Гистерезис при циклическом деформировании

При работе плоскоременной передачи часть энергии расходуется на упругий гистерезис при циклическом деформировании ремня (растяжение, сдвиг, изгиб) на скольжение ремня по шкивам, аэродинамическое сопротивление движению ремня и шкивов, а также трение в подшипниках валов передачи. [c.300]

Сравнение с температурным методом. Как известно, температура разогрева образца в результате механического гистерезиса при циклическом деформировании характеризует собой интенсивность протекания процесса усталостного разрушения в материале, при появлении усталостной трещины наблюдается ее резкое повышение [3]. [c.139]

Рис, 1.3. Петля гистерезиса при циклическом деформировании в координатах напряжения с-деформация е [c.10]

Гистерезис при циклическом деформировании 119 [c.481]

Потери энергии и к. п. д. При работе передачи энергия теряется на упругое и радиальное скольжение гистерезис при циклическом деформировании изгибом, растяжением от полезной нагрузки и поперечным сжатием на трение в опорах и на сопротивление воздуха при движении ремня и шкивов. [c.402]

КПД передачи. При работе плоскоременной передачи часть энергии расходуется на упругий гистерезис при циклическом деформировании ремня (растяжение, сдвиг, изгиб), на скольжение ремия [c.132]

Условие A0t 2o-o,2 в большинстве практических ситуаций не выполняется, поскольку пластическая деформация в цикле охлаждение— нагрев существенно зависит от механических свойств металла, характеристик его упрочнения при циклическом деформировании, часто охлаждения — нагрева и других параметров, которые могут существенно влиять на форму петли упруго-пластического гистерезиса. Также необходимо учитывать то, что при термической усталости материала циклическое деформирование происходит в определенном интервале температур и полуциклы нагрева и охлаждения могут оказывать различное влияние на металл. [c.237]

Сигнал, получаемый от деформометра, подается на одну из координат двухкоординатного самописца типа ПДС-21М. На другую координату поступает сигнал с измерительного моста, тензодатчики которого размещены на захватах установки, и, таким образом, при циклическом деформировании образца записывается петля гистерезиса. [c.158]

Диаграмма циклического деформирования строится на основании формул (5.6)—(5.8) в виде ломаной, состоящей из трех линейных участков (рис. 5.10) (мгновенно-упругая деформация е(1) = ( >, не влияющая на петли пластического гистерезиса, на этом рисунке не показана). Эта аппроксимирующая ломаная вписывается в реальную диаграмму деформирования, причем может быть любой коэффициент асимметрии R. Величины Са, и С, отвечают переломам аппроксимирующей линии, причем j может рассматриваться как технический предел текучести при циклическом деформировании. Коэффициент жесткости Ез представляет собой тангенс угла наклона первого линейного участка теоретической кривой деформирования, а два других коэффициента жесткости 4 и определяются по фактической диаграмме циклического деформирования с учетом формул (5.7) и (5.8) как [c.174]

При циклическом деформировании механических систем иногда пользуются силовой характеристикой - зависимостью суммы позиционной силы и силы трения Р=Р+К от обобщенной координаты д. На плоскости Р, д эта характеристика представляет собой петлю гистерезиса. Площадь, ограниченная этой петлей, равна работе сил трения за один период движения и является основной количественной мерой рассеивания энергаи при колебаниях. Некоторые примеры силовых характеристик для системы с. одной степенью свободы (рис. 6.5.2) приведены на рис. 6.5.3. [c.365]

Рассеянная за цикл колебаний энергия AW характеризуется площадью петли гистерезиса, образуемой в координатах некоторая обобщенная сила - соответствующее перемещение или напряжение - относительная деформация при циклическом деформировании системы либо образца. [c.314]

Не демпфирующую способность материала при циклическом деформировании оказывает влияние наложение деформирования другой частоты, причем это влияние существенно зависит от соотношения частот и амплитуд напряжений основных и сопутствующих колебаний и угла сдвига фаз. Наложение внешнего магнитного поля сказывается на уровне демпфирующей способности материалов, обладающих магнитомеханическим гистерезисом. Это, в основном, ферромагнитные стали мартенситного и мартенситно-ферритного классов. Достаточно сильное внешнее магнитное поле вызывает уменьшение, причем довольно существенное, уровня демпфирующих свойств материалов. [c.328]

Так же аномально, при соответственно подобранной предыстории деформирования, должна протекать согласно анализу и циклическая ползучесть. Если циклическому деформированию предшествует односторонняя деформация — в результате быстрого деформирования или выдержки, вышагивание петли может происходить в направлении, обратном этой деформации, независимо от знака среднего напряжения (при относительно небольшой асимметрии цикла). Условия, при которых эта ситуация реализуется, могут быть определены расчетным путем с использованием соответствующей данной истории нагружения эпюры Эг. В следующем параграфе приведены результаты экспериментов, которые подтверждают возможность и условия аномального смещения петли гистерезиса при циклическом нагружении. [c.71]

Как было отмечено, при циклическом деформировании, в особенности при повышенных температурах, обычно происходит постепенное смещение петли пластического гистерезиса. В условиях мягкого цикла нагружения идет накопление односторонней деформации, которое обычно продолжается и после того, как изменение формы кривой циклического деформирования практически прекратилось. Этот процесс, получивший название циклической ползучести, при стабилизированной форме кривой деформирования характерен для асимметричных циклов нагружения (рис. А1.5). При значительных разма-хах напряжений достаточно самой небольшой асимметрии, которая практически всегда присутствует в опытах, чтобы началось накопление односторонней деформации. Последнее идет в сто- [c.25]

В простых соединениях с четкой схемой интенсивность конструкционного демпфирования может быть определена предварительным расчетом. За меру этой интенсивности принимают площадь петли гистерезиса, развивающегося при циклическом деформировании соединения. Для расчетного определения уравнений отдельных ветвей петли обычно принимают закон Кулона, причем одновременно с анализом развития зон трения учитывают деформации в сопрягаемых элементах системы. [c.341]

Внутренние потери обусловливаются явлением гистерезиса. Последнее заключается в том, что при циклическом деформировании ремня в его элементах происходит внутреннее трение, которое приводит к отставанию деформаций от напряжений (см. рис. 23). В результате этого часть работы, затраченной на деформирование, теряется при снятии напряжений, переходя в тепло и статическое электричество, а также вызывая структурные изменения материала. [c.103]

Гистерезисное трение. При циклическом деформировании упругих тел, даже при малых напряжениях наблюдается некоторое нарушение закона Гука, выражающееся в появлении петли гистерезиса-, на рис. 2.7 показана такая петля в координатных осях напряжение а — деформация е. Расположенная внутри петли гистерезиса площадь диаграммы определяет энергию, рассеиваемую за один цикл колебаний в единице объема материала. Так как расстояния между ветвями обычно весьма малы, точную форму петли в экспериментах установить затруднительно. В то же время площадь петли может быть определена достаточно надежно. Установлено, что площадь петли гистерезиса для большинства конструкционных материалов практически н е зависит от темпа деформирования (т. е. от частоты процесса), но зависит от амплитуды деформации. [c.54]

Кроме кривых циклического упрочнения (разупрочнения), для оценки поведения металлических материалов в условиях циклического нагружения строят гакже кривые циклического деформирования (рис. I 5) в координагах циклическое напряжение - деформация, причем берут значения циклической деформации при достижении стабилизации (насыщения) параметров петли гистерезиса. При монотонном циклическом упрочнении материала в случае испытания с контролируемым напряжением в многоцикловой области [c.31]

Многочисленными исследованиями установлено, что при испытании на малоцикловую усталость материалы ведут себя различно. Одни из них упрочняются, другие — разупрочняются, третьи оказываются стабильными к малоцикловому нагружению, т. е. при циклическом упругопластическом деформировании петля гистерезиса остается практически неизменной. Непостоянство геометрии петли гистерезиса в процессе циклического деформирования приводит к изменению формы диаграммы деформирования с ростом числа полуциклов нагружения. [c.366]

При циклическом упруго-пластическом деформировании с заданным размахом деформации ширина петли гистерезиса характеризует суммарную величину пластической и необратимой упругой в данном цикле деформации. [c.240]

При циклическом упругопластическом деформировании с 10 величина предела пропорциональности оказывается в первом приближении независимой от степени исходного деформирования, что связано с усилением эффекта Баушингера по мере роста степени предварительной деформации. Однако при дальнейшем увеличении эффект Баушингера, достигая максимума, постепенно ослабевает и исчезает. В качестве примера на рис. 2.1.7 для алюминиевого сплава В-96 и стали ТС показан при до 20 характер зависимости от ё< >. При больших степенях деформирования нарушается постоянство Зт — циклического предела пропорциональности. Видимо, по той же причине зависимость между шириной петли гистерезиса в первом полуцикле нагружения 6(1) и степенью (исходного деформирования становится нелинейной и при ё( > > 10 наблюдается снижение интенсивности возрастания 60) с увеличением ё ). [c.76]

При т Тп.т (рис- 1, кривая 2) наблюдается заметное понижение амплитуды напряжений, продолжающееся в течение всего времени циклического деформирования. При выходе на кривую упрочнения также наблюдается зуб и площадка текучести, причем величина зуба меньше, чем в первом случае. Длина площадки заметно не изменилась. И наконец, при >т а>Тп. (рис. 1, кривая 3) уже после нескольких циклов деформирования наблюдается значительное изменение амплитуды напряжений, сопровождающееся расширением петли механического гистерезиса и увеличением доли пластической деформации На кривой упрочнения после циклического деформирования появляются зуб и площадка текучести, величина которых значительно меньше, чем в первых двух случаях. Величина зуба текучести и длина площадки текучести для различных первоначальных амплитуд Та приведены ниже [c.215]

Приведенная на рис. 1, а диаграмма не отражает однозначно характера изменения петель гистерезиса конструкционных сплавов при циклическом упругопластическом деформировании, который может различаться [20] — рис. 1,6, в. Она может быть описана в координатах истинное напряжение — истинная деформация уравнением вида [c.241]

Демпфирование колебаний онределяют следующими способами по загуханию свободных колебаний форме резонансной кривой мощности, затрачиваемой на колебания теплообразованию при циклическом деформировании площади петли гистерезиса. [c.482]

Изменение амплитуды напряжений при жестком нагружении, как и изменение амплитуды деформаций при мягком нагружении, в процессе циклических испытаний определяется свойствами материала. Для одних материалов (алюминиевые сплавы, титан и низкопрочные а-сплавы на его основе, некоторые конструкционные стали) ширина петли гистерезиса при мягком деформировании по мере нара--стания количества циклов уменьшается, а амплитуда напряжений при жестком нагружении увеличивается. Для этой группы материалов характерно повышение предела пропорциональности с увеличением количества циклов нагружения, в связи с чем такие материалы относят к группе циклически упрочняющихся. Для других материалов (например, теплостойкие стали, чугуны, высокопрочные титановые а и (а+ 0)-сплавы) наблюдается обратная картина при мягком нагружении ширина петли гистерезиса увеличивается, а при жестком нагружении амплитуда напряжения снижается. Сопротивление деформированию для этой группы материа-пов с увеличением количества циклов уменьшается, а вся группа материалов относится к типу циклически разупрочняющихся. И, наконец, ряд материалов (аустенитные стали, конструкционные стали средней прочности, некоторые титановые сплавы) не изменяют сопротивления деформированию при цикпическом нагружении, форма диаграмм деформирования остается практически неизменной, а сами материалы относятся к циклически стабильным. На рис. 47 приведен характер изменения диаграмм при жестком и мягком нагружении описанных групп материалов. [c.87]

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]

Рис. 5.13. Характер изменения петли механического гистерезиса для упрочняющегося (а) и разупрочняюще-гося б) материала при циклическом деформировании с постоянной амплитудой пластической деформации

Стадия циклической текучести наблюдается у металлических материалов, имеющих физический предел текучести, и связана с прохождением фронта Людерса - Чернова в условиях циклического деформирования. После достижения определенного чис (а циклов (соответствующих окончанию стадии ЦИЮ1ИЧССКОЙ микротекучесги) наблюдается начало раскрытия петли гистерезиса и снижение действующего напряжения Стц(при испытаниях с общей постоянной деформацией за цикл) у образцов из отожженного железа (рис. 9), Происходит процесс макроскопического циклического разупрочнения. Такое поведение характерно для материалов, имеющих физический предел текучести и испытываемых на усталость ниже статического предела текучести. На [c.24]

Тип функции Fi(k) зависит от особенностей сопротивления металлов циклическим деформациям. Ширина петли гистерезиса меняется от цикла к циклу. Уменьшение ширины петли характеризует повышение сопротивления циклическим пластическим деформациям, т. е. циклическое упрочнение, а увеличение ширины петли — уменьшение этого сопротивления, т. е. циклическое разупрочнение. Циклические свойства металлов подробно изучались Р. М. Шнейдеровичем и А. П. Гусенковым. Изучение изменения диаграмм циклического деформирования по экспериментальным данным позволяет при упрочнении функцию Fi(k) выразить в форме [c.77]

При повторном знакопеременном упругопластическом деформировании возникает петля упругопластического гистерезиса, изменение формы которой по мере увеличения количества циклов является определяющим в прогнозировании малоцикловой долговечности. Характер изменения диаграмм циклического деформирования (петель гистерезиса) зависит от условий нагружения, асимметрииНдикла и свойств материала. [c.87]

Предложен способ определения рассеяния энергии при колебаниях , способы и устройство для определения декремента затухания колебаний. Для записи петли гистерезиса во время деформирования образца сигнал от реохордного и проволочного датчиков подается на двухкоординатный самописец. Использование ЭВМ для записи затухающих колебаний при оценке циклической вязкости предусматривает использование специального электронного прибора, измеряющего величину логарифмического декремента колебаний с автоматической записью абсолютных значений амплитуд колебаний от Л] до Л с точностью до третьего знака при частоте колебаний от 10 до 10 Гц [176]. Для возбуждения колебаний применялся прибор, в котором деформация образца осуществлялась по схеме чистого изгиба (рис. 75). Особенностью подключения прибора к ЭВМ является наличие специального электронного согласующего устройства — аттенюатора входа и линейного усилителя, не входящих в комплект машины. [c.145]

В соответствии с гипотезой поверхности неизотермического нагружения режимы I, И, III должны дать весьма различные диаграммы деформирования стали (рис. 2.5.4). Так, ширина петель гистерезиса при неизотермическом нагружении по режимам I и II должна соответствовать испытаниям с постоянной температурой на уровне максимальной и минимальной температур в цикле. Как известно [234, 238], при принятых длительностях цикла у стали 1Х18Н9Т временные эффекты в первых нескольких циклах нагружения не успевают проявиться. Это обстоятельство позволяет сопоставить диаграммы изотермического и неизотермического нагружений на начальной стадии циклического нагружения (рис. 2.5.5, а). Проведены испытания, когда максимальная тем- [c.118]

При последующем нагреве образец сначала разгружается, а затем вновь нагружается сжимающей нагрузкой (рис. 9,6, точка 5), ко. с меньшей упругопластической деформацией, чем деформация сжатия первого цикла. Таким образом, устанавливается режим циклического упругопластичеокого деформирования объема материала по петле гистерезиса 1—2—3—4—5) с размахом деформаций Де, шириной петли гр, размахом напряжений Дет. При известных жесткостях деформируемого тела i (зависит от температуры) и упругого элемента Сг, а также при наличии температурных зависимостей физико-механических свойств материала представляется возможным охарактеризовать основные параметры процесса циклического деформирования [c.19]

На рис. 12, а показано изменение деформаций при знакопеременном цикле напряжений в области вершины резкого концентратора напряжений. Участок между точками О и 1 соответствует упругопластической деформации в первом полу-цикле растяжения. При этом зона пластической деформации локализована в небольшой области у вершины концентратора, а в остальном материале существуют только упругие деформации. Снятие нагрузки приводит к уменьшению деформации (точка 2), а затем в результате воздействия зон материала, находящихся в упругодеформированном состоянии, к их исчезновению (точка 3). Приложение внешней сжимающей нагрузки вызывает продолжепие петли гистерезиса до точки 4. Разгрузка приводит к полному снятию деформаций (точка 5),, а новое приложение растягивающей нагрузки увеличивает деформации до значения, соответствующего точке 6. Дальнейшее знакопеременное циклическое деформирование приводит к изменению деформации по петле между точками 5 и до тех пор, пока не возникнет усталостная трещина. [c.28]

Таким образом, при циклическом упруго-пластическом деформировании аустенитной стали Х18Н10Т развитие процессов деформационного старения зависит от условий нагружения (температура испытания, уровень нагрузки и форма цикла). При испытании в условиях интенсивного деформационного старения (650° С) процессы упрочнения и охрупчивания материала связаны с образованием карбидной фазы (в основном карбида МегзСб), при других температурах нагружения (например, 450° С) процессы упрочнения и изменения пластичности материала могут быть связаны с формированием блочной структуры. При этом карбидообразование протекает менее интенсивно и существенно зависит от формы цикла (причем в отличие от испытаний при 650° С при 450° С наблюдается в данной стали преимущественно карбид МеС). Развитие карбидообразования и формирования блочной структуры в зависимости от уровня нагрузки при 450° С, так же как и при 650° С, может приводить к возникновению хрупких состояний, и излом при этом носит хрупкий характер. В связи с изложенным, наблюдающееся изменение циклических характеристик (ширина петли гистерезиса, односторонне накапливаемая деформация, пре-де.л текучести и др.) при температуре 650° С может быть связано в основном с развитием деформационного старения (выпадением карбидных частиц), а при 450° С — с формированием блочной ( решетчатой ) структуры. [c.71]

Некоторые современные направления установления критериев разрушения материалов при циклических нагрузках обусловливаются тем, что реальные материалы даже при низких напряжениях не идеально упруги. Каждое деформирование сопровождается необратимыми деформациями и потерей энергии на их образование. Исследования в этом отношении ведутся на базе анализа петли гистерезиса для системы машины — образец, иостроенной в координатах нагрузка — перемещение или напряжение — относительная деформация. [c.19]

Рассмотрим особенности развития микропластических деформаций при циклических нагрузках. Наличие резко выраженной неоднородности деформации по локальньпг областям поликристаллического сплава создает предпосылки для постепенного входа в пластическое деформирование слабых микрообъемов по мере уве.личения числа циклов. Кроме того, в каждом цикле нагрузка — разгрузка и с изменением напряжения при обходе по восходящей и нисходящей ветвям петли механического гистерезиса будет непрерывно изменяться доля неупруго-деформирующихся микрообъемов. Такие локальные пластические деформации, проходящие иа фоне общей упругой деформации матрицы [5], еще не приводят к выделению остаточной де- [c.124]

Для оценки несущей способности резьбовых соединений, применяемых в энергетике, нами исследованы характеристики сопротивления деформированию и разрушению шпилечных сталей 25Х1МФ и 20Х1М1Ф1ТР. Параметры сопротивления однократному деформированию у этих сталей при нормализации и закалке с высоким отпуском близки по своим значениям. Анализ диаграмм циклического деформирования при симметричном цикле нагружения показал, что исследуемые стали являются циклически стабилизирующимися. Ширина петли циклического гистерезиса почти линейна от величины исходной деформации. Циклический предел пропорциональности не зависит от степени исходного деформирования. Для обеих сталей существует обобщенная диаграмма упругопластического циклического деформирования как для мягкого, так и для жесткого нагружения. Характер разрушения гладких образцов зависит от уровня исходного деформирования и вида нагружения. При жестком нагружении наблюдался усталостный вид разрушения, при мягком как усталостный, так и квазистатический, а также переходной. [c.389]

Исследуемый материал при циклическом нагружении оказывается чувствительным к форме цикла нагрева и времени деформирования. На рис. 11 в качестве примера приведено изменение ширины летель гистерезиса при постоянной температуре 600° С и неизотермическом деформировании по режиму I в интервале температур 00 125° С. Отмечается менее интенсивное циклическое упрочнение материала при переменных температурах. Также и с повышением частоты нагружения упрочнение уменьшается, что говорит о влиянии длительности деформирования при высоких температурах. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...