениям, зависящее от истории предшествующего нагружения. [c.52]

Если путь нагружения в целом не очень искривлен, то упрочнение можно в первом приближении считать изотропным, пренебрегая деформационной анизотропией. В этом случае закон пластического деформирования (теория течения Сен-Венана — Леви— Мизеса) может быть построен путем обобщения соотношений (2.23)—(2.25). При этом вводится представление о длине криволинейного пути пластического деформирования [c.53]

Расчет путей пластического деформирования при циклическом сложном напряженном состоянии наталкивается в общем случае на трудности, связанные с учетом как деформационной анизотропии,так и циклической [c.54]

Отметим, что приближенная картина пластического деформирования при сложном напряженном состоянии циклически стабильного материала может быть получена с учетом деформационной анизотропии путем обобщения структурной модели (рис. 1.8). Обозначим компоненты девиатора напряжений в звене / через s -/ в звеньях 2 и 3 — через s f и slf, а компоненты полного девиатора напряжений — через S j s y. Аналогичным образом введем компоненты девиатора деформаций е e ) e f и ец. Интенсивность напряжений в элементе трения, входящем в звено 2, составляет в процессе деформации = Са, а при разгрузке эта интенсивность может принимать любые значения стР Сг. Интенсивность напряжений в звене 3 обозначим через а полную интенсивность через ст . Деформации свободного звена 1 равны [c.55]

Здесь положено Vg = 0,5 вследствие того, что упругое звено 3 деформируется совместно с идеально-пластическим звеном 2. При полной разгрузке исчезают только деформации e iY звена /, между тем, как деформации ej = ej сохраняются так же, как и соответствующие остаточные напряжения s f = s f. Эти напряжения создают деформационную анизотропию материала, которая проявляется при изменении направления пути нагружения. [c.55]

Как уже указывалось выше, основной областью применения деформационных уравнений повреждений является малоцикловая усталость [18, 39], причем расчет ширины петель пластического гистерезиса должен проводиться в этих условиях с учетом деформационной анизотропии. Кроме того, должна приниматься во внимание возможная циклическая нестабильность и ползучесть материала. Соответствующие расчеты не могут производиться на основе соотношения (3.31) теории течения, которая не учитывает [c.91]

В случае циклического нагружения вопрос сводится опять-таки к выбору уравнения механических состояний, учитывающего деформационную анизотропию. При наличии такого уравнения могут быть построены петли гистерезиса на всех диаграммах деформирования в координатах — eij. Искомая работа равна сумме площадей этих петель. Приближенный расчет может быть проведен с помощью соотношения (2.36), как показано ниже на примерах. Уравнение (3.54) сохраняет при сложном напряженном состоянии ту же форму, что и при линейном напряженном состоянии с указанными замечаниями относительно первого слагаемого в правой части, которое обобщается отношением ooi/op. Вели- [c.92]

Расчет малоцикловых усталостных повреждений может проводиться по тому же плану, как и описанный в предыдущих пунктах расчет на многоцикловую усталость, с той разницей, что уравнение механических состояний элемента материала должно описывать не процесс микропластических деформаций, связанный с упругими несовершенствами материала, а контролируемый процесс макропластического деформирования. Параметры уравнения механических состояний должны отвечать соответствующим экспериментальным кривым Stj (etj) при учете деформационной анизотропии материала, циклической нестабильности и ползучести. [c.173]

Экспериментальные исследования показали, что выделение скрытой потенциальной энергии, накопленной элементом тела при пластическом деформировании в холодном состоянии, заканчивается в зоне температур начала рекристаллизации. При этих же температурах становятся несущественными эффекты деформационной анизотропии, в частности эффект Баушингера. [c.131]

Если после создания деформационной анизотропии (например, путем однократного неупругого нагружения до точки А с разгрузкой) плавно и симметрично увеличивать амплитуду циклического деформирования, амплитуда напряжения будет расти несимметрично. Вершины петель при этом ложатся на диаграмму [c.179]

Представим себе, что из различных участков одного и того же материала вырезаны произвольно ориентированные образцы. Если такие образцы при испытании будут характеризоваться различными деформационно-прочностными свойствами, то материал обладает анизотропией механических свойств. И наоборот, если все образцы при испытании характеризуются одними и теми же свойствами, то такой материал называют изотропным. Другими словами, под изотропностью понимают неизменность механических свойств материала по отношению к параллельному переносу системы координат, ее вращению или зеркальному отображению. Если из блочного материала вырезать образцы только лишь в одном направлении и провести их испытания на растяжение и сжатие, то из различия полученных экспериментальных значений нельзя сделать вывод о том, обладает материал анизотропией механических свойств или он изотропен. Как следует из определения изотропности механических свойств, материал изотропен только при соблюдении указанных выше условий. Все материалы, которые не удовлетворяют условиям изотропности, анизотропны. [c.179]

Как указывалось выше, использование углепластиков благодаря анизотропии их деформационно-прочностных свойств дает возможность создавать материалы с заданным распределением жесткости и прочности. В настоящее время ведется разработка самолетов нового поколения вертикального взлета, типа летающее крыло , с длинными узкими крыльями и других типов. Создание таких самолетов с использованием известных металлических материалов весьма затруднительно, альтернативой может служить применение углепластиков. Преимущество применения пластмасс в авиастроении состоит также в возможности одностадийного формования крупных элементов конструкций. При этом уменьшается количество деталей и сокращаются затраты на сборку, что ведет к снижению стоимости самолетов. [c.210]

Рассмотрим материал, обладающий анизотропией прочности, которая в большинстве случаев сочетается с анизотропией деформационных свойств материала. Допустим, что материал составлен из матрицы, армированной перекрестными взаимно перпендикулярными волокнами. Отнесем систему армирующих волокон к осям XYZ так, что сопротивление растяжению или сжатию элемента материала с гранями, параллельными координатным плоскостям, будет в направлении одной из осей, например ОХ, наибольшим (вследствие наибольшей плотности расположения волокон), в направлении оси 0Y — ниже (вследствие меньшей плотности), а по оси 0Z, где может совсем не быть арматуры, — наименьшим. Анизотропия такого типа называется ортогональной, а соответствующие композитные материалы, которые встречаются наиболее часто, — ортотропными. Оси XYZ называются главными осями анизотропии, которые в общем случае конечно не совпадают с главными осями напряжений. Сбпротивления сдвигу, т. е. действию касательных напряжений, в главных плоскостях анизотропии XOY, YOZ к ZOX различны, но предельные значения касательных напряжений Oij = Oji не зависят от их направления, что не имеет места в том общем случае, когда оси XYZ не являются главными осями анизотропии. Будем считать, что при испытании образцов данного материала в главных плоскостях анизотропии могут создаваться статически определимые и коя- [c.85]

Бесселинг Дж. Ф. Теория упругопластических деформаций и деформаций ползучести первоначально-изотропного материала, обнаруживающего анизотропию деформационного упрочнения, последействие и ползучесть. — Механика. Периодический сборник переводов иностранных статей, 1959, № 5, с. 48—53. [c.250]

Загайгора К- А. Исследование анизотропии деформационных и прочностных характеристик синтетических кож и систем материалов и ее учет при разработке конструкции и технологического процесса производства обуви. Автореферат канд. дисс. Каунас, 1979. 25 с. [c.244]

У многих полимеров и пластмасс наблюдается анизотропия деформационных и прочностных свойств. Следует отметить две главнейшие причины этого явления. Во-первых, анизотропия может возникать при вамораживании ориентированного полимера. Во-вторых, анизотропия может быть обусловлена сопротивлением волокнистых или тканевых наполнителей. [c.136]

Анизотропные пластмассы имеют различные механические характеристики в разных направлениях. У однородных полимеров некоторая анизотропия может возникнуть при переработке, когда макромолекулы в процессе течения или холодной вытяжки получают преимущественную ориентацию в одном или в двух направлениях. В большей мере анизотропия деформационных и прочностных свойств проявляется у ориен- гарованных, армированных волокнами пластиков, таких как стеклопластики, угле-, боро- и органопластики. У ориентированных стеклопластиков стеклянные волокна ориентированы в одном или в двух направлениях, где действуют наибольшие напря-исения и где материал должен быть наиболее прочным. Вследствие преимущественной ориентации волокон у ориентированных стеклопластиков (а также угле-, боро- ч органопластиков) в одном или в двух направлениях их физико-механические свойства зависят от направления. Иными словами, такие пластики — анизотропные материалы. [c.108]

Твердость плоскости прокатки и плоскости, перпендикулярной плоскости прокатки и параллельной направлению прокатки, изменяется с температурой прокатки аналогично другим прочностным характеристикам. Однако твердость плоскости, перпендикулярной плоскости прокатки и параллельной направлению прокатки, после деформации при 20—300° С значительно выше. Это говорит о том, что твердость после прокатки зависит от направления внедрения индентора при измерении твердости вследствие анизотропии деформационного упрочнения и преимущественного распространения деформаций сжатия (при вдавливании индектора) в поперечных направлениях. Когда деформация сжатия при вдавливании индентора накладывается на деформацию предварительного растяжения (в плоскости прокатки), то вследствие эффекта Баушингера уменьшается сопротивление вдавливанию индентора, а следовательно, уменьшается и твердость. И наоборот, когда деформация сжатия от индентора накладывается на деформацию предварительного сжатия (плоскость, перпендикулярная плоскости [c.276]

Если пренебречь деформационной анизотропией, то из (11.77) получаем определящее соотношение теории Прандтля — Рейсса для упрочняющейся среды [c.266]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

При циклическом деформировании в упругопластической области возникают пластические деформации, накапливающиеся циклически (за каждый цикл возникает деформация гистерезиса, обозначенная на рис. 4 2sp) и односторонне (Авр,), за счет циклической анизотропии [15], процессов релаксации и ползучести при выдержках. Для деформационной оценки накопленного повреждения используется уравнение кривой малоцикдовой усталости в начально предложенной форме [16] [c.11]

В условие пластичности вводится тензор остаточных микронапряжений pjj, отражающий эффект ориентированных микронеод--нородностей в образовании деформационной анизотропии металла, наблюдаемой экспериментально прежде всего в эффекте Баушин-гера. Это условие в девиаторах напряжений как уравнение поверхности текучести представляется в виде [c.24]

Термоструктурная усталость связана с возникновением циклических напряжений второго рода , уравновешенных в малых объемах, соизмеримых с размерами кристаллических зерен, образующих структуру соответствующего конструкционного металла. Основной причиной появления таких напряжений является стеснение локальных деформаций теплового расширения из-за анизотропии как деформационных свойств, так и характеристик сво- [c.28]

Описание механических свойств композитных материалов, которые могут обладать весьма высокой прочностью (особенно статической и ударной), можно производить двумя путями. В первом случае композитные материалы рассматриваются как квазиодно-родные (гомогенные), обладающие в случае объемного дисперсного армирования изотропией деформационных и прочностных свойств, а в случае армирования волокнами, плоскими сетками или тканями — определенного типа анизотропией. Обычно применяют модели ортотропного или трансверсально-изотропного тела. При таком подходе речь идет о механических характеристиках, осред-ненных в достаточно больших объемах, содержащих много однотипных армирующих элементов. Другой, несравненно более сложный, но и более информативный путь состоит в раздельном рассмотрении механических свойств каждой фазы с последующим теоретическим прогнозированием свойств всего композита в целом. При этом приходится рассматривать фактически еще одну дополнительную фазу зоны сопряжения основных фаз, например, матрицы с армирующими волокнами. Механизм повреждений, развивающихся на границах фаз, обычно весьма сложен и определяется помимо свойств основных компонентов гетерогенной системы еще рядом дополнительных факторов, таких как адгезия фаз, технологические и температурные местные напряжения, обычно возникающие вблизи границ, наличие дефектов и др. Границы фаз как зоны концентраций напряжений играют особенно важную роль в развитии много- и малоцикловых усталостных повреждений композитов. [c.37]

В случае малоцикловой усталости деформационная анизотропия играет определяющую роль, поэтому от соотношений (2.31) приходится отказываться. Для циклического нагружения при линейном напряженном состоянии кривые деформирования в конкретных циклах могут быть исследованы экспериментально, причем рекомендуется [18, 41, 79 J отсчитывать деформации обратного хода каждый раз от того состояния, в котором путь нагружения меняет свое направление. Применительно к ряду исследованных материалов подобные кривые, представленные схематически на рис. 2.5, оказываются общими для всех уровней напряжений [18, 42, 65], хотя могут зависеть при этом от коэффициента асимметрии цикла нагружения. Располагая наборомтаких кривых, можно определять в соответствующих циклах ширину петель гистерезиса. Для определения деформации циклической ползучести необходимо располагать еще и набором кривых деформирования в каждом цикле при прямом ходе нагружения, причем и здесь деформация отсчитывается от состояния, в котором путь нагружения изменяет свое направление (ср. рис. 1.10). Как при прямом ходе нагружения, так и при обратном (рис. 2.5, 2.6) односторонне накопленная пластическая деформация в N-u цикле равна сумме деформаций +. .. + [c.54]

После идентификации оказывается возможным не только качественное, но и количественное сопоставление закономерностей деформационного поведения, предсказываемых моделью, с данными соответствующих экспериментов. Результатысопоставления, проведенного на ряде конструкционных (в большинстве своем — жаропрочных) сталей и сплавов при разнообразных программах нагружения, включая неизотермическое, непропорциональное, при наличии в цикле выдержек при постоянном напряжении или постоянной деформации, приведены в данной главе. Они характеризуются в общем вполне удовлетворительным соответствием и фактически являются подтверждением определяющей роли микронапряжений в различных проявлениях деформационной анизотропии. [c.170]

Возникшую вследствие начального нагружения деформационную анизотропию можно устранить циклическим нагрунгени-ем с плавно уменьшающейся амплитудой изменение амплитуды должно быть симметричным. Все вершины петель при этом ложатся на кривую f ( 1 гв I) и при последующем нагружении в любом направлении диаграмма деформирования совпадает с начальной. [c.180]

В настоящее время громадный интерес представляет количественное прогнозирование механического поведения,. или уравнение состояния в условиях циклического нагружения. Это огромная самостоятельная область, и здесь о ней следует хотя бы упомянуть. Уравнения (модели) состояния позволяют прогнозировать связь между напряжением и скоростью деформации на основе данных об интенсивности деформационного упрочнения, конкурентных ему процессах возврата и об их влиянии на состояние материала, формирующееся при циклическом нагружении. Эти процессы воспроизводят зависимость свойств материала от температуры, а само состояние материала отражает его собственную деформационную предысторию. Пытаются также учитывать дополнительные сложности, например, многоосные напряженные состояния, анизотропию свойств (как у монокристаллов) и другие ориентационные особенности, присущие суперсплавам, — активизацию октаэдрического и кубического скольжения, механическую анизотропию при знакопеременном (растя-жение-сжатие) нагружении. В значительной мере разработку этих моделей вели для решения проблем ядерной промышленности [21]. Развитие моделей, нацеленных на нужды изготовителей газотурбинных двигателей, было поддержано NASA [22, 23]. [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...