Кривая деформирования длительного циклического деформирования

На рис. 2.3.9 приведена схема кривых длительного циклического деформирования для (к — 1) и к-го полуцикла при наличии выдержек, основанная на изложенной выше простейшей модели. Здесь предполагается существование обобщенной диаграммы длительного циклического деформирования, аналогичной диаграмме циклического деформирования при нормальной температуре [63, 235]. Будем считать, что на участке активного нагружения и ползучести текущие значения необратимой деформации на некотором уровне напряжений а равны значениям полных необратимых деформаций на этом уровне напряжений. На рис. 2.3.9 зона разгрузки в полуцикле (к — 1) соответствует напряжениям а <( <С <7тт, зона нагружения — напряжениям 8 > Отт. Линия 1 относится к кривой мгновенного нагружения, т. е. нагружения со скоростью, когда временные эффекты не могут проявиться. Линия 2 — кривая активного нагружения, а линия 3 — огибающая, проходящая через значения необратимой деформации в циклах нагружения с выдержкой. длительности т. [c.97]

На основании уравнения (2.3.19) и предположения о существовании обобщенной кривой длительного циклического деформирования можно записать уравнение для текущей необратимой [c.97]

Для уравнения (2.3.21) при заданном числе полуциклов по параметру времени может быть построено семейство изохронных кривых циклической ползучести, представляющих собой, по существу, часть обобщенных кривых длительного циклического деформирования соответствующего нагружения. Уравнение таких кривых может быть записано как [c.101]

При определенных условиях, когда деформация ползучести является преобладающей, уравнение (2.3.23) дает изохронные кривые длительного циклического деформирования, которые в первом приближении могут быть построены в координатах а — е. [c.102]

Из закономерностей подобия вытекает существование обобщенной кривой длительного циклического деформирования. Основное свойство такой кривой состоит в том, что циклические изохронные [c.273]

Использование уравнений (14) и (17) обобщенных кривых длительного циклического деформирования для решения задач с неоднородным распределением напряжений в общем случае требует определения в каждой точке тела момента перехода от разгрузки к нагружению, т. е. определения состояния, при котором в точке о = 0. В этом состоянии осуществляется переход от линейной зависимости при разгрузке к изохронной кривой. Такой подход в общем случае требует решения в приращениях с анализом истории нагружения в каждой точке тела. [c.55]

Задачи, связанные с циклической релаксацией, выдержками па стадии разгрузки, существенным изменением напряжений при выдержках и т. д., могут быть, по-видимому, решены с использованием рассмотренных выше обобщенных кривых длительного циклического деформирования, но с применением внутри полу-цикла гипотез ползучести типа гипотезы упрочнения, наследственных гипотез и т. п. Такой подход нуждается в дополнительной экспериментальной проверке. [c.60]

Показатель степени для изохронной кривой длительного циклического деформирования вычисляется по уравнению [c.109]

Зависимость между циклическими напряжениями и деформациями можно представить в виде уравнения обобщенной кривой длительного циклического деформирования для А -го полуцикла [ 3 ] [c.157]

Для режима нагружения без высокотемпературной выдержки при постоянной нагрузке уравнение кривой длительного циклического деформирования (3.12) переходит в уравнение связи между циклическими напряжениями и деформациями при мгновенном деформировании с учетом старения материала в процессе малоциклового нагружения. Уравнения состояния материала при длительном малоцикловом нагружении в принятой форме [(3.12) или (3.13)] описывают основные процессы циклического упругопластического деформирования (упрочнение, разупрочнение, асимметрию, одностороннее накопление деформаций, циклическую анизотропию конструкционных материалов при малоцикловом нагружении. [c.158]

Решение нелинейных краевых задач механики деформируемого твердого тела осуществляется в этом случае численными методами (см. гл. 8) с использованием модельных представлений или обобщенных кривых циклического и длительного циклического деформирования ГЗ—7]. Если для оценки прочности и ресурса предполагается использование нормативных подходов [2], расчет напряжений проводится для основных режимов эксплуатационного нагружения и их многочисленных комбинаций с тем, чтобы выявить ситуацию с максимальными амплитудами напряжений и наибольшими повреждениями (см. гл. И). Для сокращения объема выводимой информации в этом случае анализ напряжений и деформаций осуществляется для заранее заданного набора сечений (типа 1 — il, 2 2 по рис. 12.1). [c.256]

Функции, отражающие длительность циклического деформирования, можно выразить в известной форме [26] а Т, t) а я ](7, t) где (С, т) и ( [зо, h) —параметры кривых длитель-]юй прочности и пластичности соответственно. Выражая время циклического деформирования через характеристики процесса малоциклового нагружения 1 = получаем уравнение кривой малоцикловой прочности, отражающей специфические особенности неизотермической малоцикловой усталости [c.70]

Рис. 27. Схема кривых длительного циклического деформирования

На рис. 27 приведена схема кривых длительного циклического деформирования для (k — 1) -го и k-To полуциклов при двухсторонней и односторонней выдержках, основанная на изложенной выше простейшей модели. Предполагается суш,ествование обобщенной диаграммы длительного циклического деформирования, аналогичной диаграмме циклического деформирования при нормальной температуре (см. гл. 2). [c.203]

Обобщенная кривая длительного циклического деформирования может быть также представлена в виде линейного участка в зоне разгрузки и семейства изохронных кривых в зоне нагружения. На рис. 27 зона разгрузки в полуцикле (k —1) соответствует напряжениям S > Oj in> зона нагружения — напряжениям S > [c.205]

В случае справедливости деформационно-кинетического критерия, а также метода расчетного определения напряженно-деформированного состояния при длительном циклическом нагружении гофрированной оболочки кривая длительной малоцикловой прочности компенсаторов при стационарном режиме нагружения, выраженная через величины циклических деформаций в наиболее нагруженной зоне изделия, должна совпадать [c.207]

На указанных установках осуш ествляются длительные циклические испытания при мягком и жестком нагружении по заданной программе (в том числе и с выдержками) с получением диаграмм деформирования, кривых циклической ползучести (релаксации) и кривых усталости. [c.235]

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Это выражение описывает семейство изохронных кривых деформирования, когда пластическая составляющая является суммой активной деформации циклического нагружения и деформации ползучести на стадии выдержек в соответствии с двумя членами и квадратных скобках. В зависимости от длительности выдержки Тв образуется система изохронных кривых, которые, будучи подобными по параметру накопленного числа полуциклов к и общей длительности нагружения т, вводятся в вычислительный анали полей упругопластических деформаций в элементах конструкций при термоциклическом нагружении. [c.21]

Чтобы учесть при определении циклических деформаций временные эффекты, характерные для этапов длительных выдержек при постоянной нагрузке, в соответствии с принятой для инженерных расчетов теорией старения, необходимо изучить ползучесть при соответствующих температурах и получить изохронные кривые деформирования, параметры которых зависят в общем случае от истории циклического упругопластического деформирования. [c.218]

ИЛИ элемента конструкции в широком диапазоне чисел циклов (в области мало- и многоцикловой усталости) анализ и обобщение статистических закономерностей усталости" при стационарном, программном и случайном нагружениях развитие основных принципов механики разрушения иа случай циклического деформирования в упругой и упругопластической областях разработку моделей циклически деформируемой среды и построение на их основе кривых деформирования и разрушения углубление анализа взаимодействия циклических, статических и длительных статических повреждений переход к систематическим циклическим испытаниям моделей и реальных конструкций. [c.24]

Изложение методов неразрушающих исследований длительного сопротивления конструкционных материалов является самостоятельной темой, которая в данной книге не затрагивается. Предполагается, что все требуемые характеристики получаются из традиционных испытаний на длительное и быстрое разрушение образцов, испытываемых в соответствующих температурных условиях. Лишь в случае малоцикловой усталости рекомендуется использование наряду с кривыми усталости традиционных кривых циклического деформирования. [c.5]

Однако наиболее универсальным и объективным остается метод построения уравнений повреждений на основе экспериментальных данных о разрушении образцов при заданных программах нагружения. В определенных случаях можно фиксировать не момент полного излома образцов, а момент появления видимых трещин. Опыты на длительное разрушение трудоемки, так как для построения кривой статической или циклической усталости необходимо испытать довольно много образцов, увеличению числа которых способствует и явление рассеяния долговечностей, отвечающих одинаковым условиям испытаний. Напомним, что при исследовании деформационных процессов такого большого числа образцов не требуется, так как выборочная диаграмма деформирования или кривая ползучести может быть построена по результатам испытаний только одного образца. [c.97]

Предложения [14, 15] но методу расчета применительно к высокотемпературным атомным энергетическим установкам являются развитием расчета при отсутствии ползучести, и между ними существует определенная преемственность. В расчете размахов местных неупругих деформаций используется соотношение типа Нейбера, кривая циклического деформирования формируется на основе характеристик сопротивления деформированию, зависящих от изменения температур и длительности полуцикла. При формировании циклов рассматривается процесс изменения приведенных местных деформаций от эксплуатационных нагрузок (теория наибольших касательных напряжений). Уравнение кривой усталости включает упругую и пластическую предельные деформации, зависящие от температуры и длительности нагружения. Эти деформации определяются через базовые характеристики механических свойств при кратковременном и длительном нагружении. [c.38]

Основное свойство такой диаграммы состоит в том, что циклические изохронные кривые (по параметру времени выдержки т) образуют при заданной предыстории нагружения единую зависимость между напряжениями 5 ) и деформациями отсчитываемыми от момента перехода через нуль значений напряжений (см. гл. 1, 2, 5). Разгрузка предполагается линейной. При таком подходе поведение материала описывается на основе деформационной теории малоциклового нагружения с введением зависимостей, аналогичных теории старения [10]. Используя концепцию обобщенного принципа Мазинга и имея в виду более удобное использование данной трактовки при решении краевых задач, аналитически диаграмму длительного малоциклового деформирования материала можно представить в следующем виде [c.157]

При высоких температурах, когда уже достаточно полно проявляются реологические эффекты, вместо обобщенной диаграммы циклического деформирования вводится понятие обобщенной кривой длительного циклического деформирования, предполагающей наличие семейства изохронных кривых циклической ползучести при соответствующем нагружении. [c.44]

Результаты сопоставления расчетных (пунктирные линии) д экспериментальных диаграмм деформирования показаны на рис. 7.58, 7.59. Циклическое нагружение характеризуется рис. 7.58, а (начальная кривая деформирования и стабильный цикл), рис. 7.58, б (стабильные кривые при различных амплитудах деформации) и рис. 7.59, а (упрочнение в процессе циклического нагружения при размахах деформации 0,5 1 1,5 2% п — номер полуцикла здесь же показан переход от одного размаха к другому). На рис. 7.59 б, в показано влияние выдержки при нулевом напряжении на амплитудное напряжение в первом после выдержки полуцикле (для одной длительности выдержки полуцикл показан на рис. 7.58, а — кривая MN). Восстановление упрочнения при циклическом нагружении после двух выдержек различной д.лн-тельности показано на рис. 7.59, в. Отметим, что эти результаты иллюстрируют не только качественное (вполне очевидное) соответствие поведения материала AI и испытываемой стали, но и удовлетворительное количественное. [c.232]

Рассмотренные закономерности длительного малоциклового деформирования позволяют на основе приведенных уравнений записать аналитическое выражение для семейства изохронных кривых циклической ползучести при заданном числе полуциклов нагружения по параметру времени = (в пределах упругой разгрузки) и [c.181]

Основное внимание в справочнике уделено характеристикам неупругого деформирования и разрушения материалов при кратковременном, длительном и циклическом нагружениях в условиях нормальных и повышенных температур После традиционных сведений о химическом составе, общепринятых характеристиках (Оо2, Og, 5, /) и их нормируемых минимальных значениях дается по возможности подробная информация об истинных (действительных) диаграммах деформирования, циклических кривых, параметрах длительной и малоцикловой прочности При этом широко используется аппроксимация опытных данных приводятся параметры степенной аппроксимации действительной кривой деформирования, циклической кривой, кривых малоцикловой усталости [c.257]

Приведенная выше структура уравнений, определяющих связь циклических напряжений и деформаций, дает возможность с единых позиций рассмотреть закономерности деформирования для весьма различных условий нагружения и нагрева. Форма принятых Зависимостей, а также использование представлений о наличии изохронных и изоциклических кривых длительного циклического деформирования дает основание полагать, что решение соответствующих задач пластичности и ползучести при повторном нагружении может быть выполнено с привлечением разработанных в [139, 167] подходов. [c.105]

Оказывается, что зависимость между циклическими напряжениями и деформациями можно выразить, используя представление о наличии обобщенной кривой длительного циклического деформирования. Основное свойство такой кривой состоит в том, что циклические изохронные кривые (по параметру времени) образуют при заданной предыстории нагружения единую зависимость между напряжениями и деформациями, отсчитываемыми от момента перехода через нуль значений напряжений. Разгрузка при этолг предполагается линейной. Аналитическое выражение обобщенной кривой длительного циклического деформирования [c.202]

Задача об определении сопротивления малоцикловому разрушению при температурах более высоких, чем указанные, когда циклические пластические деформации сочетаются с деформациями ползучести, существенно усложняется. В настояш,ее время осуществляются интенсивные экспериментальные исследования уравнений состояния и критериев разрушения при длительном цикличес-ком нагружении в условиях однородных напрян енных состояний при жестком и мягком нагружении. Результаты этих исследований освещены в трудах конференций в Киото (1971), Каунасе (1971), Будапеште (1971), Филадельфии (1973) [1, 3, 6, 7], а также конференций в Лондоне (1963, 1967, 1971), Сан-Франциско (1969), Брайтоне Х1969), Дельфте (1970) и др. Однако несмотря на большой объем экспериментальных работ, пока не удалось разработать общепринятые предложения по кривым длительного циклического деформирования и разрушения это не позволяет перейти к расчетной оценке напряженных и деформированных состояний в элементах конструкций для определения их прочности и долговечности на стадии образования трещин и тем более на стадии их развития. [c.100]

Таким образом, применяя метод оценки долговечности в условиях длительного повторного нагружения, можно определить скорость накопления повреяодений в зависимости от типа напряженного состояния, режима нагружения и свойств конструктивного материала, а следовательно, прогнозировать место разрушения. В качестве базовых данных при оценке долговечности используют кривые длительной малоцикловой усталости и располагаемой пластичности конструкционного материала. При анализе кинетики НДС в рассмотрение вводят диаграммы длительного циклического деформирования и кривые циклической ползучести. Б этом случае сопротивление деформированию характеризуется соответствующими мгновенной и изохронными кривыми деформирования. [c.11]

По рассмотренной выше схеме требуется поцикловое экспериментальное описание кривой длительного циклического деформирования и невозможно рассмотреть сопротивление деформированию, исходя из некоторых фундаментальных характеристик пластичности и ползучести. БоЛее перспективна разработка кинетических уравнений состояния или реологических моделей. Вместе с тем, использовав условия подобия и установив связи характеристик циклической пластичности и ползучести с [c.208]

С использованием системы полученных в настоягцем параграфе данных по основным зависимостям длительного малоциклового нагружения с выдержками оказывается возможным описывать диаграммы такого нагружения, используя характеристики изо-циклических мгновенных кривых деформирования и параметры изохронных кривых обычной статической ползучести в форме упавнения (2.3.23). [c.104]

В испытаниях на термическую усталость с варьируемой жесткостью нагружения [4,5, 10] это связано прежде всего с режимом неизотермического малоциклового нагружения (жесткость нагружения, уровень максимальной температуры цикла, скорость нагрева и охлаждения, длительность выдержки) и определяется различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в разной степени из-за продольного градиента температур, и протеканием реологических процессов на этапе выдержки при высокой температуре [4, 10]. На рис. 4, б показано, что зффект одностороннего накопления деформаций существенно проявляется в характерной для малоцикловой усталости области чисел циклов (до 10 ) и в определенных условиях (большая жесткость нагруяшния — до 240 Т/см и длительная выдержка — до 60 мин), возможно накопление перед разрушением деформаций, близких к величинам статического однократного разрыва (кривые 7,5, 5) при соответствующем времени деформирования в условиях неизотермического нагружения. При этом реализуется смешанный или квазистатический (длительный статический) характер малоциклового разрушения. [c.40]

Анализ кривых на рис. 2.16 показывает нестационарность процесса циклического деформирования в зоне разрушения определяется длительностью вьщержки значительная разница пластических деформаций, достигаемых в полуциклах на зтапах нагрева и охлаждения (е° > е ), определяет интен(31вность накопления деформаций (рис. 2.16, б), а следовательно, значительных квазистатических повреждений. rijffl увеличении длительности вьщержки увеличиваются степень нестационарности процесса упругопластического деформирования и уровень односторонне накопленных деформаций в зоне разрушения (см. рис. 2.16, б), уменьшается козф ициент асимметрии цикла напряжений при примерно постоянном размахе напряжений (см. рис. 2.16,а). [c.38]

Таким образом, изохронные кривые для данного полуцикла деформирования зависят от функций Р Цс), учитывающей влияние режима предьщущего этапа циклического нагружения Fj(t), зависящей от общего времени деформирования с учетом частоты активного нагружения Фг (Гв ), отражающей влияние длительности вьвдержки. [c.81]

Получен комплекс базовых характеристик сплава ХН60ВТ, описывающих сопротивление циклическому и длительному статическому деформированию изоциклические диаграммы, изохронные кривые деформирования и их параметры. [c.219]

Циклическое упрочнение (см. рис. 4.51), свойственное сплаву ХН60ВТ, приводит к существенному увеличению сопротивления упругопластическому деформированию при кратковременном и длительном нагружениях. Кривые деформирования сплава в циклически упрочненном состоянии расположены существенно выше кривых, соответствующих исходному состоянию (см. рис. 4.49). [c.223]

Однако при деформации ползучести, реализующейся на этапе выдержки в цилиндрическом (типа П) и сферическом корпусах (до 0,1 — 0,2 %), изохронные кривые деформирования различаются незначительно. Выявленная закономерность позволяет в расчетах деформаций ползучести в цикле термоциклического нагружения не учитывать для применяемого жаропрочного сплава ХН60ВТ влияние эффекта циклического упрочнения на сопротивление деформированию при длительном статическом нагружении. [c.223]

Для описания условий деформирования при длительном циклическом нагружении используют деформационную теорию и теорию течения, В первом случае для изотермических условий нагружения наряду с изоциклическими (для 20 °С и повышенных температур) получили применение изоцикличе-ские изохронные кривые деформирования F (а, е) (при высоких температурах) в зависимости от уровня напряжений о, температуры t, времени т и числа полуциклов k [c.26]

Развитием указанных подходов, применительно к области повышенных и высоких температур, явилось обоснование существования изоциклических и изохронных диаграмм длительного малоциклового деформирования [15]. Исследования сопротивления материалов высоко-температурному малоцикловому деформированию позволили сформулировать положение о том, что в каждом полу-цикле на участке активного нагружения можно использовать зависимости, характерные для описания статической ползучести в соответствии с теорией старения Работнова. При этом основная особенность диаграммы деформирования с проявлением временных эффектов состоит в том, что циклические изохронные кривые (по параметру времени) образуют при заданном режиме нагружения единую зависимость между напряжениями и деформациями, отсчитываемыми от момента перехода через нуль значений напряжений. [c.177]

Результаты сопоставления расчетных кривых деформирования (штриховые линии нанесены там, где заметно отличие) с опытными в нулевом, первом и стабилизированных полуциклах (замкнутая петля гистерезиса) представлены на рис. 5,6, а. Рис. 5.6, б иллюстрирует соответствие расчетных и экспериментальных стабилизированных диаграмм циклического деформирования при различных амплитудах деформации. Процесс изотропного упрочнения по числу полуциклов при стационарном циклическом жестком нагружении для различных значений размаха Ае характеризуется кривыми, приведенными на рис. 5.7 здесь же показаны переходные кривые при ступенчатом увеличении размаха деформации. Кривые 1, 2, 3, 4 отвечают размахам деформации 0,5 1 1,5 2 % соответственно кривые 5, 6, 7 —переходам с увеличением размаха на 0,5 %. На рис. 5,8 показано влияние длительности выдержки при нулевом напряжении на амплитудное напряжение в первом после выдержки иолуцикле (при постоянном размахе Ае) и восстановление упрочнения после возврата в результате выдержек при двух значениях длительности. Участок кривой деформирования после возврата при одном из значений длительности выдержки дан на рис. 5.6, а. Можно [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...