Критическое приведенное напряжение сдвига

Для металлов с о. ц. к. решеткой благодаря высокой энергии дефектов упаковки характерной особенностью является сравнительная легкость поперечного скольжения. Макроскопическая плоскость скольжения будет близкой к поверхности, образованной участками плоскостей зоны <111>, по которым критическое приведенное напряжение сдвига максимально. Поэтому неясно, какую кривую для о. д. к. монокристаллов различной ориентации необходимо использовать для расчета как исходную. По аналогии с г. ц. к. кристаллами можно рекомендовать к использованию в расчетах такие ориентации о. ц. к. монокристаллов, в которых наблюдается множественное скольжение. В частности, для монокристалла с ориентировкой <100> с четырьмя системами скольжения расчетная и экспериментальная кривые а — S находятся в приемлемом соответствии, [c.237]

Рис. 34. Сопоставление критического приведенного напряжения сдвига для случая призматического скольжения с расчетными значениями, полученными при условии равновесной степени упорядочения

Пластическая деформация начинается в точке а. Касательное напряжение, которое вызывает начало пластической деформации в какой-либо системе скольжения монокристалла, называется критическим приведенным напряжением сдвига /кр (иногда его называют критическим скалывающим напряжением). Величина его в чистых отожженных монокристаллах имеет порядок Ю —10 G. Именно попытки объяснить столь малую величину кр привели в свое время к появлению теории дислокаций. В благоприятно ориентированном г. ц. к. монокристалле пластическая деформация вначале идет в основном скольжением дислокаций в одной системе. Участок ab соответствует этой стадии легкого скольжения. Дислокации здесь перемещаются относительно беспрепятственно, обеспечивая прогрессирующее удлинение без заметного роста действующих напряжений. [c.113]

Рис. 25. Зависимость критического приведенного напряжения сдвига Тд от размера частиц / — перерезание 2 —обход частиц

Действительно, согласно закону критического напряжения сдвига для цилиндрического образца, подвергаемого одноосному растяжению, приведенное напряжение сдвига в направлении скольжения равно [c.172]

Когда длина дислокационного сегмента 1т достигает критического значения /кр, соответствующего приведенному напряжению сдвига г, происходит отрыв сегмента от закрепляющих его точек, а следовательно, отрыв и всей дислокационной петли. Этот отрыв происходит тогда, когда /кр и т будут удовлетворять следующему условию i[16] [c.168]

Применительно к динамическим условиям приведенное критическое напряжение сдвига можно предвидеть, воспользовавшись зависимостью скорости пластической деформации от напряжения. Пользуясь этой зависимостью, выводят соотношение между напряжением и скоростью движения дислокаций. Получено очень похожее выражение для [c.100]

Температурная зависимость напряжения течения сплава, упрочненного дисперсными частицами, на основе дислокационных представлений рассмотрена в ряде работ, например [19], а экспериментальная проверка различных теорий, согласно которым, в частности приведенное критическое напряжение сдвига пропорционально Г , проведена в работе [185]. Там же рассмотрены условия перехода от одного состояния состаренного сплава [ко- [c.313]

Ниже рассмотрена устойчивость при сдвиге. Если снова воспользоваться формулой Тимошенко, приведенной в работе [141, для расчета потока критических касательных напряжений в прямо- [c.186]

Наличие напряженного состояния в поверхностных слоях металла облегчает разупрочнение границ зерен и ускоряет процесс коррозионного растрескивания. Доступ молекулярного водорода к развитой поверхности цементитных участков облегчает протекание химической реакции обезуглероживания, а также отвод продуктов реакции. Это подтверждается экспериментальными и расчетными данными, приведенными на рис. 25 [74]. При одинаковых условиях проведения опытов, с уменьшением толщины стенки критическое давление должно бы быть одинаковым, что соответствовало бы меньшим глубинам обезуглероживания. Однако уменьшение толщины стенки приводит к увеличению тангенциальных растягивающих напряжений и равновесие реакции в данных условиях сдвигается в сторону более низких критических давлений, что увеличивает глубину обезуглероживания (рис. 25). [c.152]

Приведенные данные находят объяснение в рамках представлений о конденсации зафиксированных закалкой вакансий, равновесных при высокой температуре. При последующем нагреве избыточные вакансии выделяются из пересыщенного раствора и образуют поры на границах зерен, где критический размер зародыша пор невелик. Возможность такого представления показана в работе [75], где получено хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных об изменении объема с числом циклов и температурой закалки. Если предположить, что поставка вакансий краевыми компонентами дислокаций происходит быстрее, чем в результате испарения вакансий с поверхности пор, то объем пустот при нагреве образца не уменьшится. Во время цикла поры в основном являются стоками вакансий, а источниками их служат дислокации, возникающие при теплосменах как следствие незавершенных сдвигов под действием термических напряжений. [c.24]

В четвертой главе на основе разработанных уравнений даны решения задач цилиндрического изгиба изотропных слоистых длинных пластин и панелей и решения задач об их выпучивании по цилиндрической поверхности. Кроме того, эти задачи рассмотрены еще и на основе уравнений других вариантов неклассических прикладных теорий, приведенных в гл. 3. Выполнен параметрический анализ полученных решений, что позволило уточнить границы их пригодности, оценить влияние поперечного сдвига и обжатия нормали на расчетные характеристики напряженно-деформированного состояния и критические параметры устойчивости. Дифференциальные уравнения задач статики рассматриваемых здесь элементов конструкций допускают аналитическое представление решения, что использовано при детальном исследовании и сравнительном анализе структур решений, полученных с привлечением различных геометрических моделей деформирования. На примере задачи цилиндрического изгиба длинной пластинки показано, что в моделях повышенного порядка появляются решения, описывающие ярко выраженные краевые эффекты напряженного состояния. С наличием последних связаны существенные трудности, возникающие при численном интегрировании краевых задач уточненной теории слоистых оболочек и пластин — их характер, формы проявления и пути преодоления также обсуждаются в этой главе. [c.13]

Обсуждавшаяся модель справедлива для случая установления идеальной адгезионной связи двух одинаковых поверхностей и бесконечно малых углов наклона поверхностных микронеровностей. Однако она допускает сравнительно простые обобщения на случаи несовершенства пятна фактического контакта (микронеровности второго порядка поверхностные пленки и включения) различия кристаллической ориентации контактирующих поверхностей взаимодействия материалов с разными механическими характеристиками. В условиях характерного для фрикционного взаимодействия массопереноса с поверхности более мягкого материала пары трения на поверхность более твердого по существу имеет место взаимодействие двух одноименных поверхностей. Обобщение на случай контакта разнородных материалов сохраняет геометрические параметры очагов деформации и приводит лишь к перераспределению интенсивностей сдвигов с их концентрацией в когезионно менее прочном материале. Контакт реальных поверхностей отличается от схемы, приведенной на рис. 1.6, й тем, что угол наклона микронеровностей не равен нулю и соответствующий концентратор напряжений и деформаций нельзя считать бесконечным. Однако среднее значение угла наклона микронеровностей не превышает 9—10° для шлифованных поверхностей и 1—3° для полированных. В результате вносимая погрешность невелика, а при необходимости она может быть легко учтена. Несовершенство адгезионной связи, в том числе за счет влияния микронеровностей второго порядка, поверхностных пленок, разориентировки контактирующих зерен также не противоречит предложенной схеме локализации деформаций, хотя и вызывает приращение сдвига в плоскости контакта. При возрастании степени несовершенства (несплошности) контакта до некоторого критического значения линзообразный очаг деформации распадается на отдельные очаги по микронеровностям второго порядка. [c.23]

Пластическая деформация кристалла при растяжении зависит от ориентации его кристаллографических осей относительно оси растяжения. Пластический сдвиг начинается обычно по системе скольжения, где действует наибольшее касательное напряжение, а само скольжение происходит при критическом значении этого, приведенного к системе скольжения, напряжения (закон Шмида). [c.123]

Большого различия в виде кривых напряжение — деформация для кристаллов разных ориентировок можно избежать, используя приведенные йГапряжения сдвига и сдвиговую деформацию. Однако в отличие от критического приведенного напряжения сдвига Ткр значения приведенного напряжения сдвига т при деформации е для всех таких кристаллов не совпадают. Это обусловлено прежде всего различиями в степени деформационного упрочнения кристаллов, которая зависит от структурных изменений в металле (см. гл. IV). Однако, если исключить предельные ориентировки, т. е. очень малые и очень большие значения углов Зо, поведение большинства кристаллов какого-либо металла можно аппроксимировать единой кривой в координатах приведенное напряжение сдвига — сдвиговая деформация, которая характеризуется [c.123]

Шмид и Боас [326] показали, что пластическое течение всегда появляется при одном и том же значении цриведенного сдвигового напряжения на данной плоскости скольжения в направлении скольжения. Поэтому предел пластичности для монокристаллов называется критическим приведенным напряжением сдвига или КПНС (СН ). Предел пластичности для поликристаллов зависит от возможных систем скольжения в зернах и от преимущественной ориентации, или текстуры , зерен в образце. В соответствии с действующими микроскопическими процессами ПНС может зависеть или не зависеть от температуры й скорости деформации. Если такая зависимость есть (а она обычно существует при высоких температурах), то поведение кристаллов также можно описать, используя число Деворы. Так, для данного времени релаксации (т. е. для данного т) если е относительно велико, т. е. /о в (1.15) мало, то напряжение практически не релаксирует и может расти до момента, когда [c.24]

Рис. 33. Влияние температуры на критическое приведенное напряжение сдвига для случая призматического скольжения скояость деформации

Установлено, что нормальные напряжения почти не оказывают влияния на пластическое течение кристаллов. Таким образом, пластическая деформация происходит под действием касательных напряжений. При этом, как показано экспериментально, напря-н< ение, соответствующее пределу текучести, сильно меняется в зависимости от ориентации кристалла, однако если согласно (4.38) это напряжение преобразовать в приведенное напряжение, то результирующее напряжение сдвига является константой данного материала (типичные значения этого напряжения обычно находятся в пределах (/ " - —Ю- ) G. Другими словами, пластическая деформация начинается в том случае, когда скалывающее напряжение -X превышает некоторое критическое значение, характерное для данного материала и данной системы скольжения. Этот закон постоянства критического скалывающего напряжения впервые на основании экспериментальных данных был сформулирован Е. Шмидом и В. Боасом. В соответствии с этим законом, если образец находится под действием постепенно возрастающей нагрузки, то скольжение мало до тех пор, пока скалывающие напряжения не превзойдут определенного предельного значения, которое, например, при комнатной температуре для Си (плоскости скольжения 111 , направления скольжения <1Ю>) равно 0,49-10 Па, а для А1 (системы скольжения 111 , <1Ю>) и Zn (системы скольжения 0001 , <1120>)—соответственно 0,78-10 и 0,18-10 Па. [c.132]

На рис. 1.23 схематично показана [И] область напряжений и температур, в которой наблюдаются оба эффекта и показано соотношение с критическим напряжением сдвига т . Линейное соотношение между напряжением, необходимым для того, чтобы вызвать образование мартенсита, и температурой обсуждается в следующем разделе. Из приведенной на рисунке схемы ясно, что если критическое напряжение сдвига повышается до величины А], то эффект псевдоупругости превращения наблюдается в области напряжений и температур, обозначенной косой штриховкой. Если критическое напряжение сдвига понижается до величины В], то указанный эффакт не наблюдается. Это соотношение можно рассматривать как количественный анализ явления. [c.43]

КОГО течения воспринимается как изменение в характере порождаемых дефектов, связанное с изменением механизмов скольжения. Отмечено [З], что исходя из критических температур упорядочения фаз NijX, титан, ниобий и тантал не должны существенно увеличить энергию АРВ. Однако титан и, возможно, тантал, могли бы увеличивать энергию дефектов другого типа. В результате анализа серии данных с целью расчета энергии АРВ в зависимости от содержания легирующего элемента было установлено [22], что энергию этих дефектов можно изменять в достаточно широких пределах (табл.3.2, ее анализ приводится ниже при обсуждении принципов проектирования сплавов). Упрочнение за счет размерного несоответствия. Сделанные ранее [l] попытки объяснить зависимость приведенного критического напряжения сдвига от размеров частиц влиянием на него когерентных напряжений оказались неудачными. Согласно модели Герольда и Хаберкорна [31] главная роль принадлежит взаимному влиянию дислокаций и деформации, а перерезание частиц — следствие этого влияния. Расчеты в общем виде [c.101]

При углах прогиба <0,5625я/ дислокацию следует рассматривать как жесткую линию, а при углах прогиба 1,5 дислокация полностью гибкая, и для вычисления L следует пользоваться другим выражением. Комбинируя уравнения (3.34) и (3.36), получаем величину приведенного критического напряжения сдвига [c.103]

Результаты опытов со сплавами Си—Со и А1—Zn послужили основанием для вывода, что приведенное критическое напряжение сдвига определяется свойствами краевых дислокаций. Согласно другому выводу дислокации перерезают частицы вторичных выделений малого размера (г /Ь<20), где Го Ь/3 е ), в то время как частицы большего размера они обойдут по механизму Орована. [c.103]

Влияние полей когерентных искажений на величину приведенного критического напряжения сдвига в двухфазном сплаве рассмотрено также Гляйтером [32]. Следуя изложенным выше этапам и делая различные допущения относительно гибкости дислокаций и процедуры усреднения характеристик расположения препятствий, он получил для гибких краевых дислокаций следующее соотношение [c.103]

В произвольно ориентированном кристалле от начала пластической деформации и вплоть до разрущения уровень напряжений течения выще. Приведенное критическое напряжение сдвига кр возрастает при неблагоприят-нюй ориентировке за счет фактора ориентации в соответствии с формулой (43). При дальнейшей деформации на I стадии почти не меняется по сравнению с коэффициентом упрочнения благоприятно ориентированного кристалла и поэтому здесь разница в напряжениях течения сохраняется на уровне различия в кр. На стадии множественного скольжения из-за увеличения коэффициента деформационного упрочнения при произвольной ориентировке разница в напряжениях течения увеличивается, а на П1 стадии уже практически не меняется. [c.121]

Левайн [23] на монокристаллах а-титана определил критические скалывающие напряжения для призматического и базисного скольжения. Критические скалывающие напряжения для призматического и базисного скольжения монокристаллов титана сильно зависят от температуры ниже 300 и 400 К, так как они складываются из атермического и термического напряжений (рис. 5). При более высоких температурах критическое скалывающее напряжение определяется только атермической составляющей, термическая составляющая становится равной нулю. Высокотемпературную (атермическую) часть кривых, приведенных на рис. 5, можно экстраполировать к более низким температурам следующим образом. Атер-мическая составляющая прямо пропорциональна модулю сдвига и поэтому соотношение атермических напряжений при двух температурах равно [c.13]

Назначение норм для опасных напряжений. 1) Для общих напряжений, неизменных по величине и имеющих постоянный характер действия, нормой для опасного напряжения является а) для нормальных напря-женийидля приведенных напряжений—критич. напряжение материала (Ок)> т. е. предел текучести или близкий к нему предел упругости материала, превышение к-рого может повлечь нарушение целости или изменение формы конструкции б) для касательных напряжений— критическое касательное напряжение материала (т , равное половине критического нормального напряжения (т =0,5(тк) в) для напряжений сдвига в заклепках—предел упругости скольжений заклепки (т ), устанавливаемый в зависимости от характера образования заклепочного соединения (влияние чеканки) г) для растягивающих напряжений в заклепках—предел текучести или близкий к нему предел упругости материала заклепки д) для напряжений сдвига в заклепках при одновременном действии в них растягивающих напряжений— напряжение, вычисляемое по ф-ле [c.100]

Другим принципиальным отличием приведенных в работе экспериментальных результатов является тот факт, что они впервые получены при весьма малых величинах деформирующих напряжений, на 1,5—2 порядка ниже величин напряжения Пайерлса и теоретической прочности кристалла на сдвиг, что свидетельствует в пользу термоактивируемого процесса мик-ропластйчности и исключает необходимость обязательного привлечения для объяснения полученных данных атермических безактивационных или ка-ких-либо других специфических механизмов, требующих для своей реализации высокого уровня напряжений. Последнее является весьма новым и принципиальным фактом, который заставляет критически пересмотреть возможность действительной реализации фактически почти всех предлагавшихся ранее моделей низкотемпературного движения дислокаций в кристаллах с высокими барьерами Пайерлса. Полученные результаты и проведенный теоретический анализ позволили объяснить физическую природу низкотемпературной микропластичности материалов с высоким рельефом Пайерлса в области малых и средних величин напряжений с позиций предложенного в работе диффузионно-дислокационного механизма микродеформации, а также неконсервативного движения дислокаций, как основной физической модели их перемещения при указанных условиях. При этом сущность диффузионно-дислокационного механизма микропиасти- [c.5]

В шестой главе рассматриваются слоистые цилиндрические оболочки. Замкнутая система дифференциальных уравнений, описывающая в линейном приближении процесс деформирования слоистой упругой ортотропной композитной цилиндрической оболочки, получена из общей системы и использована при исследовании осесимметричного изгиба оболочки, нагруженной равномерно распределенным внутренним давлением. Выполнен параметрический анализ влияния поперечных сдвигов на интегральные (прогибы, усилия, моменты) и локальные (нагрузки начального разрушения) характеристики напряженно-деформирован-ного состояния. На примере этой задачи исследована зависимость решения от функционального параметра /(z) и показано, что в большинстве практически важных случаев этот параметр можно принять соответствующим квадратичной зависимости сдвиговых поперечных напряжений от нормальной координаты. В параграфе 6.4 дано решение задачи об устойчивости цилиндрической многослойной оболочки, нагруженной внешним давлением. Эта задача рассмотрена как на основе разработанных в настоящей монографии уравнений, так и на основе других вариантов уравнений устойчивости, приведенных в третьей ее главе. Выполнен параметрический анализ полученных решений, что позволило выявить и оценить влияние поперечных сдвиговых деформаций, обжатия нормали, кинематической неоднородности, моментности основного равновесного состояния на критические параметры устойчивости. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...