Диаграмма деформирования сдвига

Важным с научной и прикладной точек зрения является распространение деформационной теории на режимы циклического упругопластического нагружения. В работе [139] обоснована возможность использования теории малых упругопластических деформаций для повторного нагружения за пределами упругости, когда осуществляется нагружение, близкое к простому, в условиях периодической смены направления нагружения на противоположное. Существенным при этом оказывается наличие единой диаграммы, предполагающей конечную связь между соответствующими компонентами напряжений и деформаций как для исходного, так и циклического деформирования. Экспериментально показано, что при различных видах однопараметрических пропорциональных нагружений, охватывающих достаточно контрастные случаи напряженных состояний (растяжение—сжатие, сдвиг—сдвиг), подтверждается наличие единой кривой статического и циклического деформирования при интерпретации в интенсивностях напряжений и деформаций [62, 63]. Независимость в указанных испытаниях диаграмм деформирования от вида напряженного состояния дает основание предположить возможность [c.106]

Сопоставление диаграмм исходного нагружения в интенсивностях напряжений и деформаций показывает достаточное совпадение диаграмм деформирования растяжения и сдвига (см. рис. 2.4.1, а, б). [c.109]

На рис. 2.4.1, а, 6 приведены зависимости между напряжениями и деформациями на плоскости нормальное напряжение— осевая деформация и касательное напряжение — относительный сдвиг для исходного нагружения. Видно, что по мере роста составляющей статического напряженного состояния диаграммы деформирования проходят ниже, т. е. одному и тому же напряжению как в упругой, так и в упругопластической области соответствуют большие величины деформаций. [c.111]

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]

Таким образом, на основании принятого критерия откольного разрушения изменение откольной прочности (максимальной величины растягивающих напряжений в плоскости откола) определяется влиянием скорости пластического течения на сопротивление материала пластической деформации. Схематическая диаграмма деформирования материала в плоскости откола для двух различных скоростей пластического деформирования приведена на рис. 122, б. Из диаграммы следует, что рост величины максимальных растягивающих напряжений при отколе Стр с ростом скорости нагружения определяется повышением скорости деформации и связанной с ней вязкой составляющей сопротивления сдвигу и изменением объемной деформации при сохранении величины пластического сдвига. Отсюда сопротивление откольному разрушению при одноосной деформации ег [c.243]

Функцию oj(yj) определяем по диаграмме деформирования при чистом сдвиге (рис. 2.31). [c.69]

Элементы матрицы жесткости [/со1 вычисляются на основе диаграммы деформирования в начале нагружения. Матрица [/с] элемента- для изотропного материала является функцией параметров материала модуля упругости Е и коэффициента Пуассона v или объемного модуля К и модуля сдвига G. В более общей форме [к] зависит от матрицы [D (а)], устанавливающей связь между напряжениями и деформациями для рассматриваемого напряженного состояния [c.93]

Таким образом, для указанных режимов нагружения существенным оказывается наличие единой диаграммы, предполагающей конечную связь между соответствующими компонентами напряжений и деформаций как для исходного, так и циклического деформирования. Экспериментально показано, что при различных видах однопараметрических пропорциональных нагружений, охватывающих достаточно контрастные случаи напряженных состояний (растяжение—сжатие, сдвиг—сдвиг), подтверждается наличие единой кривой статического и циклического деформирования при интерпретации в интенсивностях напряжений и деформаций [3, 4]. Независимость в указанных испытаниях диаграмм деформирования от вида напряженного состояния дает основание предположить возможность использования ее и в общем случае неоднородного напряженного состояния. [c.54]

С целью установления вида диаграмм деформирования при исходном и циклическом нагружении без наложения статического момента или осевого растяжения проведены эксперименты при сдвиге и растяжении. [c.55]

Параметры обобщенной диаграммы циклического упругопластического деформирования, получаемые для простых случаев напряженного состояния (растяжение—сжатие, сдвиг—сдвиг), для расчета диаграмм деформирования могут быть распространены и на режимы сложного нагружения, подобные рассмотренным в работе [17] на примере стали 50. Аналогичные данные получены в работе [15] на алюминиевом сплаве Д-16Т. [c.62]

Программа выполняет расчеты диаграмм одноосного растяжения (сжатия) многослойного материала диаграмм деформирования материала при чистом сдвиге диаграмм деформирования при заданном соотношении главных средних напряжений, приложенных к многослойному материалу заданного числа диаграмм деформирования для различных лучей нагружения с целью построения предельной поверхности многослойного материала. [c.241]

Будем считать, что допустима кусочно линейная аппроксимация диаграммы деформирования, а закритическое поведение материала при гидростатическом растяжении и сдвиге характеризуется соответственно модулями разупрочнения, или спада, Dk и Dq. [c.248]

Диаграммой, или кривой деформирования материала, называют график зависимости, связывающий напряжение и деформацию при заданной программе внешнего воздействия. Диаграмма деформирования при пропорциональном нагружении, полученная при постоянных скорости деформации и температуре, представляет собой обобщенную характеристику материала, отражающую его сопротивление упругому и пластическому деформированию вплоть до начала разрушения. Такую диаграмму обычно получают при испытаниях на растяжение или на чистый сдвиг (основные типы испытаний), а также при испытаниях на сжатие (последнее — обычно только для хрупких материалов). [c.20]

АЗ.1.1. Диаграммы деформирования. Основным видом испытаний по определению сопротивления упругопластическому деформированию являются испытания цилиндрических образцов при растяжении. Кроме того, находят широкое применение испытания при сжатии (в особенности для хрупких и малопластичных материалов) и на чистый сдвиг — при кручении трубчатых образцов. Испытания на растяжение регламентируются ГОСТ 1497-84 (СТ СЭВ 1194-78) — нормальные температуры, ГОСТ 9651-84 — повышенные температуры (до 1200 °С), ГОСТ 1150-84 — пониженные температуры. [c.64]

Рис. 79. Диаграмма деформирования материала при растяжении (а) и чистом сдвиге (б) с линейным упрочнением.

Рис.22. Диаграммы деформирования матрицы на сдвиг

На рис. 1-4 приведены результаты экспериментов по выявлению влияния сложного нагружения на чистое формоизменение стали 40Х. Эксперименты проводились на автоматизированном испытательном комплексе СН-ЭВМ в лаборатории механических испытаний Тверского технического университета. На рис. 1 представлена в девиаторном пространстве напряжений программа сложного нагружения в условиях чистого формоизменения, а на рис. 2 — соответствующая траектория деформирования. Стрелки отвечают смене этапов нагружения, когда сдвиговое формоизменение сменяется нормальным формоизменением, и наоборот. На рис. 3 представлены диаграммы деформирования. Кривая 1 отвечает чистому простому сдвигу (кручению), кривая [c.146]

Измерения и анализ волновых профилей ударного сжатия различных керамических материалов предпринимались в серии работ выполненных в конце 80-х и начале 90-х годов. В частности, измеренные [54 — 56] профили массовой скорости и рассчитанные на их основе диаграммы деформирования в цикле ударного сжатия и разгрузки высококачественных керамик карбида кремния, диборида титана, карбида бора и двуокиси циркония демонстрируют весь спектр возможной реакции хрупких материалов. Диаграмма деформирования карбида кремния, например, имеет вид, типичный для упруго-пластических материалов. С другой стороны, ударное сжатие керамического карбида бора явно сопряжено с растрескиванием и, как следствие, с уменьшением сопротивления сдвигу и дилатансией, которая отчетливо проявляется в тенденции к появлению избыточного объема вещества с приближением к окончанию его разгрузки после ударного сжатия. Поведение диборида титана имеет некоторый промежуточный характер. По-видимому, зарождение трещин в этом материале происходит при напряжениях ниже предела упругости, однако в целом диаграмма деформирования вполне соответствует модели упруго-пластического тела. [c.107]

Рассеяние экспериментальных кривых весьма существенно как при нормальных, так и при низких температурах с понижением температуры разброс по напряжениям при фиксированных деформациях увеличивается. Наибольшее отклонение при всех температурах имеет диаграмма деформирования образца, испытанного при чистом сдвиге К = —1). Общая тенденция такова, что с увеличение параметра К степень упрочнения, [c.333]

Здесь первое слагаемое в круглых скобках учитывает деформацию нейтральной оси кольца, а второе — деформацию поперечного сдвига. Из полученного результата следует, что для тонких колец обе эти деформации являются несущественными. На рис. 2.20 приведены построенные с помощью формулы (2.48) для Шо теоретические диаграммы деформирования кольца из стеклоткани ( ) и комбинированных колец (2, 3) из стеклоткани, усиленных слоями углепластика, сечения которых показаны на рис. 2.19. [c.350]

Существенной особенностью механического поведения полимерных материалов является их различное сопротивление растяжению и сжатию, зависимость механических характеристик от гидростатического давления. Диаграммы деформирования, построенные на основе опытов на растяжение, чистый сдвиг, сжатие или полученные в случае сложного напряженного состояния и приведенные к зависимостям между инвариантными величинами напряжений и деформаций, различаются между собой [ПО, 1121. Эти особенности следует рассматривать как проявление влияния вида напряженного состояния, и они не могут быть учтены классическими моделями, в которых разделяются соотношения между девиаторными величинами и между первыми инвариантами напряжений и деформаций. [c.193]

Более подробно следует остановиться на значениях прочностных характеристик, которые в дальнейшем будут фигурировать в зависимостях для расчета статической прочности механически неоднородных соединений. Ранее, в работе /9/, для бездефектных соединений с мягкими прослойками нами была принята на основе многочисленных зкспериментальнььх данных идеально-жестко-пластическая диаграмма мягкого металла М. При этом, в расчетных формулах данную диаграмму в условиях общей текучести аппроксимировали на уровне значений временного сопротивления металла М (ст ). Для соединений с плоскостными дефектами такой подход применим не всегда. Последнее связано с ростом вблизи вершины дефекта показателя напряженного состояния П = Oq/T (здесь Од — гидростатическое давление, Т— интенсивность касательных напряжений, которая равна пределу текучести мягкого или /с твердого металлов при чистом сдвиге). Предельную (предшествующую разрушению) интенсивность пластических деформаций можно определить из диаграмм пластичности, отражающих связь предельной степени деформации сдвига Лр с показателем напрязкенного состояния П для конкретных материалов сварных соединений /9, 24/. Для этого необходимо знать показатель напряженного состояния П, величина которого зависит только от геометрических характеристик сварного соединения, степени его механической неоднородности и размеров дефекта П = (as, 1/В, f )Honpe-деляется из теоретического анализа. Определив значение предельной интенсивности пластических деформаций, по реальной диаграмме деформирования рассматриваемого металла СТ, =/(Е ) находим величину интенсивности напряжений в пластической области. Интервалы изменения а следующие Q.J, < а . Для плоской деформации та -кая подстановка в получаемые формулы означает замену временного сопротивления на данную величину. [c.50]

Условия образования пластических деформаций и разрушений зависят от типа напряженного состояния. Для сопоставления сопротивления материалов деформациям при различных напряженных состояниях диаграммы деформирования строят в единых координатах. Такими координатами являются максимальные касательные напряжения tmax и максимальный истинный сдвиг Ymax (или интенсивность напряжений и деформаций). [c.8]

Другой представляющей интерес формой разрушения однонаправленного слоя является разрушение при сдвиге в плоскости слоя (рис. 9). Как установлено в работе [10], при этом возможны две формы разрушения, отличающиеся характером и пределом прочности Согласно схеме, показанной на рис. 9, а, разрушение происходит в результате образования в связующем трещин, параллельных волокнам, а согласно схеме на рис. 9, б, разрушаются волокна. Диаграмма деформирования при сдвиге в плоскости слоя нелинейная. [c.72]

Диаграмма деформирования композиционных материалов вплоть до разрушения играет крайне важную роль при формулировке микромеханических теорий прочности. Приведем некоторые результаты для типичных композитов. На рис. 4 изображены кривые деформирования однонаправленного углепластика при нагружении в плоскости, а на рис. 5 — при межслойном сдвиге. Соответствующие кривые для боропластика приведены на рис. 6 [c.111]

По методу Петита и Ваддоупса в качестве исходной ин формации используются диаграммы деформирования мате риала слоя при растяжении сжатии в направлениях армирования и перпендикулярно армирующим волокнам, диаграммы деформирования при сдвиге и зависимость наиболь-щего коэффициента Пуассона от ei,. [c.151]

При действии статических напряжений сопротивление мате-риала малым пластическим деформациям характеризуется пределами текучести при растяжении aj и сдвиге ту, а также соответствующими диаграммами деформирования (см, гл. I), полученными при однородном напряженном состоянии (растяжение, кручение тонкостенной трубы), Для большинства материалов начальный участок диаграммы деформирования схематизируется (фиг. 1) в виде двух прямых. Ордината точки перелома диаграммы является пределом текучести а-р, величина большинства конструк-(кроме сталей высо- [c.429]

При действии статических напряжений сопротивление материала малым пластическим деформациям характеризуется пределами текучести при растяжении и сдвиге Tj., а также соответствующими диаграммами деформирования (см. гл. I), полученными при однородном напряженном состоянии (растяжение, кручение тонкостенной трубы). Для большинства материалов начальный участок диаграммы деформирования схематизируется (фиг. 1) в видедвух прямых. Ордината точки перелома диаграммы является пределом текучести а-р, величина которого для большинства конструкционных сталей (кроме сталей высокой прочности с > 80 кГ1мм ) соответствует пределу текучести, определяемому по 1опуску пластической деформации (0,2% остаточной деформации при растяжении). Величина напряжения а , соответствующая деформации е, по схематизированной диаграмме, отнесенная к равна [c.471]

ЭТОМ рисунке (и далее на однотипных) сплошные линии — экспериментальные диаграммы, штриховые — теоретические. При Оу = = 520 МПа согласно расчету в связующем начинается процесс тре-щинообразования, поскольку сдвиговые напряжения достигают предела прочности при сдвиге Tj2 = / 12- В расчете модуль Gja становится, равным нулю, а Е2 остается неизменным, поскольку < 0. На теоретических диаграммах образуется излом в точке А (см. рис. 2.21, а). Диаграммы деформирования такого вида характерны для материалов с углами армирования 4° < ф < 20°. Стрелки на диаграммах рис. 2.21, а и однотипных рисунках далее указывают на то, что приведена лишь часть диаграммы деформирования. Величину разрушающей нагрузки можно определить по графику предельных напряжений на рис. 2.20. [c.61]

В зависимости оТ условий нагружения каждая точка на ниспаг дающей ветви диаграммы деформирования может соответствовать моменту разрушения [107, 143. Деформирование данного рода осуществимо лишь для локального объекта в составе механической системы с необходимыми свойствами. В противном случае происходит неравновесное накопление повреждений и макроразрушение как результат потери устойчивости процесса деформирования на закрити-ческой стадии. В области разупрочнения возможно также возникновение локализации деформации в виде полос сдвига [184, 221, 328, 360, 365]. Ниспадающая ветвь наблюдается тогда, когда есть механизмы и условия постепенной диссипации упругой энергии. Таким образом, рассматриваемые состояния материала можно назвать условно реализуемыми. [c.25]

В первом случае (см. рис. 22, б) увеличение растягивающих напряжений в матрице делает материал мягче при работе на сдвиг. Все зависд мости лежат ниже сдвиговой диаграммы матрицы, и при е> 7т >/з74 на них вообще отсутствует линейный участок. Во втором случае (см. рис. 22, в) увеличение предварительного растяжения матрицы приводит к увеличению сдвиговой жесткости. Хотя сначала зависимости т у отклоняются от диаграммы деформирования на сдвиг, но потом пересекают ее свидетельствуя о более интенсивном упрочнении материала, и в отличие от первого случая увеличение предварительного растяжения делает материал жестче при работе на сдвиг. Результаты, полученные по теории течения (см. рис. 22, в), заслуживают большего доверия, так как учитывается история нагружения, и исходя из физических представлений предварительное пластическое деформирование упрочняющегося материала должно повышать, а не понижать его жесткость [63,155]. [c.76]

При упругопластическом деформировании матрищ>1=на сдвиг движение разрушившегося волокна можно представить состоящим из нескольких стадий. На первой стадии матрица на сдвиг деформируется упруго (участок АВ на диаграмме деформирования матрицы на сдвиг (рис. 36) и процесс [c.97]

Рис. 35. Силы, действующие на элемент движущегося волокна Рис. 36. Диаграмма деформирования матрищл на сдвиг

Движение концевых участков разрушившегося волокна будет иметь, по-видимому, колебательный характер, и вслед за стадией пластического деформирования матрицы на сдвиг при расхождении концов волокна следует ожидать частичную разгрузку матрицы при движении некоторых участков волокна в обратную сторону. Но разгрузка матрицы опять происходит по упругому закону (участок СО на рис. 36). При последующих колебаниях отдельных участков волокна матрица деформируется упруго, но если имели место пластические сдвиговые деформации, то связь между касательными напряжениями и сдвиговыми деформациями будет характеризоваться не yчa tкoм АВ, а участком СВ на диаграмме деформирования матрицы (см. рис. 36), Положение участка СО будет задаваться максимальными сдвиговыми деформациями матрицы 7тах достигнутыми при движении некоторого участка волокна. Связь касательных напряжений Тр со сдвиговыми деформациями 7р на стадии разгрузки получим путем геометрических построений (см. рис. 36) в виде [c.98]

В ряде металлических сплавов наблюдается эффект Баушингера, который можно определить как временное разупрочнение материала при изменении направления деформирования на обратное [2, 3]. Количественное описание эффекта Баушингера основывается на различных модификащ1ях структурной модели Мазинга, согласно которой неоднородная среда представляется набором параллельно работающих элементов с различными пределами упругости. Феноменологический подход к описанию в расчетах эффекта Баушингера с введением эффективного модуля сдвига как функции истории нагружения и текущих девиаторных напряжений обсуждается в [4]. Эффект Баушингера приводит к асимметрии диаграммы деформирования в цикле сжатие-разгрузка и соответствующему искажению волнового профиля. [c.80]

Так как относительный сдвиг при пластической деформации у пропорционален средней плотности дислокации рд, возрастающей пропорционально т-, то при произвольном распределении дефектов в кристаллической решетке диаграмма деформирования монокристалла характеризуется зависимостью у - onst-т [33, 70] или [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...