Слой, упругий напряжений

Другая причина зарождения дислокаций в период кристаллизации — возникновение напряжений. Когда происходит ориентированное нарастание (эпитаксия) кристалла па подложку, то сопряжение двух решеток из-за имеющегося всегда небольшого их несоответствия вызывает упругие напряжения в подложке и эпитаксиальном слое. Когда толщина эпитаксиального слоя достигает некоторой критической величины, то энергетически выгодным становится снятие этих упругих напряжений при возникновении дислокаций на границе подложка — растущий кристалл. Повышение [c.103]

Сегрегация примесей при кристаллизации может быть причиной образования смежных слоев состава с несколько различающимися межатомными расстояниями. Это различие вызывает появление упругих напряжений. При определенной разнице в межатомных расстояниях соседних слоев энергетически выгодным может стать их сопряжение путем возникновения дислокаций на границе между соседними слоями. [c.104]

Рассмотренный пример является упрощенным вариантом задачи расчета деформаций автомобильной шины под действием веса машины, если предположить (а для резины это предположение достаточно точно), что поведение материала является линейно упругим. Для численных значений физических параметров, соответствующих состоянию шины при нормальном эксплуатационном давлении, было найдено, что даже в том случае, когда отношение толщины стенки шины к радиусу не мало, точное решение не слишком отличается от приближенного решения, получаемого из рассмотрения шипы как мембраны. При низких давлениях, соответствующих ненакачанной шине, протектор сжимается и работает как балка при чистом сдвиге, подобно тому как это происходит с (искривленной) консолью, рассмотренной в разд. Ill, 3. Слои концентрации напряжений возникают на внутренней и внешней границах шины, откуда следует, что наибольшую нагрузку испытывают самый внутренний и самый внешний слои протектора. [c.328]

В качестве параметров моделирования рассматривали размер зерен-кристаллитов, толщину границ зерен и положение атомов в них, смещения атомов в приграничных слоях благодаря полям дальнодействующих упругих напряжений хаотичного ансамбля внесенных зернограничных дислокаций и характер кристаллографической текстуры. Было показано, что наблюдаемые особенности рентгенограмм наноструктурных материалов могут быть объяснены присутствием в границах зерен внесенных ЗГД. [c.115]

Поверхностные слои металла, нагреваясь в процессе резания, стремятся удлиниться, однако этому препятствуют более холодные внутренние слои, следовательно, первые подвергаются сжатию, а вторые — растяжению. При более интенсивном нагреве напряжения на поверхности превзойдут предел текучести, что вызовет дополнительную пластическую деформацию сжатия верхних слоев металла и перераспределение макронапряжений. Во время последующего охлаждения внешние слои стремятся укоротиться, но не до первоначальной длины, а больше (на величину их пластического сжатия), чему будут препятствовать упруго напряженные внутренние слои. В результате этого во внешних слоях возникнут напряжения растяжения, а во внутренних — напряжения сжатия. [c.56]

Здесь 7 —площадь поперечного сечения балки, а С —модуль упругости при сдвиге. Результат получен ожидаемый (рис. 12.40, а). Действительно, в балке прямоугольного сечения на уровне нейтрального слоя касательное напряжение и сдвиг выражаются формулами [c.155]

При прохождении процессов ИП в контактируемых поверхностях могут измениться условия деформационного упрочнения кристаллической решетки. Во-первых, образование медной пленки может привести к снижению эффективных касательных напряжений в подложке и тем самым обусловить уменьшение процессов наклепа, связанного с упругим взаимодействием дислокаций и работой дислокационных источников. В этом случае упругое взаимодействие линейных дефектов снижается не только по причине уменьшения вероятности множественного скольжения их по различным системам скольжения, но и снижением интенсивности работы источников дислокаций, в частности источников Франка— Рида. Понижение значений касательных напряжений может оказаться недостаточным для преодоления сил линейного натяжения и прогибания дислокационного сегмента до критического радиуса при работе источника Франка—Рида, в результате чего не происходит самопроизвольной генерации дислокационных петель. Во-вторых, наличие упругих напряжений на границе раздела между пленкой и основной матрицей может привести к тому, что выход дислокаций из приповерхностного слоя на поверхность будет затруднен и приведет к возрастанию упругих напряжений материала под пленкой. Помимо этих явлений, нужно еще учитывать взаимодействие дислокаций со свободной поверхностью пленки. Известно, что сила, действующая на единицу длины дислокации и стремящаяся продвинуть дислокацию к поверхности, имеет величину, [c.28]

Напряжения в пружинах при заневоливании должны превышать предел упругости, что неизбежно связано с возникновением пластических деформаций на поверхности проволоки или ленты, из которой изготовлена пружина. В то же время сердцевина витков деформируется упруго и при разгрузке пружины стремится освободиться от напряжений и вернуться в исходное состояние. Однако это не может быть осуществлено полностью, так как практически деформированные поверхностные слои витков тормозят и препятствуют разрядке упругих напряжений средних слоев. Возникшие таким образом при заневоливании пружины остаточные напряжения позволяют повысить ее рабочую нагрузку в эксплуатации. Одновременно с этим при заневоливании выявляются и отсеиваются явно недоброкачественные пружины, которые вследствие недостаточных упругих свойств материала получили чрезмерную остаточную деформацию (осадку). [c.518]

В период нагрева изменяются а) температура от начальной до заданной по процессу, причём получается разность температур металла Мм-н) в сечении от периферии к центру детали (за исключением электронагрева при непосредственном пропускании тока через изделие) б) структура при отпуске, начиная с температуры 150° С и выше, и при остальных видах термообработки при переходе через критические температуры Ас , A g, Аст и Трек)) в) напряжённое состояние, причём в упругой области (600—550° С и ниже) поверхностные слои испытывают напряжение сжатия, а внутренние — растяжения г) размер зерна аустенита при температурах выше верхних критических точек (Лсд, A )- [c.507]

Следовательно, изгибная жесткость многослойной конструкции при наличии контактного давления между слоями, вызванного предварительным напряжением или же внутренним давлением, имеет кусочно-линейный характер. Задачи расчета пространственного упругого напряженно-деформированного состояния многослойных конструкций являются нелинейными. Колебания многослойной конструкции при наличии контактного давления между слоями, вызванного предварительным напряжением или внутренним давлением, нелинейные. Затухание от начальной амплитуды до амплитуды, соответствующей точке перехода, происходит в течение полупериода — периода, что необходимо учитывать при определении различных импульсных нагрузок. Получены аналитические формулы для определения частоты собственных колебаний многослойного кольца дающие удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными. [c.364]

Экспериментально исследована упругая устойчивость при осевом сжатии цилиндрических спирально многослойных оболочек, длина которых составляет три радиуса и менее. Установлено, что при одинаковой толщине слоев критические напряжения многослойной оболочки незначительно отличаются от критических напряжений одного слоя. Увеличение толщины внутреннего слоя приводит к повышению критических напряжений, которое может составлять примерно 50 %, если общее число слоев равно, например четырем, а внутренний слой вдвое толще. Приведены результаты исследования устойчивости при осевом сжатии и совместном действии осевого сжатия и внешнего давления многослойных оболочек с точечными связями между слоями в виде заклепок или сварных соединений. Наличие таких связей существенно повышает величину критического внешнего давления, а следовательно, эффективно нри указанном совместном нагружении многослойных оболочек. [c.384]

При увеличении скорости резания повышается температура в зоне контакта металла с резцом (табл. 52). Под давлением резца верхние слои испытывают пластическое растяжение, а нижележащие — упругую деформацию растяжения. После прохождения резца упруго-растянутые слои стремятся сжаться, но этому препятствуют верхние слои, претерпевшие необратимую пластическую деформацию. В результате внутренние слои остаются частично сжатыми, а в верхнем слое возникают остаточные напряжения растяжения. При нагреве верхние слои стремятся удлиниться, но этому оказывают сопротивление нижние, более холодные слои и в поверхностном слое появляются напряжения сжатия. При охлаждении во внутренних слоях возникают остаточные напряжения сжатия, а на поверхности — напряжения растяжения. [c.121]

При нормальном угле атаки абразивные частицы осуществляют прямой удар по поверхности детали. Вследствие различий в скорости, форме, массе и механических свойствах частиц в момент удара в поверхностном слое создаются напряжения разных порядков. При этом некоторая доля кинетической энергии движущейся твердой частицы затрачивается на упругое деформирование материала, а оставшаяся часть — на его пластическое деформирование и разрушение, а также на дробление абразивной частицы. [c.75]

При нанесении ударов стальным молотком материал поверхностных слоев детали пластически деформируется на некоторую глубину. Удлинение материала наклепанного слоя приводит к возникновению в нем остаточных напряжений сжатия. Эти повреждения уравновешиваются упругими напряжениями за счет деформации детали. При наклепе поверхностного слоя прямая ось 0—0 искривляется до положения О — О, а выпуклая сторона детали оказывается направленной в сторону наклепанной поверхности. Поэтому для исправления деформированных деталей наклеп следует производить по вогнутой стороне. После наклепа в поверхностных слоях металла возникают только остаточные напряжения сжатия (рис. 8.6, б), которые приводят к повышению выносливости и, следовательно, долговечности деталей. Правленные наклепом детали более устойчиво сохраняют форму, чем детали, правленные статическим изгибом. [c.287]

Очень важными при этом факторами, способствующими выравниванию коэффициентов термического расширения глазури и керамики и ослаблению возникающих напряжений, являются промежуточный слой, упругость и смачивающая способность глазури. Особая роль в отношении согласованности глазури и черепка, конечно, принадлежит строению соприкасающихся слоев. [c.74]

Рассмотрите слой упругого материала, помещенного между двумя идеально жесткими плитами и скрепленного с ними. К плитам приложена нормальная сжимающая нагрузка, в результате чего в материале возникает нормальное к поверхности плит напряжение Предполагая, что скрепление материала с плитами полностью предотвращает все поперечные деформации, т. е. что е =е ,=0, определите кажущийся модуль упругости в направлении z через постоянные материала и v. Покажите, что он во много раз может превышать величину Е, если материал слоя в условиях действия гидростатического давления почти несжимаем. [c.127]

Распределение послойных дополнительных напряжений по уравнению (XV.36) приведено в табл. 2, из которой следует, что в рассматриваемом случае при осадке на 50 % распределение дополнительных напряжений таково, что оно не может привести к образованию внутренних надрывов после снятия нагрузки. Однако такое л-слойное тело склонно к короблению, так как верхний слой сжат, а нижний растянут. Поэтому при снятии нагрузки пакет может принять корытообразную форму. Остаточные упругие напряжения можно подсчитать на основании теории малых упруго-пластических деформаций А. А. Ильюшина. [c.337]

После охлаждения до исходной температуры напряжения, вощносающие в результате разности температур, исчезают. Пластически же растянутые слои сжимаются действием упругих сил основного материала, В этих слоях возникают напряжения сжатия, а на противоположной торонб— уравновешивающие напряжения растяжения (рис. 276, в). Брус становится целесообразно иреднапряженным. При действии силы остаточные напряжения вычитаются из рабочих и результирующие напряжения умень- щаются (рис. 276, гид). . [c.401]

В технике высоких давлений, кроме посадки, применяется так называемое автофретирование, которое заключается в предварительной нагрузке цилиндра внутренним давлением, большим рабочего, с таким расчетом, чтобы во внутренних слоях цилиндра возникали пластические деформации. После снятия давления во внешних слоях цилиндра сохраняются упругие напряжения растяжения, а во внутренних слоях возникают напряжения сжатия (рис. 321). [c.286]

В некоторых случаях при термообработке детален узлов трения применяют среднетемпературный отпуск при температуре 350-450°С. При таком отпуске [юлучают структуру троостита отпуска (твердость 40-50 HR , высокий предел упругости). Охлаждение рекомендуется проводить в воде, что обеспечивает образование в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия, которые увеличивают предел вьшос-ливости и износостойкость деталей. [c.237]

Анализ на макроуровне предполагает, что основным структурным элементом материала является элементарный слой. Внутренние по отношению к слою микроструктурные напряжения проявляются только во влиянии на термоупругие, прочностные и другие характеристики слоя на макроуровне. Остаточных напряжений в однонаправленном материале на макроуровне не существует. Однако в слоистых материалах, армированных под различными углами, вследствие анизотропии модулей упругости и коэффициентов линейного расширения слоев, остаточные макронапряжения существуют и могут достигать значительной величины. [c.76]

Для обоснования того, что эта интерпретация является законной в некотором вполне определенном смысле, а также для получения оценок толщин слоев концентрации напряжений Эверстайн и Пипкин [12] проанализировали некоторые точные решения теории упругих трансверсально изотропных материалов. Предполагалось, что модуль Юнга Е вдоль волокон много больше модуля сдвига G. Коэффициент Пуассона v, определяющий уменьшение поперечных размеров в направлении, перпендикулярном волокнам, при приложении растягивающей нагрузки, также перпендикулярной волокнам, выбирался близким к единице. Оказалось, что теория упругости действительно предсказывает существование тонких слоев с высокой концентрацией напряжений там, где они должны быть согласно идеализированной теории. Было найдено, что толщина слоев концентрации напряжений вдоль волокон имеет порядок (G/ ) / L, где L — характерная длина слоя. Было установлено также, что толщина слоев концентрации напряжений вдоль нормальных линий, существование которых обусловлено малой сжимаемостью материала, имеет порядок (1—v) i L. В обоих случаях было показано, что максимум растягивающих напряжений с удовлетворительной точностью определяется делением результирующей силы, найденной по идеализированной теории, на, приближенное значение толщины. [c.298]

Приближенные решения упругих задач для слабо растяжимых и слабо сжимаемых материалов могут быть получены при помощи обычных методов теории возмущений, за исключением слоев концентрации напряжений, где необходимо рассматривать сингулярные возмущения. Приближенное решение задачи о консоли (разд. И, Б) в случае упругого материала было найдено стандартными методами теории пограничного слоя (Эверстайн [c.299]

Вообще говоря, поле напряжений у вершины трещины в анизотропной пластине включает составляющие Ki п Ки- Однако в настоящее время испытания проводят, как правило, при ориентациях, исключающих одну из этих составляющих это прежде всего относится к ортотропным материалам, которые ориентируют таким образом, чтобы нагрузка была параллельна одной главной оси, а трещина—другой. В таких условиях значительная анизотропия, свойственная некоторым композитам, может привести к явлениям, не наблюдающимся у обычных металлов. Так, при растяжении образцов с направленным расположением упрочнителя часто наблюдают продольное расщепление (рис, 8). Его может и не быть, если поперечная и сдвиговая прочности достаточно высоки [5] тем не менее, этот возможный тип разрушения материалов необходимо учитывать. Кроме того, приложение одноосных растягивающих напряжений к образцу с поперечным расположением слоев приводит к появлению локальных межслоевых напряжений т,2у и нормальных напряжений Ozzt перпендикулярных плоскости образца [35], что показано на рис. 9. Ориентация и значения величин Он и Тгу зависят от порядка укладки слоев, упругих постоянных каждого слоя и величины продольной деформации. Значительные межслоевые растягивающие а г. и сдвиговые х у напряжения могут привести к расслаиванию [11, 35], которое опять-таки является особенностью анизотропных слоистых материалов. Последний пример относится к поведению материала с поверхностными трещинами. В изотропных материалах трещина распространяется, как правило, в своей исходной плоскости (рис. 10, а). У слоистых материалов прочность связи между слоями обычно мала, и они обнаруживают тенденцию к расслаиванию по глубинным плоскостям (рис. 10,6). Три этих простых примера приведены здесь, чтобы проиллюстрировать некоторые из различий между гомогенными изотропными материала- [c.276]

Микровыпучивание волокон при упругих напряжениях в матрице возникает лишь в слоях с весьма малой объемной долей волокон. Переход матрицы в пластическое состояние и разделение компонентов практически возникает при объемной доле волокон > 0,40. [c.124]

Таким образом, первые слои алюминия, высаженные на поверхность платины, будут упруго сжаты до степени деформации е = (0,404 - 0,392)/0,404 = 0,03. Вследствие этого в них появляются упругие напряжения сжатия ав= = а1е/(1 - i) = 3-100 Н/мМЗХ X lO" кгс/см ), имеющие, как видим, огромную величину. [c.84]

Зарождение хрупкой микротрещины может происходить по границе канала, поскольку там локализуется деформация (см. рис. 3), а также в местах пересечения каналов. Представляет несомненный интерес проведение исследований полей упругих напряжений в приповерхностных слоях кристаллов молибдена при уста.лостном нагружении в период появления и развития каналов с целью выяснения роли последних в формировании очага усталости. [c.170]

На рис. 2.14 показана слоистая пластина, составленная из двух одинаковых простых пластин, обозначенных соответственно индексами 1 и 2. Направления армирования прострлх пластин пересекаются под углом 20. Выберем оси координат таким образом, чтобы ось х делила угол 20 пополам, а ось у располагалась перпендикулярно оси х. Эти оси можно рассматривать как оси симметрии упругости. Положим, что две простые пластины идеально соединены друг с другом. Контактирующие поверхности не могут скользить. В таком случае простые пластины являются взаимно связанными и находятся в одном и том же напряженном состоянии. Когда на слоистую пластину в направлении х действует растягивающее напряжение в каждом слое появляются напряжения, обусловленные тем, что направления армирования слоев отличаются от направления х. Эти напряжения [c.41]

Для наблюдения за деформациями в поверхностных слоях применены тензодатчики деформации, для центрального слоя—тензодатчики напряжения и тензодатчики деформации, что позволило также судить об упругом или вяэко- пластичеоком состоянии системы. [c.265]

В случае применения пластико-динамической теории течения предполагается а) центральная часть среды или ядро течения испытывает исключительно упругие напряжения [8] эти напряжения в ядре распределяются по линейному закону б) в пограничном слое, помимо упругих напряжений, имеются вязкие напряжения. [c.161]

На рис. 2.14 приведена типичная диаграмма деформирования стеклопластика с ортогональным расположением слоев. На диаграмме заметен характерный перелом (точка А), соответствующий началу трещинообразования в слоях, растягиваемых в направлении, ортогональном армирующим волокнам. В предположении о том, что деформирование слоев, растягиваемых в направлении армирования, остается упругим, из диаграммы деформирования композита 1 выделена диаграмма деформирования слоев, ортогональных направлению растяжения (кривая 2). В этих слоях уровень напряжений остается близким к постоянному, отмеченному цифрой 3. Сложение диаграммы деформирования 3 с линейной диаграммой деформирования слоев, армированных в направлении растяжения, дает диаграмму де рмирования композита 4, удовлетворительно описывающую эксперимент. Касательный модуль упругости композита до точки перелома А диаграммы 4 имеет значение + [c.51]

Однако непосредственное изменение скорости термоактивационного движения дислокаций в результате прямого действия тока составляет незначительную долю в общем электропластическом эффекте [360]. С другой стороны, рассеяние электронов проводимости на планарных дефектах (внешняя поверхность, внутренние поверхности раздела, дефекты упаковки и др.) приводит к формированию в их окрестности полей упругих напряжений. Причиной их возникновения является пондеромоторное дейтвие электромагнитного поля на порождающий его ток. Внутренние напряжения могут оказывать существенное (но не доминирующее) влияние на кинетику деформации приповерхностных слоев материалов [361, 362]. [c.233]

На рис. 4.8 схематично показан метод расчета перераспределения изгибающих напряжений в балке при упругом напряженном состоянии, возникающем в момент нагружения, с применением изохронных кривых напряжение—деформация. Упругое напряжение (Ое)а и деформация в точке А наружного слоя балки изменяются таким образом, что их соотношение характеризуется последовательностью точек Л(,—> Лз- Ясно, что напряжение резко падает по сравнению с начальным периодом ползучести. В точке С, находящейся внутри балки, напряжение и деформация изменяются последовательно Сд— - > g, при этом видно, что напряжение увеличивается. Когда устанавливается отношение напряжение—деформация, описываемое уравнением (4.32), то при и и Р а распределение напряжений асимптотически приближается к устойчивому относительно максимального показателя напряжений а [см. уравнение (4.6), рис. 4.2] и при t — со напряжение становится напряжением установившейся ползучести. Следовательно, период времени перераспределения напряжений при ползучести не связан со стадией неустаиовившейся ползучести, а зависит от доли линейной упругой деформации, являющейся одной из составляющих общей деформации, и от доли нелинейной упругой деформации (деформации ползучести). В том случае, когда сразу же после нагружения возникает мгновенная пластическая деформация, перераспределение напряжений происходит уже при t = 0. [c.101]

При создании структур кремния на диэлектрике путем прямого соединения пластин рассмотренные выше проблемы дефектообразования решаются существенно проше, чем в случае многослойных композиций с / - -переходами для приборов силовой электроники. Обусловлено это, как минимум, двумя причинами. Слой двуокиси кремния обладает свойствами вязкого течения, поэтому релаксация упругих напряжений в таких гетерокомпозициях, как правило, не приводит к пластической деформации и генерации дислокаций в рабочем кремниевом слое. Кроме того, за счет диффузии кислорода из соединяемых кремниевых пластин в окисный слой в процессе высокотемпературного отжига, вблизи границ раздела в пластинах возникают достаточно протяженные, обедненные кислородом области, что исключает возможность образования в них кислородсодержащих преципитатов, обусловленных распадом пересыщенного твердого раствора кислорода. [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...