Материал реономный

Силовые модели основаны на том допущении, что повреждения возникают в результате пребывания элемента материала под напряжением, независимо от величины и характера склерономных или реономных деформаций, сопровождающих процесс нагружения. Деформационные модели предполагают, что накопление повреждений связано с развитием деформаций, а разрушение наступает с достижением их предельных значений вне зависимости от тех напряжений, которые возникают в процессе деформирования. В основе энергетических моделей лежат представления о том, что накопление повреждений связано с совершаемой над элементом материала работой пластического или вязкопластического деформирования, или в более строгой постановке, с уровнем накопленной внутренней энергии, равной разности между совершенной работой и механическим эквивалентом тепла, потерянного элементом материала в процессе теплообмена с окружающим материалом или с внешней средой. Если тепло не теряется, а наоборот приобретается, то накопленная внутренняя энергия превышает механическую работу. Разрушение наступает в тот момент, когда работа или накопившаяся внутренняя энергия достигает некоторого стационарного значения. [c.66]

Таким образом, получает определенное обоснование точка зрения, в соответствии с которой склерономный материал является предельным случаем реономного. Заметим, что это представление неизбежно предполагает микронеоднородность материала в противном случае склерономный материал должен был бы иметь диаграмму деформирования идеально пластического материала. Диаграмма деформирования рассматриваемой модели зависит в первую очередь от распределения параметра г и соответственно этому может отражать любую невогнутую кривую деформирования, получаемую в экспериментах. [c.190]

Рис. 7.36. Реологическая функция частично реономного материала Рис. 7.37. Циклические ползучесть и релаксация

Одностороннее накопление деформации при циклическом непропорциональном нагружении. При пропорциональном циклическом нагружении одностороннее накопление деформации, как было показано, возможно лишь в условиях несимметричного цикла, вследствие реономных свойств материала. При непропорциональном нагружении в этом отношении возникают новые возможности. [c.221]

Резина — материал, обладающий реономными свойствами. Вследствие этого резина под постоянной нагрузкой ползет, а при постоянной деформации напряжения релаксирует. Для описания этих эффектов используют дифференциальные зависимости. Достаточную точность обеспечивает линейная дифференциальная зависимость, соответствующая феноменологической модели, показанной на рис. 36, [c.217]

Из уравнений (5.1.39) следует, что для изотропного материала в общем случае упруговязкие свойства определяются двумя независимыми функциями времени. Однако для полимерных связующих изменение объема при гидростатическом давлении практически упругое. Таким образом, реономные свойства полимерного связующего в линейной области деформирования определяются одним ядром ползучести, например, ядром ползучести при сдвиге Г((). [c.289]

Даже при одноосном постоянном во времени нагружении компоненты армированного пластика находятся в условиях непрерывно меняющегося сложного напряженного состояния, что вызывается их реономными свойствами и структурой материала. Следовательно, для описания длительной прочности компонентов необходимо использование критериев, учитывающих изменение напряженного состояния во времени. [c.302]

Как известно, существуют различные концепции, объясняющие механизм циклической релаксации и циклической ползучести [69]. Выше эти эффекты (применительно к металлическим сплавам) рассматриваются как проявление обычных реономных свойств материала в условиях несимметричного циклического нагружения. Попробуем применить данный подход к изучению влияния различных условий, в том числе таких, при которых можно предполагать аномальное протекание процессов циклической релаксации и циклической пол- зучести. [c.71]

Аналогичная механическая модель, которую можно использовать для иллюстрации поведения реономного материала, отличается наличием вязкого трения между кольцом и плоскостью. Кроме того, цапфа связана с кольцом упругими элементами (рис. 4.4), и, таким образом, усилие, передающееся на кольцо, пропорционально ее [c.90]

Все это говорит о целесообразности построения вариантов структурной модели, позволяющих с приемлемой степенью приближения дать описание поведения циклически нестабильного материала. Если среда является реономной, циклическое упрочнение приводит не только к эволюции петли гистерезиса, но и к соответственному изменению кривой ползучести. Естественно, что такие варианты должны быть более сложными по сравнению с моделью циклически стабильного материала, так как они предназначены для описания более широкого комплекса механических свойств. Как обычно, модели более высокого уровня позволяют обоснованно очертить область применимости простой модели — с учетом требований, предъявляемых к точности результатов расчета. Их методическое значение состоит еще и в том, что можно уточнить, какие отклонения от экспериментальных данных связаны с пренебрежением изотропным упрочнением материала и его эволюцией в процессе деформирования. [c.108]

Однако сама структурная модель еще не предопределяет априори решения вопроса о существовании двух принципиально отличающихся между собой механизмов неупругого деформирования — склерономного и реономного, или, наоборот, о возможности рассмотрения всей неупругой деформации как реономной. Несмотря на то, что определяющее реологическую функцию уравнение (3.3) имеет вид, характерный для реономного материала, однако в зависимости от принятой формы этой функции (см. рис. 3.4) можно отразить как чисто реономное, так и склерономное или смешанное деформационное поведение материала. Как обычно, окончательное решение поставленного вопроса должно быть принято на основании экспериментальных данных. Следует отметить, что структурная модель позволяет установить связь между деформационными свойствами материала при быстром нагружении и при длительных выдержках. Это особенно отчетливо иллюстрирует полученное уравнение состояния (3.30) [c.125]

При экспериментальных исследованиях, проведенных на ряде сталей и сплавов в диапазонах температур 600—900 °С и скоростей деформации 10 —10 с , на реологических функциях выявить наличие предельной скорости ползучести не удалось, на всем диапазоне скоростей производная йФ/йг имела конечное значение. Следовательно, неупругая деформация не содержала склерономной ( мгновенной ) составляющей, поведение материала было чисто реономным. [c.127]

Нетрудно представить, что с понижением температуры реологическая функция становится все более крутой, материал все ближе к склерономному, оставаясь все же реономным. Даже при нормальной температуре с этих позиций получают вполне адекватное описание наблюдаемые в опытах явления циклической ползучести и релаксации, ограниченной ползучести и релаксации (некоторое сползание точки состояния с диаграммы деформирования при остановках нагружения), чувствительности диаграмм к ско рости [c.140]

Теория идеальной пластичности и идеальной вязкости могут рассматриваться но отношению к данной модели как ее простейшие частные случаи (число подэлементов равно единице) аналогично частным случаем является и модель А. Ю. Ишлинского [36], отражающая линейный закон упрочнения (число подэлементов равно двум, один из них является идеально упругим). В структурной модели находит также отражение (и получает развитие) концепция деформационного типа о существовании термомеханической поверхности [5]. Определенная гибкость структурной модели состоит также в том, что, используя различные аппроксимации реологической функции, можно представить поведение материала как чисто склерономное, чисто реономное или смешанное , которому присущи оба вида неупругой деформации. Отсюда следует ее связь не только с классическими теориями пластичности, но и с наиболее обоснованными теориями ползучести, в частности, с теорией упрочнения (см. 26) и ее обобщением, в котором используется конечное число параметров состояния. [c.142]

Формулирование принципа подобия для однопараметрической реономной конструкции (частным случаем которого является обобщенный принцип Мазинга) сопряжено с определенными затруднениями. Как было показано при анализе поведения структурной модели (см. гл. 3), реономный материал при его деформировании с постоянной скоростью можно с некоторым приближением рассматривать как идеально пластический с предельным значением упругой деформации, зависящим от этой скорости (значение температуры принято постоянным) [c.200]

В случае реономного материала простейший способ определения приращения Ар (л ) заключается в вычислении скорости х) в начале шага (по известному R ]), которая полагается не изменяющейся в течение времени At. Схему расчета можно представить в виде [c.207]

Здесь суммирование производится по всем а представительным точкам. Неупругое решение согласно (9.2) состоит в определении приращений склерономной неупругой деформации в точках тела при известных значениях параметров или в этих точках в начале и в конце интервала. К такой же схеме сводится решение неупругой задачи для смешанного (склерономно-реономного) материала. [c.208]

Допуская в общем случае реономное поведение [75] конструкционного материала, в области линейной связи а—е для т-то слоя оболочки имеем следующую систему операторных соотношений [c.112]

Обычно полагают, что материалы (в частности конструкционные сплавы) обладают смешанными свойствами — пластичностью и ползучестью. Следовательно, в общем случае деформация материала может состоять из склерономной и реоном-ной составляющих. Однако в последнее время все более распространенным становится мнение, что любая неупругая деформация реономна представление о пластичности (мгновенной пластической деформации) фактически является определенной идеализацией. Но оно действительно удобно при решении многих инженерных задач. [c.20]

Устойчивость реономного материала (однозначность его реакции) требует, чтобы для двух неравных напряжений а, и Gj скорости р, ир2 удовлетворяли неравенству (а, - Ст2)(р, - ft) > 0. Это требование выполняется при монотонном возрастании реологической функции Ф с увеличением аргумента. При выполнении данного условия существует обратная функция Ф°. Чем выше скорость деформации, тем больше сопротивление деформированию, а значит, и предельное напряжение. [c.128]

В реальных элементах конструкций ползучесть и релаксация как реономные свойства материала проявляются одновременно, взаимосвязанно. Их можно отразить аналитически, вводя время t в связь напряжений и деформаций твердого тела. Предложенный Больцманом способ описания этой взаимосвязи основан на предположении о влиянии всего предшествующего времени действия напряжений на деформацию в данный момент. Подобные среды называются линейными вязкоупругими наследственного типа. [c.48]

Отношение деформации установившейся ползучести (ёц(оо)) к кратковременной деформации <ец(0)> характеризует степень ползучести материала и является характеристикой реономных свойств материала для заданного вида нагружения. В случае закона деформирования однонаправленно-армированного пластика при осевом нагружении в направлении армирования, выраженного в форме уравнения (3.20), степень ползучести характеризуется выражением [c.94]

Недостаток знаний о характере разрушения в концевой зоне трещины может компенсироваться разумным моделированием структуры края трещины. Из рис. 39.1 видно, что нелинейно деформированный, частично разрушенный материал сосредоточен в узкой области перед вершиной трещины. Это позволяет при моделировании края трещины заменить концевую область разрезом на продолжении трещины, находящимся под действием равномерно распределенных самоуравновешенных напряжений (см. рис. 4.1), т. е. использовать уже изложенную в 7 б -модель. Напомним, что в б -модели напряжения а в концевой области считаются постоянными и равными либо сопротивлению отрыва, либо пределу текучести материала. Однако это предположение будучи справедливым для упругих и упругопластических материалов, не выполняется для ряда вязкоупругих материалов из-за реономности их свойств. Например, при разрушении полимеров, таких как полиметилметакрилат (ПММА), напряжения в концевой области существенно меняются с ростом трещины, однако размер концевой зоны меняется при этом незначительно (а в довольно широком диапазоне скоростей роста трещины практически постоянен). Более того, как следует из экспериментов, и форма концевой области для трещины, растущей в ПММА, не зависит от длины трещины, т. е. имеет место автомодельность. [c.313]

Случай нелинейной связи напряженки с дсформациял л в ка-правленно армированных композитах нуждается в дальнейшем исследовании. Отклонения от линейности могут возникать за счет различных механизмов, среди которых отметим влияние конечности деформаций, нелинейность упругого поведения материала, пластичность, трещиноватость и реономные эффекты. Некоторые теоретические работы этого плана посвящены распространению ударных волн и развитию соотношений Гюгонио см., например, работы [73] и [74]. Библиографию аналитических и экспериментальных исследований проблемы нелинейности можно найти в обзорных статьях Пека [53, 54]. [c.388]

При описании механических свойств материалов принято различать два основных вида деформации упругую и пластическую. Упругая деформация обратима, т. е. она исчезает либо одновременно со снятием напряжения, либо постепенно во время отдыха материала после paзгpyз и (это явление называют также возвратом или обратной ползучестью). Пластическая деформация необратима, т. е. она не исчезает после снятия напряжения. Если упругая или пластическая деформация связана с напряжением вне зависимости от временных характеристик процесса нагружения, то такую деформацию называют мгновенно-упругой или соответственно мгновенно-пластической. Простейшим примером закона мгновенноупругого деформирования является линейный закон Гука. В более сложном случае, когда соотношение, связывающее деформацию с напряжением, включает в качестве дополнительного параметра физическое время, эту деформацию называют вязкоупругой или, соответственно, вязкопластической. Обе мгновенные деформации часто называют склерономными (т. е. независимыми от времени), а обе вязкие деформации — реономными (зависимыми от времени). [c.6]

С другой стороны, рис. 7.22 показывают, что кривые деформирования стержней при реологических функциях, характерных для реальных условий, оказываются довольно близкими к идеально ущругопластическим диаграммам с пределами текучести гд = = гдз, где гв определяется скоростью деформации и температурой (см. уравнение (7.16)). Это обстоятельство может быть использовано для упрощения анализа закономерностей деформационного поведения реономного материала М. В частности, если взять модель из трех стержней с весами gk 6/10, 3/10, 1/10 и параметрами г = = 10/24, 30/24, 90/24, диаграмма деформирования материала М будет мало отличаться от показанной на рис. 7.3 (величина Стиза" висит от скорости деформирования и температуры 2,4 Егв)-Будут только сглажены острые углы и тем сильнее, чем реоном-нее материал (т. е. чем больше функция Ф отличается от кривой о на рис. 7.22, а). [c.190]

Уравнения состояния реономной среды при пропорциональном нагружении. При анализе поведения модели реономной среды, так же как и склерономной, удобно использовать эпюры распределения упругих деформаций между стержнями ЭР. Каждому стержню (независимо от их общего числа) соответствует одна точка на оси аргументов г если задана программа деформирования, для каждого стерншя независимо от остальных (е = е) можно найти величину упругой деформации в любой момент нагружения. Передняя результат, получим упругую деформацию материала М. [c.195]

Рис. 7.26. Эпюры Эг для реономного материала и зависимость скорости ползучести от положения луча fiz = = onst

Циклические ползучесть и релаксация. При выводе уравнений состояния (7.38)—(7.40) игнорировалось различие диаграмм деформирования реономных и склерономных стержней. Получаемая ошибка, малозаметная в каждом этапе нагружения, в определенных условиях может накапливаться. Например, циклическое несимметричное нагружение в соответствии с указанными уравнениями дает замкнутую (неподвижную) петлю пластического гистерезиса фактически часто наблюдается постепенное сползание петли вследствие реономности материала — в зависимости от условий возникают эффекты, называемые циклической ползучестью (задаются напряжения) или циклической релаксацией (задаются деформации). При непосредственном расчете кинетики деформаций в стержнях модели (без использования допущений, принятых при выводе указанных уравнений состояния) эти эффекты находят отражение. Однако можно воспользоваться уже рассмотренными методами анализа (исследование эпюр распределения упругих деформаций) для получения асимптотических решений в общей форме, т. е. определения границ сползания петель гистерезиса, если они существуют, и определения условий, в которых циклическая ползучесть происходит неограниченно (вплоть до ква-зистатического разрушения). [c.210]

Эпюра Эгх в стабильном цикле при заданных деформациях для частично реономного материала показана на рис. 7.51, а пунктирной линией (при тех же значениях е , е ). Эпюра Эг не претерпевает изменений. Уравнение (7.54) остается в силе, но вместо гд в него следует подставлять гц- Соответствующая граница области неограниченного накопления деформации показана на рис. 7.52, в пунктирной линией для случая, когда гц = 0,82 гд (это значение было получено экспериментально для стали Х18Н9 при нормальной температуре). С повышением температуры указанная область будет все более расширяться. [c.225]

В природе практически нет идеально упругих материалов. Поведение всех мате-)Иалов в большей или меньшей степени зависит от времени, от скорости нагружения. 1ростейшую проверку для установления наличия этих реономных свойств проводят нагружая и разгружая материал — на сколько материал не восстанавливает свою форму и объем, на столько ярко выражены реономные свойства. В экспериментах они наблюдаются тем ярче, чем температура ближе к температуре фазового перехода (размягчения). Поэтому при обычных температурах данные явления наблюдаются во многих полимерных материалах, а в металлах — только при повышенных температурах. [c.99]

При последующем анализе поведения моделируемого материала М, наделенного как склерономными, так и реономными свойствами, центральное подобие диаграмм деформирования будет иметь большое значение принцип Мазинга (1.21) является лишь его простейшим примером. Если в качестве базовой принять функцию неоднород- [c.18]

Приведенные соотношения для реономного варианта структурной модели позволяют числовыми расчетами определять деформации и напряжения в моделируемом материале М при произвольных программах изменения внешних воздействий и любых реальных (полученных из экспериментов) определяюш,их функциях Ф (г, Т) и / (z). При этом введение каких-либо дополнительных допуи ений в принципе не является необходимым. Однако, как будет показано, при использовании некоторых, надлежаш,им образом обоснованных упрош,аюш,их допущений, практически не искажающих количественных соотношений (исключая некоторые специфические программы нагружения), можно построить отчетливую качественную картину, характеризующую закономерности процессов деформирования реономных материалов. При этом будет принята во внимание отмеченная уже близость (по форме) кривых деформирования идеально вязких подэлементов к диаграмме идеального упругопластического материала. [c.47]

Принято различать склерономную иреономную не-упругую деформацию. Склерономность — свойство независимости реакции материала на внешнее воздействие от масштаба времени нагружения существенны лишь значения а (или е) и Т, а также последовательность их изменения. Реономность — свойство материала, в соответствии с которым его реакция на нагружение зависит от скорости приложения нагрузки и дли- [c.19]

Дело в том, что Q модели Леонова—Панасюка—Дагдейла напряжения а в концевой области считаются постоянными и равными либо сопротивлению отрыва Оо (модель Леонова—Панасюка), либо пределу текучести материала ат (модель Дагдейла). Однако если это предположение справедливо для упругих и упруго-пластических материалов, для которых указанная модель была сформулирована, то для некоторых вязко-упругих материалов из-за реономности их свойств это условие выполняется не всегда. [c.65]

Основные связующие темы сохранились и для дополнительного материала, включённого во второе издание. Кинетическая энергия, кинетический потенциал и действие применяются при исследовании динамики общих и специальных систем. В их числе реономные системы (п. 5.5) динамические системы (п. 12.5) и системы Четаева (п. 17.3), (заметка 29) системы с неевклидовым действием (п. 18.3) системы с распределёнными параметрами — стержень в задаче об устойчивости его формы (п. 25.5) и развёртываемая центробежными силами в космосе поверхность (заметка 27) система с диссипацией энергии за счёт гистерезиса в опоре (заметка 28) система переменного состава (заметка 30) гамильтоновы системы (заметки 32-35) системы, включающие бесконечно удалённые гравитирующие массы со сферической симметрией и инерционные объекты, нарушающие общую симметрию (заметки 36, 37) система, состоящая из релятивистской частицы и её собственного поля (заметка 38). [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...