Линии Людерса скоростей

При изучении сопротивления растяжению строительной стали инженеров заинтересовало в особенности явление внезапного удлинения на пределе текучести. Тот факт, что при определенном значении растягивающего напряжения происходит внезапное падение растягивающей нагрузки и что после этого металл получает значительное удлинение при несколько пониженном напряжении, хорошо известен. Бах ввел для этих двух значений напряжения наименования верхнего и нижнего пределов текучести ). Дальнейшие опытные исследования показали, что нижний предел текучести в меньшей степени зависит от формы образца, чем верхний на этом основании на практике ему придается большее значение. Испытания на изгиб и кручение показали, что характерные линии текучести (линии Людерса) в этих условиях появляются при значительно более высоких напряжениях, чем в случае однородного распределения напряжений, откуда выясняется, что начало текучести зависит не только от величины наибольшего напряжения, но также и от градиента напряжений. Недавно под руководством А. Надаи были проведены важные эксперименты со сталью при пределе текучести. Они показали, что начало текучести весьма сильно зависит от скорости деформирования ). Кривые рис. 183 воспроизводят результаты, полученные для мягкой стали в широком интервале скоростей деформирования (M=ds/d = 9,5-10 до M = 300 сек ). Из них видно, что не только предел текучести, но также предел прочности и полное удлинение в сильной степени зависят от скорости деформирования. [c.437]

С другой стороны, надо было понять теорию Сен-Венана-Треска, что было связано с интерпретацией физических опытов и теоретических расчетов. Это очень интересно с методологической точки зрения. Действительно, в опытах по нагружению (плоская деформация) внутренним давлениям отверстия в материале наблюдали линии скольжения (их потом стали называть линии Людерса-Чернова). Это были линии реального разрыва, а Сен-Венан рассчитывал, что так же должны выглядеть и площадки максимальных касательных напряжений. Это позволило ему ввести гипотезу о соосности тензоров (девиаторов) напряжений и деформаций (скоростей деформаций). Конечно, это предложение отвечало идеям Навье и было принято современниками, но надо подчеркнуть, что кроме упомянутой аналогии между полями линий скольжения и линиями максимальных касательных напряжений в плоском случае других фактов не было обобщение этих идей и их распространение на трехмерную ситуацию, к счастью, не связано с обсуждаемым материалом и пришло много позже. [c.40]

Фиг. 237 воспроизводит три пластических клина (группы семейств линий Людерса), которые образовались на плоском стальном образце, растянутом равными внецентренно прпложенными силами в направлении, параллельном осп стержня. В этом случае неясным линиям была сообщена отчетливая видимость при помощи более мягкого вида покрытия магнафлюкс ). В тонких плоских образцах, подвергнутых подобно образцу, представленному на фиг. 237, испытанию на растяжение, последовательно развивались от одного или обоих концов образца очень тонкие и резко выраженные слои течения. Эти слои развивались в направлении, перпендикулярном плоской стороне растянутого образца их следы были видны на обеих плоских сторонах образца, и в каждом слое текучести имели место пластические деформации чистого сдвига (плоская деформация) ). Замечательно, что в случае плоских образцов из кремнистой стали параллельные линии скольжения развивались на некоторых равных интервалах, как это можно видеть на фиг. 235. Неясные тонкие линип течения не становились более толстыми после их появления на сторонах плоского образца, но позднее между ними возникали новые линии. Толщина слоев течения, образующихся на плоских стержнях или полосах из стали, повидимому, пропорциональна толщине образца. В некоторых сортах стали при достижении ими предела текучести часто наблюдается постепенное потемнение полированных поверхностей, и границы затемненных (пластичных) зон в плоских образцах перемещаются в виде наклонных линий скорость распространения этих линий зависит от скорости движения захвата испытательной маптины, [c.320]

Многократные резкие перепады температур происходят в котлах сверхвысокого давления. Еслн образуется паровая подушка между водой и стенкой котла нз-за отсутствия смачиваемости в этом месте стенки, то скорость переноса тепла от стенки к воде сильно уменьшается и поэтому температура стенки повышается. Нарушение паровой прослойки вызывает снижение температуры стеики. Таким образом, температура стенки сильно флуктуирует, вызывая тем самым последующее изменение локальных напряжений. Аналогичные явления встречаются тогда, когда капли воды с поверхности воды попадают в трубопровод, поверхность которого имеет более высокую температуру. Разрушение в таких случаях может происходить очень быстро, что указывает на то, что число циклов напряжений, очевидно, невелико, а величина локальных напряжений — высока. Другим доказательством образования высоких напряжений является наличие линий Людерса на поврежденных участках. Трещнны, как правило, многочисленны, часто располагаются илн параллельно относительно друг друга, или перекрещиваются и обычно являются транскристаллитными (в присутствии щелочи трещины могут зарождаться межкристаллитно но тогда трещнны обусловлены щелочным растрескиванием и по своей природе являются обычным коррозионным растрескиванием — см. раздел 5.2). Поскольку водород является одним из продуктов коррозионной реакции, то имеется также возможность ускорения распространения усталостных трещин за счет водородного охрупчивания. [c.291]

Во время стадии текучести на поверхности образца появляются полосы, составляющие с осью растяжения угол около 50° (ф. 594/1). Эти полосы ясно видны по всей окружности образца и называются линиями Чернова—Людерса. Если скорость растяжения очень мала, то появляется одна или две полосы — они начинаются на краях образца и постепенно покрывают его по всей длине. В этом случае площадка текучести прямолинейна. В момент встречи двух полос на конце площадки появляется небольшая спускающаяся вниз ступенька [74]. При более высоких скоростях растяжения, используемых, например, в заводских испытаниях, полосы более многочисленны и быстро следуют одна за другой, давая горизонтальную ступеньку с зубом текучести. Когда проводятся испытания на растяжения при более высоких температурах (около 200° С), эти внезапные падения напряжения происходят во всей области пластичности и кривая растяжения состоит полностью из зубцов текучести или штрихов. Этот процесс Портевена—Лешателье протекает также во время деформации метастабильного аустенита (ср. гл. 17). Такая неоднородность пластического течения обусловлена наличием внедренных атомов в твердом растворе а- или у-железа, сгруппированных в атмосферы Коттрелла. Перераспределение этих атмосфер в феррите во время и после деформации вызывает деформационное старение мягких сталей. В результате появляются очень мелкие выделения карбидов и нитридов, особенно после незначительного нагрева пластически деформированного материала. Эти выделения позволяют выявить линии Чернова— Людерса внутри деформированного материала. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...