Зависимость в упругопластической области при

Для оценки числа циклов до разрушения в зоне конструктивной концентрации напряжений необходимо определение величин местных напряжений и деформаций с учетом деформирования в упругопластической области (см. гл. 1, 2). Это может быть осуществлено [11, 12] при известных номинальных напряжениях в элементе конструкции о = а /от и теоретическом коэффициенте концентрации напряжений через соответствующие коэффициенты концентрации напряжений и деформаций К и АД в упругопластической области (при Оп < 1,0) по зависимостям типа (2.14) [c.131]

Изложенные закономерности сопротивления термоциклическому нагружению относятся к однородным напряженным состояниям растяжения — сжатия или чистого сдвига. Они являются основой для определения малоцикловой несущей способности неоднородно напряженных элементов конструкций. Эта циклическая напряженность находится в упругопластической области, являясь при стационарном внешнем нагружении нестационарной в силу процессов перераспределения деформаций и напряжений при повторном деформировании. Анализ полей деформаций в зонах наибольшей напряженности элементов, особенно в местах концентрации, связан с решением достаточно сложных краевых задач, о чем далее будут изложены некоторые данные. Применительно к задачам концентрации напряжений и деформаций представилось возможным применить решение Нейбера [23], связывающее коэффициенты концентрации напряжений и деформаций Ке, в упругопластической стадии с коэффициентом концентрации напряжений а в упругой стадии. Анализ ряда теоретических, в том числе вычислительных, решений и опытных данных о концентрации деформаций позволил [241 усовершенствовать указанное решение путем введения в правую часть соответствующего выражения функции F (5н, а, тп), отражающей влияние уровня номинальных напряжений Он, отнесенных к пределу текучести, уровня концентрации напряжений а и показателя степени т диаграммы деформирования при степенном упрочнении. Зависимость Нейбера в результате введения этих влияний выражается следующим образом [c.16]

Вместе с тем проведенный нами подсчет энергии деформационного упрочнения по петлям гистерезиса, полученным при мягком нагружении стали 22к в упругопластической области, показывает, что эта величина может во много раз превосходить величину энергии статического разрушения (рис. 1.2). В качестве критерия усталостного разрушения предлагается принять, что суммарная энергия пластического гистерезиса равна энергии, поглощенной при статическом растяжении. При этом кривую усталости предлагается характеризовать зависимостью (1.42) или в деформациях в виде (1.43). [c.15]

Многочисленные исследования, связанные с изучением эффекта Баушингера, посвящены однократному нагружению с изменением знака нагрузки [1]. При малоцикловых испытаниях это соответствует первому циклу нагружения. В ряде работ [1] показано, что при однократном изменении знака нагрузки исходный предел пропорциональности в зависимости от условий нагружения и типа материала может изменяться на десятки процентов. Поведение же Пределов пропорциональности как при растяжении, так и при сжатии в последующих циклах нагружения в упругопластической области до настоящего времени мало изучено. Связано это прежде всего с тем обстоятельством, что при смене направления нагрузки кривая нагружения и в упругой области приобретает нелинейный характер. Последнее не позволяет достаточно достоверно определить предел пропорциональности по заданному допуску на пластическую деформацию. [c.58]

Основные закономерности распределения усилий по виткам резьбы при однократном нагружении в упругой области рассмотрены в работах [1, 7, 15]. Появление пластических деформаций в наиболее нагруженных витках резьбы существенно влияет на перераспределение интенсивности нагрузки в наиболее нагруженных витках. Измерение деформаций, выполненное малобазными тензорезисторами в специальных неглубоких пазах на нарезанной части шпилек, показало, что с переходом от упругой стадии деформирования витков к упругопластической происходит относительная разгрузка (до 20—30%) в зоне первых наиболее напряженных витков. На характер перераспределения усилий по виткам резьбы, находящихся в сопряжении, влияют протекающие процессы разрушения. В зависимости от конструктивного исполнения усталостные трещины, зародившиеся в наиболее нагруженных витках резьбы, развиваются в длину Ь) и глубины (/), ослабляя поперечные сечения (см. рис. 10.4, б, в). [c.208]

Полный анализ динамического упругопластического выпучивания цилиндрической оболочки сложен, и для получения результатов в замкнутом виде или численного решения использовали определенные упрощения. И1 следуя пластическое поведение оболочек средней толщины [1], принимали билинейную аппроксимацию зависимости между напряжениями- и деформациями при малом модуле упрочнения. При таких допущениях выпучивание оболочки происходит лишь после того,, как мембранные напряжения оказываются далеко в пластической области. Для весьма тонких оболочек [5, 6] упругий анализ динамического выпучивания справедлив, если ни в одной точке оболочки напряжения не достигают предела текучести в процессе выпучивания такое ограничение справедливо при больших значениях отношения радиуса к толщине. [c.187]

Достаточно большой перепад температуры по радиусу толстостенной трубы может вызвать в ней пластические деформации. Упругопластические температурные напряжения в трубе с учетом зависимости кривой деформирования материала от температуры численно определены (по методу упругих решений) в работах [51, 52]. При этом учитывалось распределение предела текучести и интенсивности напряжений по толщине трубы. Пластические деформации появились на внутренней поверхности трубы, где окружные и осевые напряжения существенно изменились по сравнению с упругими некоторое перераспределение напряжений наблюдалось и в упругой области. [c.150]

Данные модели, однако, с чисто механической точки зрения внутренне не противоречивы и обладают одним немаловажным достоинством они позволяют найти соответствующие им точные решения задач о трещине. При удалении от края трещины поля напряжений и деформаций, отвечающие этим двум моделям (и соответственно - линейной теории упругости), сближаются и, если деформации и повороты вдали от трещины малы, становятся неразличимыми. Это дает основания полагать, что влияние геометрической нелинейности в данных задачах носит локальный характер и что там, где она не проявляется, результаты линейной теории правильны. Область, вне которой влияние геометрической нелинейности несущественно, для обычных жестких материалов оказывается достаточно малой, что оправдывает применение геометрически линейной теории не только для упругого, но и для упругопластического тела. При этом зависимости для напряжений и перемещений у края трещины в линейно-упругом теле следует [c.68]

Аналитическое решение задачи определения области суще--ствования нераспространяющихся усталостных трещин возможно с помощью метода конечных элементов [31]. Упругопластический анализ распределения напряжений и деформаций у вершины усталостной трещины при нагружении плоского элемента с двусторонним надрезом проводили при нескольких значениях длины трещины (в том числе и при отсутствии трещины), чтобы получить зависимости напряжений и деформаций от коэффициента асимметрии цикла нагружения с ростом трещины. Теоретический коэффициент концентрации напряжений в исходном надрезе исследуемого элемента 00=9,35. [c.66]

Форма кривой ст(е) в области малых упруго-пластических деформаций, соответствующих зубу текучести, в большой степени зависит от длины рабочей части образца. Если начальные участки упругого деформирования в координатах нагрузка — удлинение совпадают для всех испытанных образцов независимо от их длины (свидетельство того, что податливость машины намного выше податливости рабочей части образца), то период распространения пластической деформации, связанной с зубом текучести, сокращается при уменьшении длины рабочей части образца (рис. 44). Уровень искажения в регистрации усилий и деформаций в области зуба текучести с повышением скорости деформации повышается в связи с ограниченным диапазоном частот, регистрируемых при электро-механической записи без искажения. Кривая статического деформирования (кривая 3 на рис. 44) имеет сложный характер скорость деформации минимальна на упругом участке нагружения, резко возрастает при спаде нагрузки в области перехода от упругого к упругопластическому деформированию за зубом текучести, снижается до номинальной на площадке текучести, дальше снижается до величины ниже номинальной с началом упрочнения и возвращается к ней по мере понижения модуля упрочнения. В зависимости от длины образца указанные области деформирования более или менее ярко выражены. [c.114]

При переходе в область упругопластического деформирования как при растяжении, так и при сжатии наблюдается увеличение температуры материала. Для случая статического растяжения диаграмма, регистрируемая в координатах усилие—температура, имеет вид, показанный на рис. 3.6, а. При этом за точкой перегиба после участка уменьшения температуры, соответствующей пределу упругости [58], следует участок ее увеличения, сопутствующий развитию пластической деформации, причем с ростом последней (см. рис. 3.6, б) температура увеличивается по зависимости, близкой к линейной. [c.66]

Если скачок достаточно велик для создания текучести упругопластического материала, то возникает пластическое течение. В зависимости от соотношения между пределом текучести и величиной объемного расширения пластическое течение либо локализуется в области фазовых превращений, либо начинается в другом месте и продвигается в тело по мере движения скачка температуры. Окончательное напряженное со-, стояние получается путем интегрирования уравнений для скоростей изменения напряжений, соответствующих выбранной теории пластического течения. При этом прекращается движение фронта объемного расширения, связанного с фазовыми превращениями. [c.160]

Таким образом, как следует из рассмотренных выше данных, рассредоточенное образование микро- и макротрещин при циклическом упругопластическом деформировании может быть связано со структурной неоднородностью материала, обусловливающей, в свою очередь, неоднородность развития местных циклических деформаций на различных его участках, величины которых подчиняются нормальному закону распределения. Для учета этой структурной неоднородности материала при оценке циклической прочности образцов и элементов конструкций вводятся коэффициенты неоднородности циклической и односторонне накопленной деформаций, определяемые по статистическим параметрам распределения соответствующих величин или другим косвенным методом, в качестве которого, например, может служить метод большого числа измерений микротвердости. Использование указанных коэффициентов в критериальных зависимостях для расчета долговечности в области малоцикловой усталости вместе со средними значениями деформационных характеристик дает возможность определить число циклов до появления отдельных трещин, а также проследить за образованием магистральной трещины, приводящей к окончательному разрушению, что подтверждается и экспериментально. [c.48]

По мнению А. П. Гуляева, это обусловлено тем, что температурная зависимость образующегося количества мартенсита определяется не разным числом зарождающихся центров, а различным размером возникающих мартенситных кристаллов [35]. Однако это плохо согласуется с данными об огромной и практически не зависимой от температуры скорости краевого роста отдельных мартенситных пластин в стали ( > 1 мм сек). Сторонники тепловой теории [5, 203] объясняют этот факт тем, что при постоянной скорости роста отдельных кристаллов объемная скорость мартенситного превращения должна определяться скоростью зарождения центров, которая зависит от температуры. При этом чем меньше скорость охлаждения, тем больше должно образовываться зародышей. Однако А. П. Гуляев [35] указывает, что при быстром охлаждении в области отрицательных температур ( < —50°) из-за резкого повышения упругопластических свойств аустенита не успевают развиваться пластическая деформация и связанный с нею процесс зарождения мартенситных кристаллов. Таким образом, точки зрения сторонников теории напряжений и тепловой теории по этому вопросу сблизились. Все же следует заметить, что с точки зрения теории напряжений удается найти более простое [c.183]

В некоторых случаях склонностью к коррозионному росту трещин обладают и сравнительно низкопрочные конструкционные материалы, для которых рекомендуется оценивать трещино-стойкость с позиций нелинейной механики разрушения. В настоящее время в качестве такого подхода для изучения коррозионного растрескивания корпуспых сталей применяется метод 7-интеграла [192]. Использование метода заключается в построении кривых длительной трещиностойкости в координатах начальный уровень Ло —время до разругпения . По аналогии с на основании такой зависимости определяется пороговое значение /-интеграла под которым подразумевается максимальный уровень /ю при отсутствии докритического роста трещины. Недостаточная расиространенность нелинейных подходов механики разрушения при исследовании коррозионного растрескивания объясняется, по-видимому, ограниченностью класса материалов, склонных к докритическому росту трещин при совместном воздействии активной среды и длительного нагружения в упругопластической области. [c.341]

Чтобы понимать особенности поведения композитных материалов при нагружении в упругопластической области, необходимо разобраться в роли поверхности раздела как элемента структуры, передающего напряжения от матрицы к упрочнителю кюмпо-зита. Классификация поверхности раздела может быть основана на различных принципах. С физико-химической точки зрения различают следующие типы связи (по отдельности или в совокупности) механическую путем смачивания и растворения окисную обменно-реакционную смешанные связи [58]. В зависимости от способа изготовления или выращивания композита можно выделить две основные группы поверхностей раздела в композитах, полученных направленной кристаллизацией (in-situ), и в волокнистых композитах, армированных проволокой или волокнами и изготовленных путем диффузионной сварки, пропитки жидким металлом или методом электроосаждения. В композитах, изготовленных направленной кристаллизацией, фазы находятся практически в равновесии тем не менее в них возможна физикохимическая нестабильность [4, 74], которая приводит к сфероиди-зации или огрублению структуры при незначительном изменении состава и количества какой-либо фазы. Иная ситуация имеет место в волокнистых композитах — различие химических потенциалов в окрестности поверхности раздела является движущей силой химической реакции и (или) диффузии, а эти процессы могут приводить к изменению состава и объемной доли каждой фазы. [c.232]

В настоящее время существует ряд таких предложений по оценке напряжений и деформаций в упругопластической области. Наибольшее распространение получают соотношения, разработанные в [26, 27], а также уточнение этих зависимостей, предложенное в [28]. На рис. 18 приведены вычисленные на основе интерполяционного соотношения Нейбера Ks К = аа значения коэффициентов концентрации напряжений Ks и деформаций Kg, для полосы с отверстием (обд = 3) в зависимости от числа циклов для стали Х18Н9 при 650° С. Эти коэффициенты получены расчетом по изохронным кривым с учетом измерения асимметрии от полу-цикла к полуциклу [29]. Как отмечалось выше, для рассматриваемой стали стабилизация диаграммы деформирования наступает [c.57]

Испытанию при жестком нагружении подвергались трубчатые образцы с повышенным внутренним давлением 3.9 МПа на трех уровнях деформации с частотой 2 цикла в минуту. За критерием разрушения принимали появление сквозной трещины длиной 1-2 мм, приводящей к падению давления внутри образца. Зависимости деформации - число циклов до разрушения подчиняется уравнению Коффина-Менсона 8 N = С, хотя показатель степени а различен для каждого конкретного случая. Показано, что концентрированные растворы щелочи (15 30 % NaOH) и хлоридов ( 3-30 % Na l и 42 % Mg I2) при повышенной (до 230 С) температурах значительно (в 3-17 раз) снижает долговечность сталей в упругопластической области. Установлена взаимосвязь процессов коррозионного растрескивания и малоцикловой усталости стали 1Х18П10Т в горячем 42 % растворе Mg I2. [c.98]

При переменных напряжениях, превышающих предел текучести, процессы усталости протекают в упруго-пластической области (в смысле макродеформации) и потому для описания процессов усталости вместо напряженш можно пользоваться амплитудой деформации. Кривая усталости в этом случае представляет зависимость между этой амплитудой деформации и числом циклов, необходимым для возникновения трещины или разрушения. При испытании с постоянной амплитудой силы кривая усталости папосится как зависимость между амплитудой и числом циклов, необходимым для разрушения в этом случае наблюдается монотонное накопление пластической деформации. Число циклов, необходимое для разрушения в упругопластической области для стали обычно не превышает десяти-двадцати тысяч эта область характеризуется как малоцикловая усталость. Сопротивление усталости в малоцикловой области уменьшается с уменьшением частоты. Если циклические деформации и напряжения возникают в результате периодических изменений температуры, то малоцикловые процессы разрушения называются термической усталостью. Будучи нанесенной в логарифмических координатах, зависимость между [c.385]

Такая приближенная инвариантность зависимости перемещений от деформаций в безразмерных координатах справедлива, конечно, лишь в ограниченном диапазоне параметров оболочек, соответствующем области широко применяемых типоразмеров сильфонных и торообразных компенсаторов. Эта зависимость позволяет для данного материала и типа компенсатора органичить расчет в упругопластической области лишь каким-либо одним смещением и одним типоразмером, при этом, однако, нужно иметь в виду, что для получения упругого перемещения, соответствующего достижению предела текучести, расчет оболочки в упругой области нужно проводить для каждого рассматриваемого случая. При этом могут быть использованы уравнения [c.399]

При возникновении и развитии пластических деформащ й в зоне трещин указанные в уравнении (13) простейшие зависимости между силовыми, деформационными и энергетическими критериями, используемыми в линейной механике разрушения, становятся неприменимыми вследствие перераспределения напряжений и деформаций в зависимости от относительного уровня номинальных напряжений о/о и показателя упрочнения материала m о в упругопластической области. В этом случае в первом приближении могут бьгть использованы уравнения и методы линейной механики. мзрушения, если размеры зон пластических деформаций на стадии разрушений, вычисляемые по уравнениям линейной механики разрушения — существенно меньше начальных размеров трещины I—г < (0,ОИ Ю,02) /, которые сопоставимы с толщиной образца t. Такие условия разрушения реализуются при понижении температуры (когда уменьшение г обусловлено ростом о ) или увеличением толщины образца [c.38]

Расчетное исследование НДС образцов из стали 15Х2МФА (рис. 1.4), подвергнутых растяжению в области низких температур, было проведено с целью анализа параметров, характеризующих сопротивление хрупкому разрушению материала [131]. Подробно результаты расчета и эксперимента будут изложены в подразделе 2.1.4. В настоящем разделе мы хотим продемонстрировать работоспособность метода решения упругопластических задач в части учета геометрической нелинейности. Дело в том, что перед разрушением испытанных образцов при Т = —100 и —10°С происходила потеря пластической устойчивости (зависимость нагрузки от перемещений имела максимум). Очевидно, что расчетным путем предсказать потерю несущей способности конструкции можно, решая упругопластическую задачу только в геометрически нелинейной постановке. При численном моделировании нагружение образцов осуществляли перемещением захватного сечения образца от этапа к этапу задавалось малое приращение перемещений [131]. При этом анализировали нагрузку, действующую на образец. Механические свойства стали 15Х2МФА, используемые в расчете, представлены в подразделе 2.1.4. На рис. 1.4 представлены зависимости нагрузки от перемещений захватной части образца. Видно, что соответствие экспериментальных данных с результатами расчета хорошее. Наибольшее отличие расчетной максимальной нагрузки от экспериментальной составляет приблизительно всего 3 % различие в среднеинтегральной деформации при разрушении образца е/ = —1п (1—i j) (i ) — перечное сужение нет- [c.32]

На рис. 5.3.5 представлена зависимость коэффициента поперечной деформации при исходном статическом нагружении (нулевой полуцикл) всех испытанных образцов от величины продольной деформации. Сводные данные укладываются в полосы разброса, причем видно, что интенсивность изменения коэффициента р<б4) с ростом продольной деформации различна для сталей Х18Н10Т и ТС. В исходном нагружении р(а4) является функцией упругопластической деформации и возрастает для стали Х18Н10Т от 0,25—0,31 в упругой области, до 0,43—0,46 в области пластических деформаций порядка 3%. Аналогично для стали ТС до 1% продольной деформации экспериментально определенный коэффициент менялся от 0,27 до 0,3 и от 0,38 до 0,4 соответственно в упругой и пластической областях деформаций. Из рассмотрения графиков можно сделать вывод, что коэффициент р(а4) в исходном [c.241]

Выбор области контактных давлений, охватывающей интервал Os < (/max НВ, обусловлен нреждв всего ее практической неизученностью. В настоящее время точное определение деформаций и напряжений в реальных условиях трения не представляется возможным как вследствие локальности процесса, так и из-за значительного их градиента по глубине. Аналитическое решение этой задачи, основанное на достижениях теории упругости и теории пластичности, получено соответственно только для областей упругого и пластического контактов [20, 22]. Область упругопластических деформаций пока не поддается аналитической оценке. Предложенные в Гб] критерии перехода от упругого контакта к пластическому через глубину относительного внедрения являются в достаточной степени условными, так как не учитывают сил трения. При трении, как и при статическом вдавливании индентора, до сих пор нет однозначного критерия пластичности, который указывал бы на условия наступления пластической деформации [96]. Если при одноосном нагружении пластическая деформация металла начинается при напряжениях, равных пределу текучести, то при трении вследствие сложного напряженного состояния несущая способность контакта повышается и пластическая деформация начинается при значениях q = ds, где Ts — предел текучести с — коэффициент, который в зависимости от формы индентора, упрочнения и т. д. может меняться в значительных пределах (от 1 до 10) [6, 97]. В связи с тем что структурные изменения являются комплексной характеристикой состояния поверхностного слоя, представляется целесообразным их исследование именно в унругопластической области, где они могут служить критерием степени развития пластической деформации, критерием перехода от упругого контакта к пластическому. [c.42]

Другим важным вопросом обеспечения прочности и ресурса атомных реакторов, не получавшим отражения в традиционных расчетах энергетических установок по уравнениям (2.1) —(2.3), являлся анализ сопротивления деформациям и разрушению при циклическом нагружении [2,5-7,16]. Как следует из данных гл. 1, в процессе эксплуатации атомных реакторов число циклов нагружения на основных режимах изменяется в достаточно широких пределах - от (2- 5) 10 при гидроиспытаниях до (1 2) Ю при программных изменениях мощности и до 10 —10 с учетом вибро-нагруженности. Систематические исследования прочности в этом диапазоне числа циклов были начаты применительно к энергетическим установкам в середине 50-х годов, а в середине 60-х годов были сформулированы основные (преимущественно деформационные) критерии разрушения и свойства диаграмм циклического деформирования [17,18 и др.]. По опытным данным, полученным на лабораторных образцах, было показано, что при числе циклов до 10 циклические пластические деформации оказываются сопоставимыми (в диапазоне числа циклов 10 —10 ) или существенно большими (в диапазоне числа циклов 10 -5 10 ), чем циклические упругие деформации. При этом в зависимости от типа металлов и условий нагружения (с заданными амплитудами деформаций или напряжений) пластические деформации по мере увеличения числа циклов могут возрастать (циклически разупрочняющиеся металлы), уменьшаться (циклически упрочняющиеся металлы) или оставаться постоянными (циклически стабильные металлы). Указанные особенности поведения металлов при циклическом упругопластическом деформировании обусловливают нестационар-ность местных напряжений и деформащ1Й в зонах концентрации при стационарных режимах внешних нагрузок. Для малоцикловой области уравнения кривых усталости и сами кривые усталости при числах циклов 10 —Ю представлялись не в амплитудах напряжений (как для обычной многоцикловой усталости при числах циклов 10 —10 ), а в амплитудах упругопластических деформаций. [c.40]

Первичные диаграммы вдавливания можно зарегистрировать и при непрерывном нагружении индентора в координатах нагрузка Р — глубина внедрения инденгора /. Такие диаграммы дают более полную информацию о поведении материала в упругой и упругопластической областях деформирования, чем диаграммы при ступенчатом вдавливании индентора. На рис.2.22 представлены диаграммы вдавливания в координатах Р — / для двух марок стали. Эти диаграммы зарегистрированы при вдавливании сферического индентора диаметром 0 = 2,5 мм на специальном автоматическом приборе, позволяющем непрерывно измерять текущие значения Р и / путем передачи электрических сигналов датчиков нагрузки и перемещений от измерительного узла через средства сопряжения в ЭВМ. Сплошные линии диаграмм соответствуют нагружению, а штриховые — разгружению индентора. За пределами начальной упругой деформации (участок этой деформации на рассматриваемой диаграмме незначителен и им можно пренебречь) зависимость Р от / можно также аппроксимировать степенным уравнением, аналогичным уравнению Е. Мейера (2.5) [c.51]

Влияние величины приложенного напряжения При превращении е у явление сверхпластичности суммируется с объемным эффектом, обусловленным разностью удельных объемов е- и у-фаз, а при т- е-переходе вычитается. Истинная деформация представляет собой разницу между остаточной деформацией и объемным эффектом превращения эталонного образца. Чем больше величина приложенных напряжений, тем сильнее выражен эффект сверхпластичности и выше температура его проявления. Линейная зависимость между деформацией и приложенным напряжением в упругой и упругопластической областях (до 200 МПа) является общей закономерностью для всех типов деформации (остаточная, суммарная, при уч е-переходах и истинная) (рис. 53). Такая закономер- [c.136]

В ударных волнах деформация твердого тела имеет одноосный характер. При этом рост девиаторных напряжений происходит одновременно с ростом давления. В зависимости от соотношения порогового напряжения дилатансии и модулей упругости траектория изменения напряженного состояния при одноосном сжатии может либо входить в дилатансионную область, либо пройти ниже ее и попасть непосредственно в область пластического течения. Вследствие гистерезиса цикла упругопластического деформирования состояние вещества может попасть в область дилатансии при разгрузке после ударного сжатия. [c.107]

Из (41) и (47) следует, что сила внешнего трення в зависимости от шероховатости уменьшается при упругих деформациях в зонах фактического касания и возрастает прн пластических. Поэтому можно предположить, что в широком диапазоне изменения шероховатости поверхности зависимость силы трения от ее параметров является экстремальной. Минимум силы трения приходится на область упругопластических деформаций. Точное значение параметроп шероховатости поверхност)), соответствующих минимальной силе трения, и значе ие этой силы установить в настоящее время не представляется возможным, так как отсутствует теория контактных задач при упруго-пластических деформациях в зонах контакта. [c.127]

Качественная картина, представленная на рис. 16.9.3, весьма похожа на ту, которая была найдена нами для модели, рассмотренной в 16.5. Расположение областей на рис. 16.9.3 и 16.6.1 совершенно одинаково, правда рис. 16,6.1 относится к плоскости деформаций, а рис. 16.9.3 — к плоскости напряжений. Такое сходство качественных результатов не должно вызывать удивления. Теория Батдорфа — Будянского, так же как и наша модель, представляет тело в виде собрания упругопластических элементов в теории скольжения таким элементом служит зерно, наделенное одной-единст-вепной системой скольжения. При активной пластической деформации касательное напряжение и сдвиг в зерне связаны однозначной функциональной зависимостью и соотношения деформационной теории оказываются справедливыми до тех пор, пока во всех элементах продолжается активная деформация. При этом с увеличением напряжения пластическая деформация распространяется на новые элементы, но разгрузка нигде не происходит. Такое положение соответствует догрузке внутрь угла II. При догрузке в области III и IV часть элементов может догружаться, в пластическую деформацию могут втягиваться новые элементы, но некоторые из пластически деформированных зерен разгружаются, возвращаясь в упругое состояние. Этим определяется сложность анализа для указанных областей. [c.562]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Дальнейшими исследованиями было установлено, что показатель степени может сильно отличаться от 2, поэтому была предложена более универсальная зависимость (1.15)., которая (1.15) дает хорошее соответствие с экспериментом, особенно в области малых долговечностей, когда циклические свойства материала определяются в основном способностью сопротивляться пластическим деформациям. При долговечностях N 10 начинает сказываться роль упругой составляющей, и для определения долговечностей в этом случае были предложены [9—10] зависимости типа (1.16) — табл. 1.1, когда упругая составляющая деформации ву = 0- 1 Е принимается неизменной независимо от уровня размаха упругопластической д еформации бд в цикле, или (1.17), когда упругая составляющая деформации является функцией числа циклов нагружения. [c.9]

Зависимости напряжейий от характера деформирования материала за пределом упругости являются намного более сложными, чем в области упругих деформаций. Характеристики поведения материалов при пластическом деформировании, как впрочем и любые данные о теплофизических свойствах материалов, либо измеряются в экспериментах, либо получаются с помощью физических теорий пластичности. Точно так же, как и в случае уравнений состояния, экспериментальные и теоретические данные используются при построении математических теорий пластичности. Эти теории опираются в основном на гипотезы и предположения феноменологического характера. Их характерной чертой является математическая простота, необходимая для проведения расчетов и качественного анализа поведения конструкций. Математические теории пластичности можно разделить на два вида теории упругопластических деформаций и теории пластического течения. Первые являются обобщением теории упругости и опираются на уравнения, определяющие связь между напряжениями и деформациями. Вторые опираются на уравнения, связывающие напряжения со скоростями деформаций. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что уравнения упругопластического деформирования должны содержать напряжения, деформации и скорости деформаций [31, 32]. С позиций такого подхода теории упругопластических деформаций и теории пластического течения должны рассматриваться как асимптотические теории, справедливые в случаях, когда одно из свойств материала пренебрежимо мало по сравнению с другими. [c.73]

Так как в общем случае циклическая пластическая деформация изменяется в зависимости от числа нагружений и лишь для циклически стабильных материалов остается постоянной, в уравнении (И) рекомендуется [13, 16] использовать значение 8р, соответствующее 50 % цик.чов нагружения от данной долговечности, когда для большинства материалов достигается состояние, близкое к циклической стабилизации, В ряде случаев в (11) используют значения 8 циклической упругопластической деформации (вместо ер). Зависимости типа (И) были предложены для описания условий разрушения при жестком нагружении в области малых чисел циклов, когда разрушение определяет пластическая составляющая деформации 10 ). Однако с увеличением числа циклов до разрушения пластическая деформация йтановятся соизмеримой с упругой, в связи с чем необходима соответствую щая модификация уравнений. [c.96]

В настоящее время разработаны методы расчета элементов конструкций на малоцикловую усталость, которые с успехом при-меняютс в мач 1 1юстроенни. экергостроении и других областях и регламентированы соответствующими нормами Нормы американского общества инженеров-механиков [21 ] и Нормы расчета энергетического оборудования, разработанные в СССР [И]. Первый из этих документов основан на использовании кривой малоцикловой усталости материала при жестком нагружении, выражаемой зависимостью Мансона-Коффина, и значений упругих коэффициентов концентрации, характеризующих напряженное состояние рассчитываемого элемента. Во втором документе, являющемся дальнейшим развитием и совершенствованием метода расчета на малоцикловую усталость, учтены закономерности, связанные с особенностями деформирования при циклическом нагружении за пределом упругости накопление квазистатических повреждений, кинетика напряженного состояния в связи с циклическими упругопластическими свойствами материала и др. Однако использование упомянутых выше норм для оценки несущей 17 259 [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...