Кривые напряжение сдвига — деформаци

СДВИГОВАЯ ДЕФОРМАЦИЯ ПРИ СКОЛЬЖЕНИИ. КРИВЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ —ДЕФОРМАЦИЯ. Как и напряжение сдвига, сдвиговая деформация является более точной мерой деформации, характеризующей скольжение, чем относительное удлинение при растяжении. Мерой сдвиговой деформации может быть величина относительного смещения двух соседних плоскостей скольжения S vi S (рис. 61). Во время скольжения геометрия образца меняется первоначально круглый в поперечном сечении образец становится по мере удлине- [c.113]

Рис. 106. Типичные кривые упрочнения в координатах т—v приведенное напряжение сдвига — сдвиговая деформация) для г. ц. к. монокристаллов ориентировок / и 2. На стереографическом треугольнике заштрихованная область — область мягких ориентировок, остальная часть — область

Рис. 3.12. Кривая напряжение сдвига — деформация спирали из сплава с эффектом памяти формы д = мм. 0 = 9 мм. п = 8,0, Г = 70 °С (А - 51 °С)

Рис. 27. Зависимость напряжения сдвига от деформации (сплошные кривые) и модуля высокой эластичности от скорости деформации (пунктирная прямая) для низкомолекулярного полиизобутилена

Эксперимент выполнялся на круглых пластинах. Сначала давали осадку до 40%, чтобы получить зависимость сила — перемещение, затем простой сдвиг и строили зависимость напряжения сдвига от деформации. Несколько раз добавляли сжатие 10, 15, 27, 36% и опять испытывали образцы на сдвиг с замерами деформаций и напряжений. Эксперимент показал, что наклон кривых сдвигающая сила — перемещение падает с увеличением сжатия, откуда можно сделать вывод, что модуль сдвига С становится меньше при наличии сжатия. Однако необходимо учесть, что площадь и толщина слоя различны при разных степенях сжатия. Авторы показывают, что если учесть утонение образца, увеличение его площади за счет выпучивания и вклад сжимающей силы в сдвиг, то характеристику сдвига в зависимости напряжение — деформация можно брать из простого сдвига, т. е. на ней не отражается сжатие. [c.17]

Рис. 62. Кривые т—v приведенное напряжение сдвига — приве-денная сдвиговая деформация для некоторых металлов

Дальнейшее усложнение возникает вследствие поворота плоскости скольжения (угол pi переменный) и изменения угла 1 — направления скольжения во времени пластической деформации. Допустим для простоты, что деформационное упрочнение отсутствует и кристалл все время деформируется при постоянном значении кристаллографического напряжения сдвига Ткр. Тогда, используя выражения (64) и (65), мы можем записать для переменных oti и Pi уравнение кривой напряжение — деформация в виде [c.121]

На стадии легкого скольжения основной вклад в деформацию дают дислокации, вышедшие на поверхность кристалла, что подтверждается экспериментально [10]. На этой стадии (площадка текучести на кривой напряжение — деформация) пластическая деформация растяжения отожженного технического железа [33] происходит путем лавинообразного течения, как это установлено наблюдениями линий скольжения на поверхности и методом дифракционной электронной микроскопии. По данным работы [34 ], в ходе легкого скольжения сдвиг не продолжается по тем плоскостям, где он уже происходил, так как легче активировать источники дислокаций в новых (неупрочненных) плоскостях скольжения. [c.46]

По результатам расчета видно, что достигаемые значения скорости сдвиговой деформации вблизи стенки капилляра оказались значительно выше, чем найденные при аппроксимации кривой течения степенным уравнением. Это характерно для резиновых смесей, обладающих высокой степенью аномалии вязкости и приближающихся по свойствам к пластичным средам. В этом случае сдвиговые деформации концентрируются вблизи границ потока и внешне проявляются как скольжение по деформирующим поверхностям в области предельных напряжений сдвига. Для таких смесей правильное построение кривой течения устраняет значительное завышение рассчитываемых нагрузок при проектировании процессов с большой интенсивностью воздействия на материал. [c.94]

При анализе кривых течения оценить интервал охваченных экспериментом скоростей сдвиговой деформации с учетом аномалии вязкости материала, а также сравнить максимальные напряжения сдвига. Принять во внимание также данные о смеси, рассмотренной в примере 2.2.1. [c.113]

В общем случае в трехкомпонентных сплавах на основе Си — 2п напряжение начала движения дислокаций низкое, позтому деформация скольжением осуществляется легко. Однако в сплавах Си — А1 — N1 напряжение сдвига почти в три раза превышает таковое в сплавах Си — 2п — А1. Можно считать, что из-за этого сплавы Си — А1 — N1 являются стабильными по отношению к циклической деформации. На рис. 2.5В показаны кривые напряжение — деформация при циклическом нагружении поликристаллических образцов из сплава Си — А1 — N1 [58] при Т > М . Отклонение от упругого поведения характеризует деформацию, сопровождающую возникновение напряжений мартенситной фазы. Остаточная деформация, появляющаяся при снятии нагрузки, полностью исчезает в результате нагрева, затем осуществляется последующая деформация. Изменение кривых напряжение — деформация незначительно по сравнению с соответствующим изменением у сплава Си — 2п — 5п. Свойства сплава Си — А1 — N1 стабильны. Это обусловлено тем, что деформация скольжением в сплавах Си — А1 — N1 затруднена. Однако образцы из этого сплава разрушались при 9-кратном нагружении. Это обусловлено тем, что релаксация поля упругих напряжений, возникающих для обеспечения аккомодации деформации на границах зерен путем деформации скольжением, затруднена. На границах [c.114]

Кривые напряжение — деформация сплавов с эффектом памяти формы являются нелинейными, модуль сдвига и постоянная упругости не являются константами, поэтому общая методика проектирования спиральных пружин в этом случае неприменима. Кроме того, кривая напряжение — деформация изменяется в зависимости от термической или деформационной предыстории, нет достаточно полных данных относительно свойств при кручении, поэтому точное проектирование спиральных пружин с заданными свойствами затруднено. [c.152]

При увеличении глубины надреза кривая напряжение разрушения — температура сдвигается к границе AT, которую ( AT) можно рассматривать как температуру, настолько высокую, что она задерживает распространение трещины. Здесь надрез ие ведет к разрушению — трещина останавливается. Когда длина трещины критическая и величина нагрузки сохраняется примерно-одинаковой, остановки трещины не происходит и выше AT. Это наблюдается, например, в наполненных газом баллонах и трубах. В этом случае разрушение развивается нестабильно — возможно неожиданное (преждевременное) разрушение. Ti САТ-кривая достигает предела текучести точка пересечения называется FTE (критическая температура разрушения при переходе от упругой деформации). Ti. точка пересечения с пределом прочности при растяжении — FTP (критическая температура разрушения при переходе от пластической деформации) [c.100]

Для эластомера из задания 13 построить кривые напряжение—деформация при сдвиге и двухосном растяжении, соответствующие кинетической теории высокоэластичности. [c.193]

Рассмотрим теперь, что наблюдается при более высоких скоростях деформации (рис. 25, кривые 2 и 3). Чем выше заданная скорость деформации, тем в большей степени, после начала деформирования, скорость роста напряжений сдвига обгоняет скорость их релаксации. [c.65]

На нисходящей ветви кривых х (7) часто наблюдается более или менее интенсивные колебания напряжения сдвига. Амплитуда и частота этих колебаний зависят от эластичности исследуемого материала, скорости деформации и жесткости динамометра так, что их интенсивность возрастает с увеличением эластичности исследуемой системы, скорости деформации и уменьшением жесткости динамометра. Колебания напряжения сдвига после перехода через предел прочности могут быть вызваны, по крайней мере, двумя причинами. Во-первых, особенностями разрушения структуры материала. Можно предполагать, что в двухкомпонентных системах, в которых один из компонентов проявляет высокую эластичность и содержится в относительно небольшой концентрации, разрушение структуры протекает неравномерно. В таком случае колебания напряжения сдвига носят затухающий характер. Однако они могут происходить с низкой интенсивностью и при неограниченно длительном деформировании материала, т. е. достигается только квазиустановившийся режим течения. Во-вторых, колебания напряжения могут быть обусловлены чередующимися отрывами материала от измерительных поверхностей и его прилипаниями к ним, что является одной из важнейших причин эластической турбулентности. [c.66]

Рис. 47. Кривые кинетики деформаций упруго-вязких и упруго-пластично-вязких материалов при различных постоянных напряжениях сдвига и после полной разгрузки

Большого различия в виде кривых напряжение — деформация для кристаллов разных ориентировок можно избежать, используя приведенные йГапряжения сдвига и сдвиговую деформацию. Однако в отличие от критического приведенного напряжения сдвига Ткр значения приведенного напряжения сдвига т при деформации е для всех таких кристаллов не совпадают. Это обусловлено прежде всего различиями в степени деформационного упрочнения кристаллов, которая зависит от структурных изменений в металле (см. гл. IV). Однако, если исключить предельные ориентировки, т. е. очень малые и очень большие значения углов Зо, поведение большинства кристаллов какого-либо металла можно аппроксимировать единой кривой в координатах приведенное напряжение сдвига — сдвиговая деформация, которая характеризуется [c.123]

Опытные данные, относящиеся к условиям прохсорциональ-ного нагружения, довольно хорошо подтверждают существование единой для всех видов напряженных состояний кривой зависимости октаэдрического напряжения от октаэдрического сдвига, а также устанавливаемую формулами (16.1.4) пропорциональность между девиатором напряжений и девиатором деформаций. Так обстоит дело, во всяком случае, для углеродистой и низколегированной стали, для титановых сплавов. Однако для некоторых сплавов, например алюминиевых и магниевых, а также высокопрочных сталей, уже диаграмма растяжения не совпадает с диаграммой сжатия, а в плоскости т — То опытные точки, соответствующие разным напряженным состояниям, не ложатся на одну кривую. Положение можно исправить, допустив, что пластический потенциал U зависит не только от второго инварианта девиатора, но, возможно, от третьего инварианта и от гидростатической составляющей тензора. Заметим, что уже уравнения (16.1.2) фактически вводят зависимость от третьего инварианта, поверхность нагружения в виде шестигранной призмы задается уравнением вида (15.1.5). [c.542]

Кривую напряжение —деформация (а—г) кристалла целесообразно строить в координатах приведенноз напряжение сдвига т [формула (63)] — приведенная сдвиговая деформация у [формула (67)]. Построение диаграммы в координатах т—7 уменьшает, хотя и не устраняет полностью, различие кривых, полученных для кристаллов, с различной ориентацией плоскостей и направлений скольжения по отношению к внешней нагрузке. Для всех металлов приведенное напряжение сдвига увеличивается с ростом деформаций (рис. 62), в чем и состоит явление деформационного наклепа или упрочнения (см. гл. IV). Однако степень упрочнения г. ц. к. металлических кристаллов намного больше, чем таких г. п. у. металлов, как кадмий, магний и цинк. Металлы с г. п. у. решеткой способны претерпевать очень большие сдвиговые деформации, но только в том случае, если кристаллы ориентированы подходящим образом. Для понимания этого различия в дальнейшем более подробно рассматривается геометрия скольжения г. ц. к. и г. п. у. кристаллов. [c.115]

Рис. 3.6. Трехстадийная кривая приведенное напряжение сдвига — деформация, сдвига для монокристаллов ниобия при 25 С [264].

Незадолго до достижения максимума на кривой напряжения (рис. 4.94, в) в образце образуются большие сдвиги (линии на поверхности под углом 45 к оси растягиваемого образца) и происходит развитие выпужденно-эластических деформаций. [c.345]

Рис. 38. Трехстадийная кривая деформации в координатах приведенное напряжение сдвига — деформация сдвига

Рис. 48. кривые зависимости от времени деформации (верхний ряд) и скорости деформации (средний ряд) при разных постоянных напряжениях сдвига и после нолиой разгрузки кривые зависимости напряжения сдвига от времени и деформации, получаемые при различных постоянных скоростях движения измерительной поверхности (нижний ряд) [c.107]

Кривая / была получена после быстрого задания (метод т = = onst) напряжения сдвига 8,5 гн1м и деформации 1,2%. Предел сдвиговой прочности у смазки был равен 13,2 гн1м . Кривая 2 описывает процесс релаксации напряжения после того, как при постоянной скорости деформации, равной 7,3- 10 се/с , был перейден предел прочности и на нисходящей ветви кривой т (у) при у = = 600% было достигнуто напряжение сдвига 8,5 гн м . Кривые 3 и 4 показывают релаксацию напряжения после дог-лшения установившихся режимов течения (при деформациях соответственно [c.113]

Если при построении кривых течения масштабы логарифмических шкал D и т одинаковы, то ньютоновским режимам течения отвечают прямые с угловыми коэффициентами, равными единице. Удобство изображения результатов опытов в координатах Ig D и Ig т определяется тем, что на этих графиках может быть, кроме того, представлена зависимость т (7) так, как это показано пунктирной кривой на рис. 55, в. При этом верхняя часть кривой т,1 (7) изображена предположительно, поскольку в литературе для этого нет данных. Область, заключенная между пунктирной и сплошной кривыми, описывает переходные режимы деформирования, при которых совершается изменение структуры в материале при постоянной скорости деформации или при постоянном напряжении сдвига (показано стрелками). Рассматриваемые здесь переходные режимы в методе Q = onst соответствуют нисходящим ветвям кривых т (7), в методе М = onst — участкам S-образных кривых 7 (/) от точки перегиба до выхода на установившийся режим течения. [c.119]

В опытах с высокоэластичными системами, у которых с повышением скорости деформации происходит сильное деформационное упрочнение, определение зависимости скорости деформации от напряжения сдвига при установившихся режимах течения может наталкиваться на большие трудности вследствие проявления пристенного скольжения относительно измерительных поверхностей. Этот случай по опытам А. Я. Малкина, проводившимся согласно методу Q = onst, иллюстрируется рис. 58. Испытывался линейный полиэтилен при 155° С. Опыты проводились с очень жестким динамометром. Поэтому нижний предел прочности (точка А) был достигнут в области скоростей деформаций, соответствующих неньютоновским режимам установившегося течения. Кривая А В показывает зависимость предела прочности от скорости деформации. При каждой данной скорости деформации после перехода через предел прочности наблюдаются колебания напряжения сдвига, амплитуда которых характеризуется полосой АСС. Эти колебания обусловлены чередующимися проскальзываниями материала относительно измерительных поверхностей и его прилипания к ним. При увеличении скорости до некоторого [c.125]

Из рассмотрения рис. 60 виден ряд существенных различий между неньютоновскими жидкостями и пластичными дисперсными системами. Во-первых, у пластичных дисперсных систем нелинейность зависимости у (т) наблюдается при таких скоростях деформаций (y > унн) и напряжениях сдвига (т > т ), при которых не проявляется разрушение структуры материалов. Во-вторых, у этих систем разрушение структуры может быть выражено столь резко и происходит так интенсивно, что в широком интервале скоростей деформаций максимальное напряжение сдвига не зависит от величины у или слабо повышается с ее увеличением. Эта особенность прочностных свойств пластичных дисперсных систем обусловлена прежде всего хрупкостью их структурного каркаса. В-третьих, отвечающее каждому определенному значению у предельное разрушение структуры может так усиливаться с увеличением у, что напряжения сдвига на установившихся режимах течения не только отстают от увеличения у, как-то наблюдается при аномалии вязкости, но значительно снижаются при возрастании у. Это явление сверханомалии, впервые изученное в работах Г. В. Виноградова, В. В. Синицына и В. П. Павлова, иллюстрируется на рис. 60 ветвью АС кривой A DEFG. В-четвертых, на установившихся режимах течения при низких скоростях деформаций сопротивление вязкого течения дисперсионной среды и перемещения относительно нее дисперсной фазы могут не зависеть от скорости деформации (участок D кривой A DEFG). С увеличе- [c.128]

При достаточно высоких скоростях деформаций разрушение структуры материала становится настолько глубоким, что дальнейшее повышение у уже не влияет на состояние его структуры. Это происходит при критических значениях скоростей деформаций и напряжений сдвига, равных соответственно и и отвечает достижению верхнего ньютоновского режима течения (ветвь FG кривой A DEFG). [c.129]

Автоматический ротационный вискозиметр Р. Вельтман и П. Кунса [57]. Прибор допускает испытание материалов при Q = onst и по заданной программе автоматического изменения Й за определенные отрезки времени. Кривые течения материала записываются на двухкоординатном регистрирующем устройстве. На нем же воспроизводится при желании запись зависимости напряжений сдвига от времени. Автоматическое управление прибором позволяет записывать кривую течения за 15 сек при изменении скорости деформации от О до 4-10 сек. За столь малые отрезки времени испытания тепловые эффекты не успевают проявиться в такой мере, чтобы оказать существенное влияние на результаты измерений. Автоматический вискозиметр применялся для испытаний смазочных масел и консистентных смазок. Наружный цилиндр приводится во вращение со скоростью от О до 400 или от О до 1,6-10 об мин. Крутящий момент передается на внутренний цилиндр, связанный с измерителем тензометрического типа. Пределы измерения вязкости от 5-10" до 2-10 н-сек-м скоростей деформации до 4-10 сек напряжений сдвига от 5 до 2,5-10 Я 1 — Oi75 0,535 Янз = 1Л [c.179]

Вискозиметр Р. Мак-Киннеля [8, 9]. Вискозиметр выпускается фирмой Ферранти-Ширли (Англия). Это прибор высокого класса исполнения. Вращается конус, связанный с измерителем моментов торсионного типа (спиральная пружина) и с реостатным (омическим) датчиком. Диск неподвижен. Отличительной особенностью прибора является малый угол между конусом и диском (порядка 0,3°), что требует для испытания всего около 0,1 см исследуемого материала и обеспечивает высокую однородность поля напряжений сдвига и температур (от комнатных до 200°). В приборе предусмотрено автоматическое устройство для записи кривых течения. Пределы измерения вязкости отО,1 до 10 н-сек-скоростей деформации от 0,1 до 1-10 сек и напряжений сдвига от О до 5,68-10 н-ж-2. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...