Ползучесть при больших деформациях

Необходимо сделать, однако, одну оговорку. Принимать скорость деформации ползучести равной производной от самой деформации можно только, когда деформации малы. В противном случае нужно вводить скорости деформации ец каким-либо иным способом. Здесь мы не будем рассматривать вопрос о ползучести при больших деформациях и не будем пытаться построить соответствующие уравнения. [c.630]

Рассмотрены методы расчета процессов горячей обработки металлов на основе теорий ползучести. Изложены современные теории ползучести и прочности при высоких температурах и проанализировано их соответствие эксперименту. Описаны исследования кратковременной ползучести при больших деформациях. Сформулированы условия локализации деформаций. Приведены решения задач осадки, прессования и прокатки полосы в условиях плоской деформации, осадки и прессования круглого прутка и др. [c.4]

Ползучесть при больших деформациях [c.44]

Как показали экспериментальные исследования ползучести ортотропных материалов [5], а также экспериментальные исследования ползучести при больших деформациях [1], зависимость скорости логарифмической деформации от напряжения является степенной, т. е, %х = у [c.184]

О принципе соответствия в нелинейной теории ползучести стареющих тел при больших деформациях [c.295]

В настоящем параграфе доказывается, что при некоторых видах внешних воздействий и определенных ограничениях, налагаемых на структуру уравнений состояний, подобное представление можно получить для следующих классов нелинейных задач теории ползучести стареющих тел при больших деформациях [22, 25] [c.295]

Эксперимент с однократным прерыванием процесса нагружения не может, однако, служить показателем того, как накапливается деформация ползучести при большом числе циклов напряжения. Для различных сплавов и условий испытаний опубликованы разнообразные данные о ползучести при циклических напряжениях. Испытания стали SAE 4130 при температуре 430°С и циклических напряжениях, когда в течение часа задавалось большое напряжение, при котором ползучесть была значительной, а затем в течение часа поддерживалось малое напряжение, при котором ползучести прак- [c.449]

I Как отмечалось в 1, при испытании на ползучесть в случае постоянной во времени растягивающей силы напряжение можно приближенно считать постоянным только при малых деформациях, обычно не более 5 %. При больших деформациях за счет уменьшения площади поперечного сечения напряжение увеличивается во времени, и, следовательно, процесс ползучести протекает при изменяющихся во времени напряжениях. Поэтому для исследования его можно использовать ту или иную теорию ползучести и построить теоретическую кривую ползучести при деформациях, больших 5 %, на основании результатов испытания на ползучесть при деформациях, меньших 5 %, когда напряжение можно считать постоянным 13, 50]. [c.44]

Аналогично описанным выше исследованиям растяжения образцов алюминиевого сплава при больших деформациях было проведено изучение сжатия образцов этого сплава при повышенных температурах и больших деформациях [51 ]. При этом так же, как и в случае растяжения, испытания проводились при постоянной силе (ползучесть) и при постоянных скоростях обычной деформации и условного напряжения. Кривые ползучести при сжа- [c.75]

Рассмотрим ползучесть толстостенной цилиндрической трубы, нагружённой внутренним давлением р, при больших деформациях. Распределение напряжений при степенном законе ползучести дается формулами (2.13) [c.66]

Обозначим начальные размеры оболочки через и бд, а текущие размеры соответствующие некоторому значению времени через i и 5. Будем считать материал оболочки несжимаемым и пренебрегать мгновенными деформациями, а также деформациями ползучести, соответствующими начальному участку не-установившейся ползучести. В основу положим уравнения теории течения (3.36), которые при сделанных выше предположениях верны и при больших деформациях . [c.184]

Чтобы найти время до разрушения, вначале необходимо определить напряженное состояние конструкции. При этом будем предполагать, что мгновенными деформациями можно пренебречь и уравнения (3.37) справедливы и при больших деформациях. Кроме того, ограничимся случаем установившейся ползучести. [c.185]

Известно, что ползучесть полиэтилена в конечном счете приводит к разрушению образца. В зависимости от величины напряжения разрушение полиэтилена носит пластический или хрупкий характер. При больших деформациях наблюдается ориентация макромолекул в направлении силового поля. [c.158]

Монокристаллам, деформированным при ползучести, в большинстве случаев также свойственна полигонизация. Это происходит из-за того, что они деформируются между жесткими, не-пластичными наковальнями без смазки. При этом плоскость скольжения должна поворачиваться и искривляться ( 1.1.3). В редких случаях, при хорошей смазке, когда монокристалл может деформироваться равномерно, субструктура ползучести не появляется даже при больших деформациях. Такой случай имел место при деформации монокристалл а оливина [102]. Большинство исследований образования субструктуры выполнялось на монокристаллах методом ямок травления. Обзор основных результатов, полученных при этих исследованиях, дан в работе [354]. [c.197]

При значительных деформациях приходится считаться с поворотом главных осей напряжений, который происходит при кручении. Поэтому при больших деформациях отличают простой сдвиг (при кручении) от чистого сдвига при плоской деформации [21], например при прокатке широкого листа. Для стадии установившейся ползучести распределение касательных напряжений по сечению круглого скручиваемого стержня [15] приведено на рис. 3.16. [c.143]

При течении реализуются большие деформации. Помимо разрывов внутри- и межмолекулярных связей, обратимых и необратимых по характеру, должна происходить перестройка структуры материала. Так, например, хорошо известно, что большие растяжения вызывают ориентационные эффекты и кристаллизацию полимеров регулярного строения [24, 39, 125, 167, 168]. Экспериментальное изучение вязкоупругого поведения пластифицированного поливинилхлорида при больших деформациях [169] показало, что соответствующие одному температурно-временному фактору равновесные модули различны для процессов релаксации и ползучести, как и следовало ожидать из теории нелинейной вязкоупругости, поскольку в этом случае авторы [168] производили расчеты условных, а пе истинных напряжений. [c.64]

В Другой работе того же автора [274] рассмотрена установившаяся ползучесть сплошных дисков при больших деформациях. Использованы ассоциированные законы течения Хубера — Мизеса и Треска-Сен-Венана. Результаты расчетов сопоставлены [c.242]

При больших деформациях кривые ползучести при сжатии и растяжении существенно расходятся. [c.25]

В работе [13] рассмотрено построение действительной диаграммы растяжения материалов при больших деформациях с учетом кратковременной ползучести, а в статьях [6, 8] описаны результаты экспериментального изучения кратковременной ползучести и растяжения при постоянных скоростях деформации и условного напряжения в случае больших деформаций. [c.297]

Ввиду того что вязкое разрушение возникает при больших деформациях, пренебрежем упругими деформациями по сравнению с деформациями ползучести, которые будем оценивать логарифмическими деформациями (см. 15). [c.358]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

Стандартный метод испытаний на ползучесть — это испытание на растяжение постоянной нагрузкой цилиндрического образца. Современные жаропрочные сплавы разрушаются под действием постоянной нагрузки при относительно малой деформации, поэтому деформации ползучести, измеряемые в эксперименте, невелики. С другой стороны, конструктор не может допустить сколько-нибудь большие деформации ползучести (обычно не свыше 1%), поэтому изучение ползучести представляет интерес только в пределах изменения деформации не свыше 1—2%. При этом изменение площади поперечного сечения невелико и постоянство нагрузки можно отождествлять с постоянством деформации. В старых работах принимались специальные меры для того, чтобы компенсировать уменьшение площади сечения при растяжении соответствующим уменьшением нагрузки для этого создавались специальные конструкции нагружающих устройств. В современной испытательной технике эти меры не принимаются. [c.613]

Компоненты вектора сил сосредоточенные силы, тепловые нагрузки, давления и силы инерции. В процессе анализа можно учитывать такие нелинейные свойства, как пластичность и ползучесть материала, большие прогибы, большие деформации и контактное взаимодействие при условии, что нагрузки возрастают постепенно. [c.60]

Внешняя среда оказывает существенное влияние на свойства отожженного кобальта марки К2 при испытании на кратковременную ползучесть. При испытании на воздухе при 800—860 С кобальт упрочнялся быстрее, чем в вакууме 10 Па, вследствие окисляющего действия воздуха. Испытания в скоростном воздушном потоке показали еще большее упрочнение, чем в спокойном воздухе, на первой стадии ползучести, но при этом в 3—5 раз сокращалось время до разрушения последнее было хрупким. Величина деформации также сокращалась в 4—5 раз по сравнению с испытанием в спокойном воздухе [1]. [c.154]

Здесь а — коэффициент температурного расширения среды. При больших изменениях температуры необходимо также учитывать зависимость от температуры модуля упругости и ядер ползучести и релаксации. Отметим, что при любом фиксированном значении X и заданной деформации е 1) соотношения (1.3) и (1.5) представляют собой интегральные уравнения Вольтерра второго рода относительно напряжения ( ) (обзор работ, посвяш енных уравнениям Вольтерра второго рода, имеется в [502]). [c.15]

Эти данные дают основание считать, что в оптимальных условижс сверхпластического течения (интервал II) основной вклад в суммарную деформацию вносит ЗГС, согласованное с диффузионной аккомодацией. При меньших скоростях деформации (интервал I) возрастает роль диффузионной ползучести, при больших скоростях (интервал ///) — дислокационная ползучесть. [c.568]

Наличие двух-трех членов ряда (5.1.43) обеспечивает достаточно высокую точность аппроксимации. Часто на практике интерес представляют лишь деформации ползучести при больших длительностях нагружения. В этих случаях можно воспользоваться ядром ползучести в виде одной экспоненты. Для более точного описания деформаций ползучести в области малых времен нагружения прибегают к функциям со слабой сингулярностью. Наиболее распространенными ядрами такого рода являются вдра, предложенные Дюффингом, Ржаниххыньпи, Работновым. Применение сингулярных функций в качестве ядер ползучести связано с весьма сложной процедурой определения параметров этих ядер. Поэтому были предприняты попытки разработать аппроксимации интегралов таких функций. Так [c.288]

При больших деформациях, длительном нагружении или при высоком содержании наполнителя происходит отслаивание полимера от поверхности наполнителя. При этом резко возрастает ползучесть и скорость ползучести, и уравнение (7.31) становится непригодным [121—123]. Такой эффект, сопровождающийся обра- [c.243]

Во-первых, часто линейность или нелинейность кривой ползучести на некотором временном интервале зависит от масштаба времени, в котором построена кривая ползучести. Из рис. 1.14 видно, что одна и та же часть кривой, построенной в некотором масштабе, обращена вогнутостью в сторону оси времен, но становится практически прямолинейной при масштабе, увеличенном в шесть раз, причем это происходит даже без учета разброса экспериментальных данных. Единственным способом надежного обнаружения квазистационарного режима является использование графиков зависимости скорости деформации от самой деформации. Если величина скорости деформа1] ии стремится к некоторому пределу при больших деформациях, то мы, можем принять этот предел за значение квазистационарной скорости ползучести (рис. 1.15). Ясно, что это значение меньше, чем постоянная (на первый взгляд) скорость ползучести на конечном участке кривой. [c.41]

В работе [476] формула Журкова использовалась с учетом изменения напряжения при больших деформациях и изменения исходных деформационных свойств резин за период их старения в напряженном состоянии (химической ползучести), что, как показано в [477], может в первом приближении трансформировать (4.1.2) в (4.1.3). Очевидно, в свете существования фактически немонотонных зависимостей т от Б вида (4.3,2) целесообразнее [606] исходить не из частных эмпирических зависимостей, какой является степенной закон (4.1.3), а из формулы (4.1.2), отвечающей физическим представлениям о разрушении как кинетическом термофлуктуационном процессе накоплении повреждений. Кажущиеся отклонения от этой зависимости, по-видимому, могут быть устранены, если корректно рассчитать фактические (а не номинальные) разрушающие напряжения. Применение интеграла (4.4.3), вероятно, также возможно для однократного нагружения, если помимо корректно примененного закона долговечности правильно связать напряжения и деформации в зоне больших предразрывных деформаций. [c.248]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

Поскольку ползучесть неограничена и деформация при сколь угодно малом напряжении за достаточное время может достичь сколь угодно большой величины, то любой процесс ползучести может быть охарактеризован как неустойчивый. Рядом авторов (и автором этой книги в том числе) делались попытки построения некоторых условных критериев устойчивости бифуркационного типа. В применении к сжатому стержню это означает следующее. Предположим, что под действием постоянной сжимающей силы стержень равномерно jT [c.647]

Прерывистый характер процесса ползучести при макросдвиге дает основание предполагать, что процесс макродвижения по границам зерен осуществляется вследствие двух процессов сдвига по островкам хорошего соответствия и самодиффузии, упорядочивающей области больших нарушений. Межзеренное проскальзывание можно наблюдать по рельефу на поверхности шлифа деформированного металла. По границам зерна образуются каемки, свидетельствующие о наличии выступов и впадин. Происходящее вертикальное смещение (перемещение зерна) по отношению к поверхности шлифа позволяет с помощью интерференционного микроскопа определять величину пластической деформации, вызванной межзеренным смещением. Результаты измерений (рис. 100) дают основание считать, что доля скольжения по границам зерен мала и составляет приблизительно 10% от полной деформации (егр/е л 0,1). Эта величина зависит от угла разориентации 0, температуры, скорости деформации, приложенного напряжения, величины зерна. Например, величина смещения, а следовательно, и erp/8j увеличивается с уменьшением величины зерна и возрастанием напряжения при данной температуре (рис. 101,а). С повышением температуры отношение 8rp/ej благодаря диффузионным процессам возрастает до 0,3 (рис. 101,6). Д, Мак Лин теоретически доказал, что вклад в общую деформацию от межзеренных смещений не может быть выше 33% от общей деформации. Только в том случае, если процесс деформирования сопровождается миграцией границ, доля зернограничной [c.173]

Так как поликристалл состоит из множества зерен, го при диффузионной ползучести изменение формы отдельных зерен должно быть согласованным. Диффузионная ползучесть в поликристаллнческом материале может привести к зернограничному проскальзыванию, которое в этом случае выступает как аккомодационный процесс. Диффузионная ползучесть и зернограничное проскальзывание могут быть взаимосвязанными процессами при развитии диффузионной ползучести зернограничное проскальзывание можно рассматривать как аккомодационный процесс и, наоборот, при развитии зернограничного проскальзывания диффузионную ползучесть как аккомодационный процесс. В случае, когда скорость пластической деформации ограничивается скоростью диффузионной ползучести, скорость деформации определяется выражением (101). Но она может быть меньше этой величины, поскольку границы зерен могут перестать играть роль совершенных источников и стоков вакансий. Сочетание диффузионной ползучести и зернограничного проскальзывания представляет собой такой механизм деформации, который в принципе может обеспечить достаточно большую деформацию без разрушения. [c.181]

Для получения стабильной субструктуры с высоким сопротивлением ползучести необхО Димо после предварительной деформации провести дополнительный отдых при тем1пературе деформирования или при более высокой температуре, т. е. осуществить механико-термическую обработку [54]. Это дает устойчивый эффект упрочнения на большие сроки службы. В опытах, проведенных на алюминии Мак-Лином и Тэйтом [55], установлено существенное снижение скорости ползучести при температуре 200° после предварительной холодной или горячей деформации алюминия до обжатий 30 и 50% и выдержки при температурах 250—400°. Однако принятые в указанной работе высокие степени деформации не позволяли получить устойчивый эффект упрочнения, так как при высоких степенях деформации трудно создать во всей массе материала однородную вторичную структуру. [c.29]

Полученные данные позволили, с одной стороны, связать количество термоциклов, выдержанных образцами до разрушения, с приложенной нагрузкой (рис. 1) и образуюш ейся при этом деформацией с другой — определить зависимость скорости ползучести и деформации от приложенного напряжения (рис. 2). Анализируя полученные зависимости, отметим, что все они хорошо описываются прямыми в логарифмических координатах и могут быть представлены аналитическими выражениями степенного вида. Причем показатели степеней для долговечности и пластической деформации с большой точностью совпадают с показателями, полученными для обычной усталости [10]. По-видимому, термонапряжения, возникшие при термоциклирова-нии, оказывают на образец действие, аналогичное усталостным испытаниям, хотя в работе [И] указывается на трудность обобщений результатов ползучести при термоциклировании, так как каждый эксперимент весьма специфичен. [c.206]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...