Напряженное состояние двухосное деформации

Методы, при которых напряженное состояние двухосного растяжения создается без приложения активной поперечной силы, вследствие стеснения поперечной деформации ег сжатия в пластической области (например, растяжение осевой силой широких пластин bit >30, точка 2 на рис. 15.3). Отношение главных напряжений и деформаций при этом задается следующими неравенствами [c.41]

Методы, при которых напряженное состояние двухосного растяжения создается путем приложения системы сил, вызывающих продольную и поперечную деформацию растяжения в упругой и пластической области (например, нагружение внутренним [c.41]

Если разрушению пластичного металла от сдвига предшествует при двухосном напряженном состоянии пластическая деформация, то в этом случае условием разрушения может служить требование постоянства наибольшего касательного напряжения [c.258]

Величина относительной деформации металла, достигаемая к моменту разрушения едр, зависит не только от свойств материала и скорости нагружения, но и от схемы напряженного состояния (двухосное, трехосное). Более жестким схемам напряженного состояния, как правило, соответствуют меньшие значения Едр (рис. 9-2,а). При трехосном равномерном растяжении следует ожидать разрушение без протекания пластической деформации (рис. 9-2,а). [c.198]

После сборки детали испытывают двухосное напряженное состояние (см. рис. 252). В материале втулки в радиальном направлении возникают напряжения сжатия Ог, а в тангенциальном — напряжения растяжения В материале вала в обоих направлениях возникают напряжения сжатия а г и о]. Наибольшие напряжения появляются на внутренних поверхностях обеих деталей. Эти напряжения не должны превышать пределы текучести материала деталей. Однако, как показал опыт эксплуатации прессовых соединений, для неразборных соединений допускаются некоторые пластические деформации в наиболее напряженной зоне. [c.394]

При обычно принятых отношениях ширины и высоты образца (больше 3) изгиб по любой из схем (трех- и четырехточечной) вызывает неоднородное плоское двухосное напряженное состояние в образце в результате затрудненности поперечной деформации. Нижняя часть образца при этом растянута, верхняя — сжата. К тому же напряжения, связанные с величиной изгибающего момента, различны по длине и сечению образца. Максимальные напряжения создаются вблизи поверхности. Эти особенности метода изгибных испытаний затрудняют оценку средних истинных напряжений и деформаций, которые можно было бы точно сопоставить механическим свойствам в других видах испытаний. [c.35]

Многочисленные вариации внешних воздействий на элемент конструкции с распространяющейся в нем усталостной трещиной связаны только с тремя видами напряженного состояния материала линейным, двухосным и объемным (трехосное). Наиболее интенсивным является объемное напряженное состояние материала, когда напряжения в локальном объеме действуют по трем координатам, а развитие разрушения происходит при плоской деформации. Это ситуации минимальной затраты энергии на развитие трещины. Менее напряженное состояние материала соответствует условиям плосконапряженного состояния, когда по одной из координат материал может свободно деформироваться при его нагружении по двум другим координатам. Возможен еще случай одноосного напряженного состояния материала, когда только по одной координате действует напряжение, а вдоль двух других координат материал может свободно деформироваться. [c.102]

Формирование зоны пластической деформации перед вершиной трещины [15] связано с эволюцией напряженного состояния материала от поверхности (двухосно) к срединной части (трехосно) без детализации особенностей ее формирования в пределах цикла нагружения, а следовательно, относя размер зоны к монотонному процессу нагружения (рис. 3.5). Разрушение материала происходит в неоднородных условиях по затратам энергии на процесс пластического деформирования вдоль фронта трещины. Наибольшие затраты этой энергии реализуются у поверхности образца или детали, что позволяет осуществлять некоторую задержку роста трещины [c.134]

Влияние двухосного напряженного состояния материала на СРТ и долговечность резко снижается при возрастании асимметрии цикла. При максимальной асимметрии цикла 0,8 влияние двухосного нагружения проявляется достаточно слабо. Этот факт может быть объяснен доминированием механизма разрушения путем скольжения при одноосном нагружении с асимметрией R = 0,8n более (см. раздел 6.1). При небольшой амплитуде переменного цикла роль второй компоненты нагрузки не проявляется в кинетике трещин из-за того, что размер зоны пластической деформации сам по себе мал. Изменить размер зоны можно за счет мощного источника энергии, который вызывает существенное пластическое деформирование материала. В условиях высокой асимметрии цикла вторая компонента нагрузки не может оказаться таким источником энергии. Величина ее амплитуды определяется асимметрией i = 0,8 и поэтому очень [c.327]

Развитие трещины в пределах каждого этапа нагружения образца с постоянным соотношением происходило не за полное число циклов приложения внешней нагрузки. Переход к уровню Хд = 1,4 после Xf, = 1,0 вызвал существенное возрастание шага усталостных бороздок, однако резкого возрастания шага по длине не произошло. Аналогичный переход по интенсивности изменения напряженного состояния в случае одноосного нагружения в связи с изменением максимального уровня напряжения цикла приводит к резкому нарастанию шага бороздок, затем происходит его снижение но мере увеличения длины трещины, и далее — более резкое нарастание шага по длине излома, чем до перехода к большему уровню напряжения. Из всей описанной последовательности эффектов взаимодействия нагрузок в случае одноосного нагружения только постепенное возрастание шага усталостных бороздок имеет место в случае двухосного нагружения. В случае возрастания соотношения до 1,4 после соотношения = 1,0, при котором можно достичь существенного стеснения пластической деформации, а следовательно, и максимального снижения скорости роста трещины при < О, имеет место ускорение процесса разрушения. [c.416]

На рис. 3.6 экспериментальные данные, полученные из испытаний в условиях двухосного напряженного состояния, сопоставлены с аналитически предсказанными напряжениями первого разрушения слоя. В критерии наибольших деформаций использованы как е , так и е ". Важно отметить, что экс- [c.113]

Экспериментальные данные о влиянии скорости деформации на сопротивление деформированию в волнах разгрузки, проявляющейся в связи силовых и временных параметров откольной прочности материала, позволяют расширить диапазон скоростей деформирования. Для анализа результатов необходимо принять определенную модель процесса разрушения с соответствующими критериями разрушения, позволяющую связать влияние скорости деформации на сопротивление деформации при одноосном напряженном состоянии в испытаниях на растяжение — сжатие (или двухосном напряженном состоянии в испытаниях на чистый сдвиг) с влиянием скорости нагружения в области растягивающих напряжений на откольную прочность при одноосной деформации в плоских волнах нагрузки. [c.242]

Испытания пластин и образцов с надрезами показывают, что на переход от одноосных к двухосным напряженным состояниям при статическом нагружении в большей степени влияет сопротивление образованию пластических деформаций и в меньшей — на показатель упрочнения т. При этом разрушающие эквивалентные деформации (интенсивность деформаций) eki зависят от анизотропии свойств и снижаются по мере уменьшения интенсивности напряжений Oi и увеличения среднего напряжения Оср [c.20]

Рассмотрим сначала относительно простой пример на определение числа циклов до разрушения при циклическом двухосном напряженном состоянии (рис. 5.2. а). На рис. 5.2, б показаны графики изменения компонентов девиатора напряжений ординаты графиков указаны в табл. 5.1. Приступим к расчету тех малых пластических деформаций элемента схематизированного материала согласно модели, представленной на рис. 1.8, которые возникают в условиях приспособления к циклическому нагружению (см. п. 3.4). При расчете с последующим графическим построением петель гистерезиса введем условный модуль упругости 3 = = 2 -10 МПа (см. (2.35)). На безразмерной величине х, определяемой в итоге расчета согласно (3.52), значение 3 не отражается. В равной мере х не зависит от el) , так что расчету (2.35) подлежат только e f = e f. [c.153]

Экспериментальные исследования поверхностей текучести прж сложном нагружении и переменных температурах в настоящее время выполнены недостаточно полно. Указанное обстоятельство объясняется сложностью учета в экспериментах временных эффектов при повышенных температурах [38—41]. В еще большей степени это относится к исследованию закономерностей ползучести при сложном напряженном состоянии и переменных температурах [19, 41]. В работе [41] авторы на основании проведенных экспериментов по кратковременной ползучести алюминиевого сплава при двухосном напряженном состоянии и резких изменениях температуры и напряженного состояния обсуждают концепцию о поверхности ползучести, аналогичную поверхности текучести в теории пластичности, и ее движении и изменении в зависимости от деформации ползучести. При этом термин поверхность пол- [c.138]

Контрольными опытами при известных из базовых экспериментов параметрах уравнений состояния являются опыты с изменяющимися в процессе нагружения уровнями или скоростями напряжений (деформаций) и температур. Эти опыты осуществляют для однородных напряженных состояний (гладкие образцы) при одноосном или двухосном нагружении (растяжение — сжатие сплошных или трубчатых образцов, растяжение — сжатие в сочетании с кручением или внутренним давлением при испытаниях трубчатых образцов). [c.236]

В резьбовой части стержня наряду с осевыми действуют напряжения растяжения, направленные поперек болта, в результате чего образуется объемное напряженное состояние. Это затрудняет развитие пластических деформаций и увеличивает прочность стержня. Отметим, что поверхность впадин резьбы находится в условиях двухосного растяжения. [c.138]

Нагруженный растягивающей нагрузкой болт представим в виде стержня с надрезами в форме резьбы, в наименьшем сечении которого (под гайкой) возникает трехосное напряженное состояние (всестороннее неравномерное растяжение) с разным соотношением главных напряжений по глубине. На поверхности впадин — двухосное растяжение. Наличие резьбы вызывает неравномерное распределение осевых напряжений растяжения по сечению болта, наибольшая концентрация которых отмечается в вершине впадины резьбы. Поэтому уже при = (0,1. .. 0,2) От напряжения у поверхностных слоев в вершине наиболее нагруженных витков резьбы болта достигают предела текучести. В результате в поверхностных слоях возникают пластические деформации, дальнейшее увеличение которых не может привести к существенному повышению напряжений в наиболее нагруженной области. [c.181]

Аналогично трем видам напряженного состояния ( 4.4) рассмотрим три основных вида деформированного состояния трехосное, при котором все три главные деформации 8i, 82, 83 не равны нулю, двухосное, при котором одна из главных деформаций равна нулю и одноосное, при котором равны нулю две главные деформации. [c.103]

При измерениях деформаций в зависимости от вида напряженного состояния (одноосное или двухосное) и наличия информации об ориентации главных площадок, различают три характерных случая. [c.529]

Двухосное напряженное состояние 99 Девиатор напряжений 118 Депланация 182 Деформация 19 [c.601]

Рис. 6.7. Сравнение различных гипотез разрушения при двухосном напряженном состоянии ---гипотеза максимального нормального напряжения -гипотеза максимального касательного напряжения — - — гипотеза максимальной нормальной деформации, v=0,35 й — гипотеза полной удельной энергии дес рмации, v=0,35 ----гипотеза удельной энергии формоизменения.

Кроме перечисленных структурных параметров большое влияние на механические свойства полимеров оказывают внешние факторы, такие, как температура длительность, частота или скорость нагружения давление амплитуда напряжения и деформации вид напряженного состояния (сдвиг, растяжение, двухосное растяжение и т. п.) термообработка или термическая предыстория природа окружающей среды. [c.13]

Однако установлено, что разрушение материала является не просто функцией напряжения, деформации или энергетического состояния. Поэтому область применимости каждой из этих теорий зависит от многих факторов, таких как, например, напряженное состояние, скорость деформации, предыстория напряженно-деформированного состояния и анизотропия свойств и др. Дорн (1948 г.), например, отметил, что некоторые металлы типа высокопрочных алюминиевых сплавов, по-видимому, разрушаются в соответствии с законом максимальных касательных напряжений для состояния двухосного растяжения или смешанного плосконапряженного состояния. Литой чугун ведет себя в соответствии с критерием максимальных нормальных или срезываюш их напряжений в зависимости от вида двухосного напряженного состояния (т. е. знаков главных напряжений). [c.317]

До сих пор нами обсуждались закономерности мало- и многоцикловой усталости при одноосном нагружении. В работе [388] исследованы крестообразные образцы из ферритной и аус-тенитной сталей при двухосном напряженном состоянии. Авторы работ [317, 437] подвергали тонкостенные трубы из алюминиевого сплава внутреннему и внешнему давлению, а также осевому нагружению. Наилучшее соответствие экспериментальным данным было получено при использовании в качестве критериальной величины интенсивности размаха пластической деформации ДеР. В этом случае зависимость Мэнсона—Коффина представлялась в виде [c.130]

Для соединений с толстыми мягкими гфослойками в условиях их нагружения по схеме двухосного приложения нагрузки характерны те же особенности напряженного состояния и построения сеток линий скольжения в очаге пластической деформации, как и рассмо фенные в работе /2/ агя сл ая п,[оской и осесимметричной деформации (и = 0,5 и = 0) с поправкой на специфик> скольжения материалов в зависимости от параметра нагружения п /98/, Не останавливаясь подробно на анализе нес> щей способности таких соединений, отметим, что решения для тонких и толстых прослоек дают достаточно близкие результаты по в диапазоне относительных размеров толстых прослоек (kq, к что позволяет распространить полученное соотношение (3,28) дгя определения на весь диапазон относительных толщин прослоек (kq, к ). [c.121]

Для полу чения выражений, позволяющих оценить напряженное состояние мягкой прослойки в условиях неполной реализации ее контактного упрочнения в условиях двухосного нагружения, по аналогии с /93,94/ принимали, что снижение уровня касательных напряжений т , действующих на границе раздела металлов М и Т, связанное с вов-лече-нием твердого метаала в апастическую деформацию описывается соотношением типа (3.9) путем замены в них предела текучести при чистом сдвиге k на предельную величину касательных напряжений, характерную для данного случая нагружения (п). [c.122]

Задача 3.3 (к 3.8 и 3.9). Для двухосных напряженных состояний, изображенньк на рис. 3.20, найти относительное изменение объема и удельные потенциальные энертии деформации (полную, изменения объема и изменения формы). [c.119]

У поверхности влияние параметров внещнего воздействия на поведение материала удобно рассматривать с позиций эффекта закрытия или раскрытия берегов трещины, установленного Элбе-ром [1]. Как уже было указано в предыдущих разделах, развитие трещины у поверхности происходит в условиях двухосного напряженного состояния материала при сочетании продольного сдвига и отрыва с формированием скосов от пластической деформации. Эта ситуация остается неизменной на протяжении всех этапов роста трещины вплоть до перехода к окончательному разр тпению. Поэтому определение условий раскрытия трещины по поверхности образца путем оценки только растягивающей компоненты не в полной мере отражает процессы деформации и разрушения материала в вершине трещины. Тем не менее, определяемая величина раскры- [c.285]

Выражение (6.26) показывает, что при любой ориентировке движущейся трещины по отношению к Oi, раскрывающему берега трещины, ведущим механизмом разрушения может оставаться тип I, т. е. может сохраняться нормальное раскрытие берегов у вершины трещины в поле внешней двухосной нагрузки. Ограничения в использовании предложенного критерия не приводятся по стадиям распространения усталостной трещины в поле внешнего двухосного нагружения. Вместе с тем важно, что относительно плотности энергии деформации кинетические кривые имеют эквидистантное смещение для разных соотношений главных напряжений. Такая ситуация была продемонстрирована, нанример, применительно к тонким крестообразным моделям из алюминиевого сплава Д16Т толщиной 1-2 мм [70]. В указанных экспериментах были соблюдены условия подобия по напряженному состоянию и механизмам распространения усталостных трещин. Причем возрастание соотношения главных напряжений сопровождалось отклонением траектории распростране- [c.310]

Применительно к сквозным трещинам решающее влияние на закономерности роста трещины при возрастании соотношения оказывает напряженное состояние в вершине трещины, что вызывает изменение размера зоны пластической деформации. Разрушение перемычек между мезотуннелями происходит путем сдвига одинаковым образом, как при двухосном растяжении, так и при двухосном растяжении-сжатии. Это происходит потому, что вторая компонента нагрузки (растяжения и сжатия), лежащая в плоскости трещины, ориентирована вдоль осей мезотуннелей. Поэтому влияние второй компоненты на рост сквозных трещин проявляется преимущественно через изменение размера зоны пластической деформации в вершинах мезотуннелей — с уменьшением размера зоны пластической деформации происходит монотонное уменьшение всех кинетических параметров СРТ, шага бороздок и скосов от пластической деформации. [c.323]

Для определения тангенциальных модулей по диаграммам деформирования, полученным из экспериментов при одноосном нагружении, Петит [19] использует деформации слоя ei и б2, развивающиеся при двухосном нагружении Этот прием не является вполне строгим. Сандху в своем подходе пытается учесть эффект двухосного напряженного состояния путем определения после каждого шага нагружения эквивалентных деформаций. Эти скорректированные деформации используются для определения средних упругих констант слоя, после чего вычисляется новое значение [Ау и по нему уточненные приращения деформаций. Процедура повторяется до тех пор, пока разность между приращениями деформаций, определенными в двух соседних итерациях, не будет меньше желаемой точности приближения. Окончательно приращения напряжений слоя получаются из этих исправленных величин приращений деформаций и тангенциальных модулей (уравнение (4.3), записанное через приращения). Текущие значения напряжений, деформаций и энергии деформирования на (rt+l)-M шаге определяются суммированием соответствующих приращений и текущих значений после предыдущего шага нагружения. Повторение этой процедуры позволяет получить диаграмму деформирования композита до тех пор, пока величина накопленной энергии деформирования любого слоя не достигнет своего предельного значения. [c.156]

Как было установлено для целлулоида [7, 8], и при одноосном, и при двухосном напряженном состоянии относительное запаздывание можно выразить в виде нелинейной однозначной функции разности главных напряжений, если при этом не происходит разгрузки. В случаях же разгрузки эта зависимость становится многозначной. Тогда, для того чтобы по величине измеренной разности хода определить разность главных напряжений, необходимо знать историю нагружения в каждой точке. Что касается параметров изоклин, то в [9, 10] показано, что в целлулоиде изоклины определяют направление квазиглавпых напряжений независимо от того, возникают ли в нем упругие или же пластические деформации, а также независимо от истории нагружения. Это наблюдалось даже тогда, когда история изменения напряжений включала поворот квазиглавных осей и резкие изменения напряжений. [c.92]

Условия применения и свойства лаковых покры-т и й. Сушку нанесенного на поверхность детали покрытия производят на воздухе в естественных условиях. Покрытие прочно связано с поверхностью исследуемой детали, и в нем образуются трещины при деформациях меньших, чем деформации, при которых образуются трещины (или пластические деформации) в материале исследуемой детали. Высокая хрупкость покрытия, т. е. образование в нем трещин при малой деформации, связана с тем, что при высыхании покрытия в нем до приложения нагрузки возникает двухосное напряженное состояние (растяжение). Покрытие применяют для исследования напряжений в деталях, воспринимающи. с статическую нагрузку, для быстро вращающихся деталей, при динамической и ударной нагрузках как в лабораторных условиях, так и в условиях эксплуатации, при температурах от +8 до +35°. Исследуемая деталь или ее модель могут [c.573]

На фиг. 4, в представлен случай, когда кулак имеет значительную вогнутость в продольном сечении при этом облегание получившейся седлообразной поверхности возможно лишь за счет упругой деформации ленты в условиях двухосного напряженного состояния. [c.184]

В общем случае двухосного напряженного состояния, имеющего место на свободной от внешних нагрузок поверхности деформированного тела, определяются нормальные напряжения Tj., а,, и касательное напряжение или главные напряжения, а2 и угол наклона главных площадок а. Для их определения с помощью электротензометрии необходимо знать две линейные е , у и одну угловую деформации. [c.529]

Для определения кривой текучести материала в плоскости главных напряжений применяют также образцы в виде полос, ослабленных надрезами тш канавками. Если такой образец подвергнуть одноосному растяжению, то при определенном значении растягивающей силы в ослабленной зоне (вдоль линии, соединяющей надрезы, или в канавке) появятся унругопластические деформаци [, и напряженное состояние будет двухосным. Материал образца за пределами ослабленной зоны находится при этом в упругом состоянии с незначительными упрутими деформациями. Это позволяет считать части образца вне зоны локализации пластических деформаций вполне жесткими. [c.311]

Теория касательных напряжений. Определение сопротивления деформации путем испытаний на одноосное растяжение или сжатие (см. 1.11.2.1., 1.11.2.2.). При двухосном напряженном состоянии учитывают только максимальное и минимальное напряжения (0l>0 2><7a) 2Ттах=0 1—аз = й/ (по Треска). При соблюдении этого условия может начаться процесс течения. [c.448]

При одноосном напряженном роетоянии (стержни) расчеты на устойчивость можно производить, пользуясь тем или иным критерием и диаграммой растяжения материала. При двухосном напряженном состоянии (пластины, оболочки) этого оказывается недостаточно. В этом случае необходимо иметь зависимость между напряжениями и деформациями за пределом упругости. Эти зависимости определяются теориями пластичности. Все известные теории пластичности относятся или к деформационным теориям или к теориям течения. В деформационных теориях устанавливаются связи непосредственно между напряжениями и деформациями, а в теориях течения — между малыми приращениями деформаций и напряжений и напряжениями. Из дефор. мационных теорий наибольшее распространение получила теория малых упруго-пластических деформаций, развитая Генки [c.303]

Если оболочка подвержена только тепловому воздействию и свойства ее материала одинаковы в направлениях, касательных к срединной поверхности, то полные деформации также будут одинаковы в этих направлениях. В частности, для круговой цилиндрической оболочки в (5.39) Ёфф = 8гг И ДЛЯ КЗЖДОГО ЗНЗЧеНИЯ Лз справедливо е ф = и фф = В этом случае в каждом слое оболочки (не только цилиндрической) возникает двухосное напряженное состояние с равными напряжениями в любых двух ортогональных направлениях. Для такого напряженного состояния r = сг , еС ) = а (1 х)/Е и = 2 , где а, (") и — одинаковые для всех направлений напряжение, упругая и неупругая деформации. Тогда напряженно-деформированное состояние участка оболочки с постоянным по толщине значением полной деформации е не будет зависеть от кривизны срединной поверхности и может быть найдено так же, как для неравномерно нагретой (или многослойной) пластины с использованием условий h [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...