Период релаксации напряжения

Данные исследования, таким образом, указывают на сложный характер аккумуляционного периода, а также и на то, что здесь большую роль играет период между циклами очистки, поскольку с увеличением последнего значимость аккумуляционного периода (по количеству циклов) уменьшается. Такое влияние периода между теплосменами можно объяснить релаксацией напряжений, в металле при его термонапряженном состоянии. [c.239]

Эквивалентное напряжение за период релаксации в цикле. При наличии выдержки на максимальной температуре цикла в материале деталей развиваются деформации ползучести, и термические напряжения релаксируют. [c.175]

Величина релаксации при высоких температурах (800— 1000°С), как это следует из примеров гл. IV, может быть весьма существенной (40—50%) поэтому для определения доли статического повреждения, накапливающегося на площадках цикла, необходимо найти эквивалентное напряжение за весь период релаксации. Поскольку в течение выдержки в материале накапливаются повреждения одного вида (статические), то для определения эквивалентного напряжения можно использовать гипотезу линейного суммирования повреждений [71] тогда [c.175]

Первый период релаксации по величине (не по характеру) несколько отличается для различных полимеров. Так, для смолы П-68 напряжение (кривая II) падает быстрее, чем для капролона (кривая /), и медленнее, чем для поликапролактама (кривая III). [c.93]

Наконец, необходимо знать, как влияют температурные условия на релаксацию полимеров. С этой целью при испытаниях центральная часть стенда (рис. 41) помещалась в одном случае в специальную ванну с сухим льдом, в другом — нагревалась электронагревателем. В результате испытаний было установлено, что пониженная температура значительно уменьшает интенсивность релаксации внутреннего напряжения в уплотнении, особенно на первом этапе. Повышение температуры оказывает обратное действие. С повышением температуры интенсивность релаксации значительно увеличивается. Для линз из капролактама интенсивность релаксации при 323 К в 2,5 раза выше, чем при 223 К применительно к начальному периоду релаксации. Явления, описанные выше, объясняются структурой полимера повышенные температуры увеличивают пластичность полимера, а следовательно, и скорость релаксации. При теплосменах внутреннее напряжение в полимерных линзах значительно меняется. Прекращение процесса охлаждения соединения увеличивает напряжения в линзе. [c.95]

Процесс релаксации напряжений в системе в период выдержки определяется уравнением [162] [c.39]

Возникновение разности фаз между напряжением и деформацией обусловлено релаксационными явлениями, вызываюш,ими запаздывание изменения деформации по сравнению с соответст-вуюш,ими изменениями напряжения. Напряжение и деформация совпадают по фазе в стеклообразном состоянии и имеют очень малый сдвиг фаз в области развитого высокоэластичного состояния. В области температур между этими состояниями происходит сдвиг фаз между а и е. При каждом цикле деформации необратимо затрачивается работа, характеризуемая на графике рис. 36, а площадью гистерезисной петли. Величина ф максимальна в переходной области, в которой период деформации сравним с периодом релаксации т [22]. Угол сдвига фаз зависит не только от частоты, но и от температуры, причем повышение температуры и понижение частоты производят один и тот же эффект (рис. 36, б). Гистерезис- [c.71]

Долговечность при термоциклической усталости существенно зависит от частоты изменения температуры, длительности периодов выдержки между очередными теплосменами и прочих факторов. Подробнее эти вопросы будут рассмотрены при оценке влияния процессов ползучести и релаксации напряжений на долговечность материала. Разрушения при термической усталости материалов происходят в диапазоне так называемой малоцикловой усталости. Большинство применяемых в теплоэнергетике конструкционных сталей и жаропрочных сплавов как при термоциклическом, так и при циклическом механическом нагружении разрушается или в них появляются макротрещины через 10 — 10 циклов. [c.7]

Выше указывалось, что при проведении испытаний на термомеханическую малоцикловую усталость при высокой температуре применяют два сравнительно простых режима комбинированный с длительной выдержкой (при Тп,а ) между отдельными циклами изменения температуры или деформации, т. е. цикл с ползучестью в условиях релаксации напряжений, и комбинированный с чередованием циклов изменения температуры или нагрузки (деформации) и периодов статического деформирования в условиях ползучести при постоянном напряжении. [c.171]

Если нагрузить тело и зафиксировать нагрузку на определенном уровне, то с течением времени деформации могут увеличиться. Такое явление называется ползучестью. С другой стороны, если деформации тела в течение определенного периода времени остаются неизменными, то внутренние силы и напряжения в теле могут уменьшиться. Такое явление называется релаксацией напряжений. [c.8]

J i(5 ) = 0, составленными из функций, отвечающих предшествующим приближениям. Коэффициенты Д содержат произвольные постоянные А , S , Д., а i/,, F , X,, Y , K , >1 - константы /, g,-, m,, /), соответственно. Таким образом, построенные разложения зависят от восьми произвольных функций аргумента г. Решение имеет физический смысл, если гидродинамический масштаб времени 1 / к, период релаксации вязких напряжений и характерный для источника массы масштаб времени И к, удовлетворяют соотношениям [c.70]

Релаксация напряжений — процесс уменьшения во времени напряжений деформируемого материала в результате перехода упругой деформации в пластическую при условии постоянства общей деформации. Механизм релаксации может быть дислокационным, диффузионным и смешанным при совместном развитии процессов движения дислокаций и диффузии атомов. Релаксация напряжений наблюдается, например, в предварительно напряженной арматуре в период изготовления железобетонных конструкций. [c.118]

За характерный период эксплуатации в опасных зонах конструктивного элемента возникают различные виды повреждений малоцикловое усталостное (длительное малоцикловое усталостное) и квазистатическое (длительное статическое), причем длительное малоцикловое усталостное и длительное статическое повреждения обусловливаются проявлением временных эффектов — ползучестью, релаксацией напряжений, деформационным охрупчиванием материалов и т. п. Предельное состояние по условиям прочности и малоцикловое разрушение материала определяются взаимосвязью и преимущественным влиянием того или иного вида повреждения в зависимости от удельного веса соответствующих этапов в режиме эксплуатации. В основном при циклическом неизотермическом высокотемпературном нагружении реализуется смешанный характер разрушения, когда основные виды малоциклового повреждения (усталостное и квазистатическое) сопоставимы. [c.44]

Если амплитуда напряжений мала по сравнению со средним напряжением, то в высокочастотной области [64] (при частоте более нескольких десятков циклов в минуту) при динамической релаксации наблюдаются такие же характерные особенности, как и при описанной выше динамической ползучести. В низкочастотной области (когда период изменения напряжений составляет более нескольких минут) наблюдаются характерные особенности ползучести, возникающей при циклическом напряжении (см. рис. 4.30 и 4.31). В обоих случаях деформация ползучести может быть определена с помощью механического уравнения состояния. Хотя в промежуточной области (между высокочастотной и низкочастотной областями) экспериментальных данных не получено и поэтому определенных выводов сделать невозможно, тем не менее можно считать, что характеристики деформации ползучести подобны описанным. [c.124]

Несшитый полимер, как показано на рис. 3.18, способен течь, поэтому его деформация нарастает во времени почти линейно без снижения скорости деформации даже при больших длительностях нагружения. Небольшая степень сшивания резко снижает скорость ползучести, но ползучесть при этом обычно может продолжаться бесконечно долго [91, 127—131]. Повышение частоты узлов сетки приводит к резкому снижению как величины развивающейся деформации, так и скорости ползучести при этом после определенного периода времени деформация обычно достигает некоторого предельного значения, хотя в отдельных случаях скорость ползучести может и не падать до нуля. В работе [132] были измерены скорость ползучести и скорость релаксации напряжений натурального каучука как функции степени сшивания. Из рис. 3.18 видно, что скорости обоих процессов уменьшаются с увеличением степени сшивания. Эти результаты, а также результаты Берри и Уотсона [133] свидетельствуют о большой роли, которую играет топология сетки или химическая природа поперечных связей скорость ползучести и релаксации напряжений для серных вулканизатов оказывается в 2—3 раза больше, чем каучуков, вулканизованных перекисями, а также плотностью сетки поперечных связей. Очевидно, сульфидные мостики в серных вулканизатах способны участвовать реакция обмена, сопровождающихся релаксацией напряжений. Резкое уменьшение податливости, происходящее при переходе от растворимого полимера к гелю, установлено и для других эластомеров, например, полибутадиена [134] и пластифицированного полиметилметакрилата [135]. [c.74]

Ползучесть и релаксация напряжения охватывают значительные периоды времени, поэтому они чувствительны к формам молекулярных движений с большими временами релаксации. Эти методы дают мало непосредственной информации о кратковременной молекулярной подвижности. Однако, используя принцип температурно-временной суперпозиции, и уравнение ВЛФ, можно охватить и короткие периоды времени, которые трудно исследовать экспериментально. [c.83]

Для обеспечения плотности фланцевых соединений проводят первоначальный затяг шпильки до такого уровня напряжений, который вследствие релаксации к концу межремонтного периода снижается не ниже 100 МПа, что обеспечивает плотность фланцевых соединений. Обычно начальный затяг осуществляют на напряжение 250 МПа. В процессе длительной эксплуатации при накоплении деформации в шпильках релаксация напряжений снижается растет релаксационная стойкость), поэтому последующие затяги шпилек проводят до напряжений на 5—10 % ниже предыдущего. На каждом фланцевом соединении устанавливают шпильки одной марки стали, одного конструктивного исполнения и по возможности одной партии. [c.230]

Некоторые детали аппаратуры (болты, шпильки, пружины и др.) вследствие повышения пластичности металла при высоких температурах работают в условиях постепенного снижения напряжений, вызванных первоначально приложенной нагрузкой (затягом), при сохранении геометрических размеров (релаксация напряжений). Расчет таких деталей следует производить на предварительную нагрузку (затяг), обеспечивающую на заданный период времени остаточную нагрузку, необходимую для нормальной работы конструкции. [c.39]

Создание напряженного состояния металла при испытаниях экспериментальных образцов на лабораторных установках связано с определенными трудностями. Необходимо учитывать релаксацию напряжений, которая заметно проявляется в поверхностном слое образца в начальный период кавитационного воздействия. Для испытания образцов под напряжением необходимо постоянное влияние нагрузки на поле напряжений. При падении напряжения от кавитационного воздействия начальное напряжение должно непрерывно восстанавливаться постоянным нагружением образца. [c.76]

Рис. 2.32. Опыты Кольрауша (1863) со стеклянными нитями. Сравнение опытных данных по релаксации напряжений (показаны кружками) с результатами вычислений по эмпирической формуле x=x,-j- e (сплошная линия), а) Опыт первый б) опыт второй в) детализация графика начального периода испытаний — опыт первый г) то же — опыт второй по оси абсцисс отложено время (в минутах), прошедшее после закручивания образца по оси ординат отложено текущее значение крутящего момента угол закручивания равен 1080°.

При второй проверке возможных влияний упругого последействия и релаксации напряжений на деформации Кольрауш предположил, что модуль упругости должен изменяться, когда в образце в течение некоторого периода времени возбуждаются интенсивные [c.123]

Другими методами, которые позволяют оценить величину внутреннего напряжения, являются метод понижения напряжения [343] и метод уменьшения деформации [1]. В методе понижения напряжения (рис. 3.10, а) обеспечивается ступенчатая релаксация напряжения до тех пор, пока не будет отмечено возрастание напряжения в процессе его восстановления. В методе уменьшения деформации (рис. 3.10,6) приложенное напряжение в эксперименте на ползучесть снижают шаг за шагом до тех пор, пока в процессе восстановления напряжения не начнет регистрироваться отрицательная скорость ползучести. Этот метод является несколько спорным, и во многих случаях результатом скачкообразных снижений напряжения является лишь инкубационный период нулевой скорости деформации [32, 34]. [c.109]

Следует подчеркнуть, что электрическое поле нельзя считать фактором, вызывающим вращение полярных молекул [Л. 2-2]. Энергия диполя в жидкости при напряженностях, не превышающих пробивную, недостаточна для того, чтобы диполь мог совершать колебания при периодическом изменении поля. В то же время энергия теплового движения достаточна для обеспечения вращения диполя в жидкости. В связи с этим постоянная времени установления поляризации (время релаксации) зависит от энергии теплового движения. При тех частотах и температурах, когда время установления поляризации мало по сравнению с периодом приложенного напряжения, диэлектрические потери, связанные с поляри нацией, весьма малы. [c.34]

Таким образом, под периодом релаксации 6 можно подразумевать то время, в течение которого в упруго-деформированном теле напряжения значительно уменьшаются за счет явления релаксации. Опыт показывает, что при постоянном значении касательных напряжений в любом твердом или жидком теле деформация сдвига постепенно (а во многих случаях весьма медленно) увеличивается. Это вытекает также из равенства (1-3), которое при обозначениях (1-4) может быть приведено к виду [c.52]

Таким образом, по своим характерным особенностям и условиям проявления данное явление, по-видимому, можно отнести к эффекту Хаазена-Келли [44, 273], который, правда, был обнаружен и подробно исследован в основном на металлах [270- 278] и не наблюдался ранее на полупроводниковых кристаллах. По-видимому, аналогичный эффект зарегистрировал позднее и В.Г. Говорков [248] на деформированных сжатием кристаллах Сар2 и dFj после некоторого периода релаксации напряжений, хотя сам автор назвал это явление эффектом релаксационного зуба текучести. [c.53]

Предварительно изучали влияние статических напряжений на скорость коррозии трубной стали на деформированных изгибом (по трехточечной схеме) образцах стали 17ГС в термостатированных условиях и перемешиваемой среде, представляющей смесь нефти с 3%-пым хлоридом натрия в отношении 1 1. Скорость коррозии определяли по потере массы за 720 ч выдержки. Как следует из рис. 104, с увеличением напряжений до предела текучести (350 МПа) скорость коррозии увеличивается, а затем при достижении текучести уменьшается вследствие наступления стадии легкого скольжения и релаксации напряжений, обусловленной выбранной схемой нагружения с заданной величиной деформации. Это указывает на возможность усиления коррозионного взаимодействия трубной стали с рабочей средой даже при нагружении в упругой области с возникновением коррозионных поражений, которые в дальнейшем могут стать концентраторами напряжений и после инкубационного периода инициировать возникновение коррозионно-механических трещин. Если в концентраторе отсутствуют условия для существенной релаксации напряжений, что обычно имеет место при циклическом (повторно-статическом) нагружении с накоплением микроискажений решетки, процесс коррозионного взаимодействия будет ускоряться на протяжении всей стадии деформационного упрочнения, как это указывалось в гл. П. [c.230]

Таким образом, распределение напряжений и деформаций по длине стержня зависит от динамического поведения материала только при рассмотрении начального периода распространения упруго-пластической волны на участке стержня, прилегающем к нагружаемому концу. На значительном расстоянии от конца стержня при временах действия нагрузки распространение волны удовлетворительно описывается деформационной теорией в соответствии со статической кривой деформирования. Следовательно, деформационная теория Кармана—Рах-матулина и теория Соколовского—Мальверна дают совпадающие результаты при описании распространения упруго-пластической волны в тонких стержнях из материала, чувствительного к скорости деформации. Исключением является начальный период распространения волны вблизи нагружаемого конца, где высокая скорость деформации приводит к высокому уровню вязкой составляющей сопротивления. Чем выше характерное время релаксации напряжений для материала, тем на большем участке стержня вязкость оказывает влияние на распространение упруго-пластической волны. [c.151]

Упругость паронита невелика. При контактном давлении свыше 32 МПа все неплотнЬсти в материале устраняются. Релаксация напряжений в период, ближайший после затяга, значительна. Чтобы улучшить плотность и увеличить сопротивление распору прокладки средой, на уплотняюших поверхностях соединения обычно создают две-три узкие канавки треугольного сечения, в которые паронит вдавливается под действием усилия затяга. Такие канавки делаются и при использовании других неметаллических прокладок. Листы паронита изготовляются толщиной до 6,0 мм. Прокладку целесообразно применять возможно более тонкую, но толщина ее должна быть достаточной для уплотнения при данной шероховатости обработанных поверхностей и площади уплотнения. [c.34]

Критерии прочности крепежных деталей, работающих при высокой температуре (выше 350—400° С) в условиях релаксации напряжений, в настоящее время недостаточно разработаны. Процесс ползучести в этом случае происходит при переменных напряжениях в течение каждого периода между перезатяжками напряжения изменяются от Оо до ак- Соответственно изменяется и скорость ползучести. При некоторых допущениях Е. А. Хейн [40] получил формулы для эквивалентного постоянного напряжения Оэ, которое вызывает разрушение материала через тот же промежуток времени, что и переменные напряжения. [c.405]

Строго говоря соотношение (6-3-3) справедливо только для одномерных задач. Для многомерных задэч соотношение (6-3-3) можно принять в качестве приб-лижения, в котором период релаксации теплового напряжения опред яется как некоторая экспериментальная постоянная. [c.411]

На рис. 6.59 приведены результаты исследования роста трещины в процессе выдержки при постоянной деформации в сплаве Hastelloy X. Частота нагружения в непрерывном цикле (без выдержки) v = 0,1 цикл/мин, в этот период обнаруживается описанное [72] в разделе 6.2.3 зависящее от времени нагружения распространение усталостной трещины. Приведенные результаты можно интерпретировать таким образом, что при выдержке в продолжение указанного циклического нагружения происходит рост трещины ползучести. Штриховая линия на этом рисунке является кривой распространения трещины ползучести, рассчитанной с учетом релаксации напряжений. Эта кривая довольно хорошо согласуется с экспериментальными данными. [c.238]

Рассогласование периодов кристаллических решеток Si и Ge составляет -4%. Это является причиной появления в эпитаксиальных гетерокомпозициях в процессе их выращивания достаточно больших напряжений несоответствия. По мере увеличения толщины эпитаксиального слоя наблюдается частичная (или полная) релаксация этих напряжений. Релаксация может происходить либо за счет образования характерных шероховатостей на поверхности растущего слоя, либо за счет генерации в нем дислокаций несоответствия, либо путем одновременного действия обоих этих механизмов. Величины критических толщин слоев образования дислокаций несоответствия в эпитаксиальных гетероструктурах SiGe/Si очень малы. Например, при выращивании на Si-подложках эпитаксиальных слоев состава SIq G qj эта величина равна -100 А. В случае полной релаксации напряжений несоответствия величина плотности наклонных дислокаций в таких слоях находится на уровне 10 ... 10 см , что исключает возможность их использования в приборах. Для создания высококачественных транзисторов плотность дислокаций в активной области эпитаксиальной приборной композиции не должна превышать [c.91]

Простейшим тормозным приспособлением могут служить электромагнитные муфты, широко применяемые в станкостроительной промышленности. При должном запасе мощности у электромагнчт-ной муфты время торможения составляет сотые доли секунды. Учитывая большую скорость изменения напряжения сдвига в начальный период его регистрации, часто бывает необходимым пользоваться осциллографами с достаточно быстрой разверткой процесса во времени. Условие постоянства деформации выполняется только при использовании очень жестких динамометров, что предполагает применение высокочувствительных схем регистрации напряжений сдвига. Использование мягких динамометров приводит в процессе релаксации напряжения к ослаблению действующей на динамометр силы и вызывает более или менее значительный поворот связанной с ним измерительной поверхности. В этих условиях изучение релаксации напряжений не может дать надежных результатов. [c.108]

Если раствор полимера вначале течет, а затем выдерживается при постоянной форме, то напряжение, обычно в течение вполне обозримого отрезка времени, снижается до нуля (или становится изотропным). Шведов [1 ] нашел, что после сдвигового течения полупроцентного водного раствора желатина между соосными цилиндрами вращающий момент (и, следовательно, касательные компоненты напряжения) уменьшается со временем по экспоненциальному закону с показателем экспоненты порядка 4 сек. Для воды, а также для низкомолекулярных жидкостей вообще релаксация напряжения происходит слишком быстро, чтобы ее можно было измерить. Теоретические оценки для воды, основанные на максвелловской концепции жидкости как релаксирующего упругого тела, дают период релаксации порядка 10 сек[ ]. [c.310]

Как известно, деформация ползучести однонаправленной ленты при растяжении в направлении армирования является достаточно малой, поэтому в первом соотношении (1.73) можно принять /(i = 0. Ввиду того что Е2<Е из равенства (1.74) можно заключить, что деформации оптимальной оболочки определяются в основной армируюш,ими нитями, которые можно считать упругими. На рис. 1. 23 предстаЕ(лена экспериментальная зависимость прогиба вр по времени t для баллона давления, близкого к оптимальному. Нагружение осуществляется в три этапа. Расчетное предельное давление для оболочки составляет 150 кгс/см . Из графика следует, что в начальный период времени имеет место релаксация напряжений в связующем, нагрузка передается на нити, после чего процесс ползучести практически прекращается (повышение давления через 120 ч производилось после предварительной разгрузки оболочки). [c.49]

На рис. 12.2 показан общий вид кривой релаксации для случая, когда полная деформация растянутого стержня во времени не изменяется (е = onst) и начальное напряжение не превосходит предела пропорциональности материала Оц Оц. Процесс релаксации напряжений характеризуется быстрым падением напряжений в первый период. [c.244]

На рис. 2 приведено семейств о р ел акс а цио нн ы х кривых, полученных в процессе испытаний. Экспериментальные точки с незначительным разбросом ложатся 1на гладкие кривые. Расчет показывает, что вариационный коэффициент составляет 7—8% для рассматриваемого случая это вполне допустимо. Графики имеют характерную форму. Начальный период релаксации характеризуется интенсивным падением напряжений. Последнее связано с перегруппировкой в материале меж-молекулярных (ван-дер-ваальсовых) связей. Затем кривые становятся плоскими, и скорость процесса уменьшается практически до нуля. Графики сравнительно быстро приближаются к некоторым асимптота м, параллельным оси абсцисс. [c.42]

Диэлектрические потери составляют ту часть электрической энергии, которая переходит в тепло в диэлектрике при переменном напряжении. Диэлектрические потери тесно связаны с процессом поляризации, который не протекает мгновенно. С момента наложения электрического поля до наступления стационарного состояния проходит о пределенное время, которое при всех электротехнических частотах весьма мало по сравнению с периодом приложенного напряжения. Процесс установления поляризации, связанной с тепловым движением, протекает сравнительно медленно и зависит от вязкости жидкости. При снятии поля ориентировка молекул нарушается, при этом выделяется тепло. Время, в течение которого ионы и молекулы под действием поля достигают стационарного состояния, определяется временем релаксации. Последнее тем меньше, чем выше температура жидкости, п возрастает с повышением вязкости. Наличие медленно устанавливающейся поляризации в жидком диэлектрике обусловливает некоторый ток при переменном напряжении, состоящий из двух слагающих активной и реактивной, которые независимы рт тока сквозной проводимости. Наличие активного тока [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...