Напряжении касательные при пластических деформациях

Переходя от точки к точке и находя направление главных нормальных напряжений, получим ортогональную сетку, состоящую из двух систем линий — линий, которые совпадают с направлением главных нормальных напряжений. Эти линии называются траекториями главных нормальных напряжений. Под углом 45° к главным нормальным напряжениям действуют максимальные касательные напряжения, достигающие при пластической деформации величины К-Переходя непрерывно от точки к точке по направлению максимальных касательных напряжений, получим ортогональную сетку линий скольжения или характеристик. [c.93]

Пластическая деформация. При возрастании касательных напряжений выше определенной величины деформация становится необратимой. При снятии нагрузки устраняется лишь упругая составляющая деформации. Часть же деформации, кото])ую называют пластической, остается. При пластической деформации необратимо изменяется структура металла, а следовательно, и его свойства. [c.43]

Начало пластической деформации соответствует наступлению некоторого критического состояния металла, которое можно обнаружить не только по остаточным деформациям, но и по другим признакам. При пластической деформации повышается температура образца у стали изменяются электропроводность и магнитные свойства на полированной поверхности образцов, особенно плоских, заметно потускнение, являющееся результатом появления густой сетки линий, носящих название линий Чернова (линий Людерса). Последние наклонены к оси образца приблизительно под углом 45 (рис. 101, а) и представляют собой микроскопические неровности, возникающие вследствие сдвигов в тех плоскостях кристаллов, где действуют наибольшие касательные напряжения. В результате сдвигов по наклонным плоскостям образец получает остаточные деформации. Механизм образования их упрощенно показан на рис. 101, 6. [c.93]

Шаровой тензор характеризует изменение объема в пределах упругих деформаций. Считают, что при пластических деформациях объем тела не меняется. Исследования показывают, что при всестороннем растяжении или сжатии пластические деформации не возникают. Образование их связано с искажением формы элемента, т. е. с касательными напряжениями, усилиями сдвига. [c.98]

Здесь к, ki, а, Р —константы, А, Ах, Л —работа, совершаемая при пластических деформациях напряжениями, максимальными касательными напряжениями, нормальными напряжениями а соответственно. [c.592]

Так как разрушение путем среза обусловлено касательными напряжениями, играющими главную роль и при пластической деформации материала, то у пластичных материалов без предшествующих, обычно довольно значительных, остаточных деформаций срез вряд ли возможен. По крайней мере практически такого разрушения у металлов до сих пор получить не удалось, хотя некоторые из них (например, прессованный магний и сплавы на его основе) разрушаются от среза при сравнительно небольших деформациях (5—15 о) — имеет место так называемый хрупкий срез . [c.130]

Система скольжения при пластической деформации в конкретном кристаллическом веществе характеризуется величиной минимального касательного напряжения, которое необходимо для начала скольжения. Это критическое напряжение сдвига которое не зависит от ориентации плоскости скольжения по отношению к приложенной нагрузке и является одной из фундаментальных характеристик кристаллического материала. [c.84]

Если предположить, что упрочнение материала вызвано изменением коэффициента трения, то согласно критерию Прандтля пластическое разрыхление может быть выражено в виде (1.48), где Аг — работа, совершаемая при пластических деформациях максимальными касательными напряжениями — работа, совершаемая нормальными напряжениями К гь 10 (Е/К — теоретическое сопротивление разрыву межатомных связей). Данное предположение позволило авторам описать разрыхление в виде [c.17]

Истинный предел прочности при кручении — наибольшее истинное касательное напряжение при разрушении образца, вычисленное с -четом перераспределения напряжений при пластической деформации Тк МПа (кгс/мм"") [c.49]

Деформационная (вторичная) анизотропия наиболее часто возникает в металлах после обработки давлением. Остаточные изменения свойств, возникающие при пластической деформации металла, различны в разных направлениях, т. е. анизотропны. Это объясняется разной величиной касательных напряжений, действующих по различно ориентированным площадкам и обусловливающих различную степень пластической деформации. При этом очевидно, что наибольших различий следует ожидать не между продольным и поперечным (по отношению к направлению вытяжки) направлениями, а между продольным и диагональным. Оценка степени анизотропии металла, обработанного давлением, по соотношению характеристик продольных и поперечных свойств не только недостаточна, но и ошибочна, поскольку экстремальные величины характеристик часто получаются для промежуточных (чаще всего диагональных) направлений. Для металлов при кратковременном статическом нагружении следует различать анизотропию упругой деформативности, пластической деформативности, сопротивления малым пластическим деформациям, сопротивления большим пластическим деформациям и разрушения. Металлы могут быть изотропны в отношении одних свойств и анизотропны в отношении других. Наиболее сильно анизотропия металлов проявляется в отношении пластической деформативности и при разрушении путем отрыва. Анизотропия обнаруживается и при динамических испытаниях металлов. [c.26]

Наряду с отмеченными явлениями при пластической деформации также изменяется положение атомов вследствие их теплового движения. Тепловые колебания атомов при высокой температуре играют значительную роль в пластической деформации металлов, так как в этом случае у металла увеличивается способность к образованию плоскостей скольжения при незначительных касательных напряжениях. [c.7]

Определяющая роль сдвигов (и потому — касательных, а не нормальных напряжений) в механизме пластической деформации была понята еще в прошлом веке исторически первую из известных гипотез о том, когда при произвольном напряженном состоянии образец начинает испытывать пластические деформации, сформулировал в 1868 г. Треска. Именно, рассматривая результаты своих опытов по продавливанию металлов через отверстия, Треска предположил, что [c.123]

При пластической деформации + в2 + = О, и поэтому в пластической области шаровой тензор деформации равен нулю. Иначе говоря, шаровой тензор, характеризующий, например, гидростатическое давление, может вызвать только чисто упругие деформации, что, как уже отмечалось, связано с отсутствием касательных напряжений и сдвигов при этом виде нагружения. [c.52]

В развитие взглядов Н. Н. Давиденкова, который ввел различие между двумя сопротивлениями разрушению, отрыв и срез могут рассматриваться как два основных способа полного разрущения . Введение понятия об отрыве и срезе позволило объяснить и классифицировать многие экспериментальные факты. Траектории макроразрушения путем отрыва и среза при разных способах нагружения приведены в табл. 4.2. Между разрушением путем отрыва и путем среза имеется существенное различие. Отрыв принципиально может быть осуществлен без предварительной макропластической деформации Срез вызывается касательными напряжениями, которые вызывают пластическую деформацию, и потому, как правило, срезу предшествует пластическая деформация [c.202]

Чем больше карательные напряжения, тем сильнее последействие. Так, при изгибе последействие значительно меньше, чем при кручении, а при всестороннем сжатии при отсутствии касательных напряжений последействия совсем не наблюдается. Как и вообще при пластической деформации, закон наложения при сложных напряженных состояниях при последействии не соблюдается . [c.318]

Физический смысл предела пропорциональности любого материала настолько очевиден, что не требует специального обсуждения. Действительно, ащ для моно-й. поликристалла, гомогенного металла и гетерофазного сплава — это всегда максимальное напряжение, до которого при растяжении со(блюдается закон Гука и макропластическая деформация не наблюдается. Следует, однако, помнить, что до достижения Опц в отдельных зернах поликристаллического образца (при их благоприятной ориентировке, наличии концентраторов напряжений) может начаться пластическая деформация, которая, однако, не приведет к удлинению всего образца, пока деформацией не окажется охваченным большинство зерен. Самым начальным стадиям этого макро-удлинения образца соответствует предел упругости. Для благоприятно ориентированного монокристалла он должен быть близок к критическому скалывающему напряжению, конечно, после перевода касательного напряжения в эквивалентное ему нормальное по формуле (43). Естественно, что при разных кристаллографических ориентировках монокристалла предел упругости будет различен. У достаточно мелкозернистого поликристалла в отсутствие текстуры предел упругости изотропен — одинаков во всех направлениях. [c.142]

Если сопоставить между собой течения пластическое и вязкое, то, как это показали специальные исследования, во-первых, возникновение пластического течения вещества всегда связано с относительно резкими изменениями в структуре вещества, в то время как при вязком течении никаких изменений в структуре вещества не наблюдается. Во-вторых, как и при упругой деформации, при пластическом течении касательные напряжения увеличиваются при увеличении деформации сдвига, однако между касательными напряжениями и деформациями сдвига не имеет места прямая пропорциональность и относительное приращение касательных напряжений оказывается значительно менее интенсивным по сравнению с увеличением деформаций сдвига. Аналогично, как и при вязком течении, при пластическом течении касательное напряжение увеличивается при увеличении скорости сдвига, между касательными напряжениями и скоростями сдвига не имеет места прямая пропорциональность, и относительное изменение касательных напряжений оказывается значительно меньше относительного изменения скоростей сдвига. В-третьих, увеличение касательных напряжений при пластическом течении происходит за счет структурных изменений вещества. При этом пластически деформируемое твердое тело приобретает способность аккумулировать большую потенциальную энергию упругого формоизменения. Все явление в целом носит название деформационное упрочнение. В дальнейшем мы увидим, что явление деформационного упрочнения твердых поликристаллических тел — металлов приобретает особую значимость при их эффективной холодной деформации. [c.53]

Эти соотношения являются естественным обобщением соотношений Сен-Венана для плоской пластической деформации. Они подтверждаются тем экспериментальным фактом, что направления сдвигов совпадают с направлениями наибольших касательных напряжений. При пластической деформации наиболее употребительных материалов части массы скользят друг по другу вдоль бесчисленных плоскостей скольжения, которые можно наблюдать в виде так называемых фигур скольжения (линии Людерса). [c.375]

Го= )/2ад/3 (оц —предел текучести при растяжении). Такое вещество переходит в пластическое состояние под одноосным сжатием (а = Оз = О, 03 = — Од) при такой же абсолютной величине напряжения, как и под одноосным растяжением ( х —<3ц, 02 = 03 = 0). Это остается справедливым также и для материала, течение которого начинается, когда максимальное касательное напряжение макс. достигает постоянного значения Тмакс. = °о I (п- 1 настоящей главы). В гл. XV, где рассматривались теории прочности, мы указывали, однако, что оба эти условия пластичности неприменимы к случаям течения материалов, для которых предел текучести при одноосном растяжении отличается от предела текучести при одноосном сжатии. В тех случаях, когда предельное напряжен-ше состояние зависит от среднего нормального напряжения = (а - а2-Ь 03) / 3, можно, например, следуя Мору, предположить, что предельное значение касательного напряжения т, вызывающее пластическую деформацию, является функцией нормального напряжения о для тех плоских сечений образца, близ которых возникают первые тонкие слои пластического скольжения. Как упоминалось в гл. XV, это равносильно предположению, что в предельном пластическом состоянии разность между [c.460]

Для этого нужно лишь довести касательное напряжение на контуре до предела текучести (фиг. 491). Кроме того, отсюда же следует, что получить пластическую деформацию путем увеличения касательного напряжения можно лишь в узких областях пластичности. Видимое расхождение между этим заключением и тем, что действительно приходится наблюдать в испытаниях при пластической деформации стержня, имеет своим источником допущение о независимости Т напряжений от величины пластических деформаций. С другой стороны, только что приведенные выводы подтверждаются многочисленными наблюдениями над развитием слоев скольжения [c.586]

Пластическое состояние может наступить при различных комбинациях напряжений. Знание поверхности пластической деформации позволяет легко выяснить комбинацию главных касательных напряжений, вызывающих появление пластического состояния. От главных касательных напряжений нетрудно перейти к главным нормальным напряжениям по формулам (31). [c.73]

Пластической или остаточной называется деформация, остающаяся после прекращения действия вызвавших ее напряжений. При пластической деформации в кристаллической решетке металла под действием касательных напряжений происходит необратимое перемещение атомов (рис. 68,г). При небольшой величине напряжений (рис. 68,6) атомы смещаются незначительно и после снятия напряжений возвращаются в исходное положение. При увеличении касательного напряжения наблюдается необратимое смещение атомов на параметр решетки (рис. 68, в), т. е. происходит пластическая деформация. После снятия напряжений в теле наблюдается остаточное изменение формы и размеров, причем сплошность тела не нарушается (рис. 68,г). В результате развития пластической деформации может произойти пластичное (вязкое) разрушение путем сдвига (рис. 68 д, е). [c.169]

При пластической деформации по гипотезе максимальных касательных напряжений [c.51]

На рис. 35 показано распределение напряжений по толщине заготовки при изгибе полосы моментом и продольной растягивающей силой без учета влияния надавливания слоев заготовки друг на друга, упрочнения, перерезывающих сил и контактных напряжений. В этом случае по гипотезе максимальных касательных напряжений в зоне пластических деформаций Од = 05. Кроме того, примем, что зона упругих деформаций пренебрежимо мала. [c.102]

Зависимость (230) показывает, что на стыке участков при 0 = а т = атз (где = а/2 является максимально возможной величиной касательного напряжения в условиях пластических деформаций) коэффициент а < 1 показывает, насколько касательное напряжение на стыке меньше т . Подставляя значение т из выражения (230) в уравнения (229), получим [c.196]

При пластической деформации сумма квадратов главных касательных напряжений есть величина определенная, равная половине квадрата напряжения текучести. [c.120]

Напряженное состояние. При исследовании технических способов обработки металла гипотеза наибольших касательных напряжений в качестве условия пластичности оказалась наиболее целесообразной, именно по этой гипотезе пластическая деформация наступает тогда, когда наибольшее касательное напряжение достигает своего предельного значения и. Так как между наибольшим касательным напряжением и наибольшим и наименьшим главным напряжениями Oj и agi) существует соотношение Тщах = Va ( 1 — °з)> то возможно напряженное состояние при пластической деформации описать следующим образом пластическая деформация наступает тогда, Kглавных напряжений и од) достигает предела сопротивления деформации (kj [c.202]

Наиболее технологичны и прочны паяные швы внахлестку, однако на краях этих швов высока концентрация напряжений. Концентрация напряжений снижается при пластических деформациях. Коэффициент концентрации напряжений уменьшается вдвое при соединении деталей со скосами (рис. 2.35). Если соединения внахлестку нагружены силами, линии действия которых параллельны плос сости спая, напряженное состояние в плоскости Спая плоское фис.2.3ф. Нормальные напряжения есть следствие изгиба, касательные — сдвига в припое. [c.85]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

Допускаемую величину касательного напряжения при чистом сдвиге можно было бы определить таким же путем, как и при линейном растяжении и сжатии, т. е. экспериментально установить величину опасного напряжения (при текучести или при разрушении материала) и, разделив последнее на тот или иной коэффициент запаса прочности, найти допускаемое значение касательного напряжения. Однако этому на практике мешают некоторые обстоятельства. Деформацию чистого сдвига в лабораторных условиях создать очень трудно — работа болтов и заклепочных соединений осложняется наличием нормальных напряжений при кручении сплошных стержней круглого или иных сечений напряженное состояние неоднородно в объеме всего стержня, к тому же при пластической деформации, предшествующей разрушению, про 1сходнт перераспределение напряжений, что затрудняет определение величины опасного напряжения при испытаниях на кручение тонкостенных стержней легко может произойти потеря устойчивости стенки стержня. В связи с этим допускаемые напряжения при чистом сдвиге и кручении назначаются на основании той или иной теории прочности в зависимости от величины устанавливаемых более надежно допускаемых напряжений на растяжение. [c.145]

Под действием сдвигающих напряжений дислокация перемещается вдоль плоскости скольжения. Для перемещения дислокации требуется меньшее касательное напряжение, так как атомы находятся в состоянии неустойчивого равновесия в решетке. Винтовая дислокация заключается в том, что часть кристаллической решетки на некотором протяжении оказывается сдвинутой на один параметр решетки относительно другой. При винтовой дислокации лишней атомной плоскости нет. Дислокации зарождаются при кристаллизации металлов и их сплавов, а также образуются в процессе пластической деформации. В процессе пластической деформации дислокации могут образоваться по механизму Франка— Рида. Сущность механизма образования дислокаций Франка — Рида заключается в следующем. Линейная дислокация, зародившаяся при кристаллизации, под действием касательных напряжений выгибается и принимает форму полуокружности. Этому моменту соответствует наибольшее значение касательных напряжений. При дальнейшем выгибании дислокация принимает форму замкнутой кривой (окружности), внутри которой остается исходная дислокационная линия. Наружная дислокация разрастается до внешней поверхности кристалла, а внутренняя вновь выгибается, порождая новую дислокацию. Препятствием движению дислокаций являются границы блоков и кристаллов. При пластической деформации кристаллы дробятся, увеличивается число блоков и протяженность их границ. Скопление дислокаций затрудняет зарождение новых дислокаций, так как для их генерирования теперь потребуются большие касательные напряжения. Усилие, необходимое для осуществления пластической деформации, возрастает с увеличени- [c.256]

Разность значений действующих напряжений в зоне стружкообразова-ния (см. рис. 31.1, о, ОМ) предопределяют неоднородность процессов деформации. Материал начинает пластически деформироваться на границе зоны ЬО. По мере приближения деформированного объема к режущей кромке деформация и упрочнение металла возрастают и полностью завершаются на границе зоны КМ деформацией сдвига в области максимальных касательных напряжений под углом ф к направлению движения резца. Движение дислокаций в поле напряжений при пластической деформации вызывает последовательный переход атомов в новое положение. В результате атомы приобретают кинетическую энергию и совершают колебания с большей амплитудой около нового положения равновесия. Таким образом, часть работы, затраченной на перемещение дислокаций, превращается в теплоту. В результате при обработке стали 45 температура металла в конце зоны деформации возрастает до 300 °С, не вызьшая его температурного разупрочнения. 566 [c.566]

Отсюда следует, что 0,58стт есть максимальная величина, которой может до-стичь главное касательное напряжение при пластической деформации [20]. [c.43]

Для того чтобы понять особенности механического поведения аморфных сплавов в этой области, рассмотрим поликластерную модель полосы скольжения, предложенную Бакаем [419]. Она основана на представлении аморфных твердых тел в виде ансамбля поликластеров. Предполагается, что границы кластеров обладают тем же атомным строением, что и слои скольжения. Однако в силу случайной ориентировки кластеров и их произвольной формы сквозная трансляционно-инвариантная межкластерная граница отсутствует. С другой стороны, сдвиг по поверхности, отвечающей однородным сдвиговым напряжениям, невозможен без разрывов связей по кластерным границам. Поэтому скольжение происходит вдоль тех участков кластерных границ, где касательные напряжения достигают критического уровня (при этом разрывы происходят в местах концентрации нормальных к границе растягивающих напряжений). Поэтому негомогенная пластическая деформация путем сдвига в случае аморфных сплавов (мезоуровень) в соответствии с моделью сопровождается микроразрушениями под действием нормальных напряжений (микроуровень). [c.299]

В 1951 г. Бернард Будянский, Норрис Ф. Доу, Роджер В. Петерс и Роланд П. Шепард (Budiansky, Dow, Peters and Shepard [1951, 1]) испытывали тонкостенные цилиндры из алюминиевого сплава 14 S-T 4, нагружая образцы при сжатии до деформаций порядка 0,005, после чего они вводили одновременно со сжатием кручение при заранее заданном соотношении нормальных и касательных напряжений. Их результаты, которые вызвали серьезную дискуссию по поводу того, могли или нет авторы принимать линейный характер функции отклика, оказались не соответствующими ни их версии деформационной теории, ни теории течения, ни предложенной ими теории скольжения при пластической деформации. Анизотропия в крупных цилиндрах, изготовленных при помощи штамповки, особенности изучавшихся сплавов и использование жестких испытательных машин, для которых деформации были предписаны, должны были быть факторами, влияющими на результаты опытов этих авторов, [c.309]

Экспериментально установлено, что при пластической деформации повышается критическое касательное напряжение не только в действующей плоскости скольжения, но и в возможной скрытой (латентной). В ряде случаев это напряжение в скрытой плоскости достигает больщих значений, чем в действующей. [c.107]

ДЛЯ пластичных металлов, был П. Людвик ). Он пытался построить такую кривую, исходя из результатов испытаний на растяжение, сжатие и кручение и предполагая, что внутреннее сопротивление сдвигу при пластических деформациях не зависит от нормальных напряжений и что максимальные касательные напряжения х 1акс. в плоскостях скольжения можно выразить в функции [c.284]

Плоскости скольжения. Одной из особенностей кристаллических тел является существование в них плоскостей скольокения или спайности. По этим плоскостям легче чем по другим направлениям, происходит сдвиг при возникновении касательных напряжений в процессе пластической деформации. Плоскостями скольжения являются те плоскости в кристаллах, которые гуще всего усеяны атомами. Для кристаллов кубической системы такие плоскости изображены на фиг. 8,а, б, в. По этим плоскостям особенно легко происходит скольжение они называются плоскостями легчайшего сдвига. [c.34]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...