Деформированное Неоднородность

Используя соотношение (3 33) для определения С5у х,) и функциональную связь —Лр в виде (3.105) из условия СТ (л ,) < характеризующего пластическое деформирование неоднородных соединений оболочковых конструкций (без разрушения), можно полу чить следующую зависимость Д1я оценки запаса пластичности металла шва [c.195]

Первая составляющая поля i/i —это плоская равномерно ослабленная волна, проходящая через голограмму, которая распространяется по нормали к диапозитиву. Вторая, незначительно расходящаяся волна U2 распространяется в направлении, близком к нормали плоскости позитива. Она не несет информации о фазе рабочей волны и пространственно отделяется от изображений. Третья составляющая i/3 с точностью до постоянного множителя является копией волны, деформированной неоднородностью. Эта составляющая образует мнимое изображение в плоскости Хг фазового объекта, отклоненное от оси голограммы на угол 0. Четвертый член пропорционален комплексно-сопряженной амплитуде волны, идущей от объекта. Он соответствует действительному изображению объекта, расположенному на оси Х с противоположной стороны по отношению к мнимому изображению под углом 6 к оси голограммы. Действительное и мнимое изображения расположены на расстоянии // от голограммы. [c.235]

Наконец, в некоторых задачах функция неоднородного старения имеет случайный характер, например, за счет случайной скорости во введения объекта. Для решения этих задач, а также при анализе случайного деформирования неоднородно-стареющих тел под действием случайных сил, наиболее целесообразно применять вероятностные методы. [c.17]

Наибольшую пластичность имеют чистые металлы. Введение в состав металла легирующих элементов чаще всего уменьшает его способность к пластическому деформированию. Неоднородность структуры и неравномерность распределения примесей также приводят к уменьшению пластичности. Величина зерна влияет на пластичность при холодном деформировании. Чем меньше размер зерна, тем прочнее металл и ниже его пластичность. При горячем деформировании размер зерна не сказывается на пластичности. [c.394]

Если указанная задача о деформировании неоднородного вязкоупругопластического тела решена, то искомые перемещения следуют из соотношений (2.61). Заметим, что решение краевой задачи для описанного фиктивного тела значительно упрощается, если можно усреднить температуру по его объему. [c.114]

Фиктивное тело геометрически совпадает с рассматриваемым. Его вязкоупругопластические свойства характеризуются переменными по координатам модулем сдвига Gk T-[ x)) и объемным модулем Кк Т-[ х)). универсальными функциями нелинейности (2.70). Если указанная задача о деформировании неоднородного вязкоупругопластического тела решена, то искомые перемещения следуют из соотношений (2.67). [c.117]

При температурах ниже температуры начала рекристаллизации, наблюдается явление, называемое возвратом. При возврате (отдыхе) форма и размеры деформированных, вытянутых зерен не изменяются, но частично снимаются остаточные напряжения. Эти напряжения возникают из-за неоднородного нагрева или охлаждения (при литье и обработке давлением), неоднородности распределения деформаций при пластическом деформировании и т. д. Остаточные напряже- [c.56]

Использование рассмотренных уравнений для оценки долговечности конструкций с существенно неоднородными полями напряжений связано со значительными трудностями, так как эти поля изменяют характер деформирования материала у вершины трещины. Например, в сварных тавровых соединениях остаточные напряжения приводят к ситуации, когда при действии циклической эксплуатационной нагрузки с коэффициентом асимметрии, равным нулю, коэффициент асимметрии нагружения материала в вершине трещины по мере ее развития изменяется от 0,8 до О, при этом КИН может принимать значения от пороговых до близких к критическим [198]. Следовательно, оценка долговечности такого рода конструкций может выполняться только с помощью уравнений, учитывающих переменную вдоль траектории развития трещины асимметрию нагружения в широком диапазоне СРТ. Как видно из выполненного обзора, такие уравнения являются в основном эмпирическими, содержащими большое количество взаимосвязанных параметров, определяемых только экспериментально на основании статистической обработки данных, что приводит к значительной сложности в получении и использовании этих зависимостей. Поэтому [c.192]

В данном разделе предложена методика численного расчета субкритического и закритического вязкого роста трещины при статическом и импульсном нагружениях. Методика основана на применении МКЭ в квазистатической и динамической упруго-пластической постановке с использованием теории пластического течения и параметра нелинейной механики разрушения — интеграла Т. Она позволяет контролировать развитие трещины при вязком разрушении с учетом неоднородных полей ОН, разнородности материала конструкции по механическим свойствам, реальной геометрии конструкции и ее формоизменения в процессе деформирования. Моделирование трещины осуществляли путем дискретизации полости трещины специальными КЭ (см. подразделы 4.1.3 и 4.3.1). Также излагается предложенный экспериментально-численный метод определения параметра /i материала, отвечающего страгиванию трещины. [c.254]

Для анализа возможностей предлагаемого метода и выбора оптимальных параметров расчетной схемы при использовании МКЭ (дискретизация области, приращение длины надреза А/ и количество КЭ в элементарном акте прорезки) были проведены экспериментальные измерения и численные расчеты по определению ОН в различных образцах. Образцы имели сложные поля ОН, возникшие в результате неоднородного пластического деформирования образцов по различным схемам. [c.274]

Местные изменения формы и размеров сечений. Отверстия, выточки и прочие нарушения формы и размеров сечений вызывают резкое и значительное изменение картины распределения нанря жений и деформаций. Однако это возмущение носит местный характер и на напряженное и деформированное состояние стержня в целом влияет незначительно. Поэтому, определяя прогибы и углы поворота сечений, отверстия и прочие нарушения не учитывают. При расчете на прочность касательные напряжения не принимают во внимание, а основное условие прочности записывают для опасной точки, расположенной в одном из ослабленных сечений, так как здесь может иметь место концентрация напряжений ( 65). В зависимости от чувствительности материала к концентрации условия прочности будут иметь различный вид, а именно для высокопластичных материалов (малоуглеродистых сталей, меди, алюминия) и хрупких неоднородных материалов (чугунов) концентрацию можно не учитывать и условие прочности записывать в обычном виде [c.296]

Расчеты элементов конструкций на малоцикловую усталость базируются на экспериментальных данных изучения закономерностей сопротивления деформированию и разрушению при циклическом упруго-пластическом деформировании, а также исследованиях кинетики неоднородного напряженно-деформированного состояния и [c.618]

Более часто макроанализ проводится не на изломах, а на макрошлифах. При этом исследуются химическая и структурная неоднородность металла, волокнистое строение деформированного металла, дендритное строение литого металла, качество сварного соединения, а также выявляются дефекты, нарушающие сплошность строения металла. [c.302]

Основные положения обобщенной модели ядра сводятся к следующему. Как и в случае модели оболочек, здесь также принимается, что нуклоны в ядре движутся в некотором среднем самосогласованном поле, почти не зависящем от положения каждого нуклона, и образуют замкнутые нейтронные и протонные оболочки. Это самосогласованное поле резко меняется у поверхности. Можно сказать, что ядро состоит из внутренней более устойчивой области— ядерного остова , образованного нуклонами, входящими в состав замкнутых оболочек, и внешних нуклонов, которые движутся в поле этого остова. Остов ядра , образованный заполненными оболочками, имеет сферическую форму. Внешние нуклоны, не входящие в состав замкнутых оболочек, могут создавать у поверхности ядра неоднородности (флуктуации) потенциала самосогласованного поля, что приводит к несферическому характеру поля. Движение этих внешних нуклонов вызывает деформацию остова ядра , т. е. оболочечной структуры, и сферически симметричная поверхность ядра превращается в эллипсоидальную. В свою очередь деформированный остов ядра еще более усиливает отклонение поля от сферической структуры. Величина деформации поверхности зависит от числа внешних деформирующих нуклонов и от их квантовых состояний. Деформация ядерной поверхности является коллективной формой движения нуклонов, и она может приводить к колебаниям вытянутости по поверхности ядра или к появлению различных вращений. [c.194]

Существенно сложнее обстоит дело, когда надо рассчитать стержень при случайных нагрузках. Случайные силы (статические или динамические), так же как и детерминистские, нагружают стержень, что приводит к случайному напряженно-деформированному состоянию, когда однозначно определить, например, напряжения нельзя. Однако ясно, что случайные напряжения, так же как и детерминистские, влияют на работоспособность стержневых элементов конструкций и это влияние необходимо уметь оценивать. В ряде случаев работоспособность конструкции может очень сильно зависеть от случайного напряженно-деформированного состояния. Например, неоднородность грунта при подъеме его со дна водоема (см. рис. 6.4) всегда будет вызывать случайные колебания трубопровода. Динамические напряжения, возникающие в трубопроводе, будут случайными (при отсутствии волнения поверхности водоема), что требует оценки долговечности трубопровода с учетом случайной составляющей напряжений. [c.149]

Деформации ускоряемых тел часто называют динамическими деформациями, чтобы подчеркнуть их отличие от статических деформаций, возникновение которых не сопряжено с ускорениями деформированных тел. Различать динамические и статические деформации следует потому, что характер распределения этих двух типов деформаций в одном и том же теле обычно бывает различным. Это видно из того, что динамические деформации обычно бывают неоднородны, в то время как статические деформации во многих случаях оказываются однородными. Конечно, происхождение статических н динамических деформаций одно и то же. Как те, так и другие являются результатом того, что разные части тел в течение некоторого времени двигались по-разному. Но если взаимодействуют более чем два тела, то может случиться, что силы, возникшие в результате деформаций, в конце концов уравновесятся и ускорения тел прекратятся вместе с тем прекратятся дальнейшие изменения деформаций. Эти неизменные деформации тела, покоящегося или движущегося без ускорений, и называют статическими деформациями. [c.170]

Как мы убедились, при отражении импульса изменяют знак либо деформации, либо скорости, но не меняют знака и те и другие одновременно. Только поэтому импульс и отражается, т. е. движется в обратном направлении. Что так именно и должно происходить, вытекает из картины распространения энергии в упругом теле. Импульс несет с собой определенную потенциальную энергию упругой деформации и кинетическую энергию движения частиц. Распространение импульса в теле связано поэтому с движением энергии, т. е. с течением энергии в упругом деформированном теле. Выше мы уже сталкивались с простейшим случаем течения энергии в упругом деформированном теле ( 34) — в приводном ремне или передаточном валу приводного механизма. Однако там мы имели дело с однородной и не меняющейся со временем деформацией. В интересующем нас сейчас случае импульса деформаций течение энергии связано с движением неоднородной деформации, т. е. с деформацией, изменяющейся как во времени, так и от точки к точке. Эта общая задача о течении энергии в упругом теле была изучена Н, А. Умовым. В этом общем случае вся картина оказывается гораздо более сложной, чем для однородной и не меняющейся со временем деформации. [c.492]

Картину деформирования механически неоднородных соединений с мягкими прослойками можно представить на примере соединения с прямоугольной прослойкой следующим образом (рис. 1.9, а). [c.23]

Для установления особенностей напряженно-деформированного состояния в зоне локальной текучести (в вершине дефекта) на границе двух пластически неоднородных сред использовали метод конечных элементов (МКЭ). В основу программы МКЭ положены уравнения структурной модели упруго-вязкопластической среды /29/. Сетка конечных элементов состояла из 680 элементов со значительным сгущением узлов в окрестности вершины дефекта (рис. 3.12). В силу симметрии рассматривали половину соединения. Численные расчеты были выполнены для степени механической неоднородности равной 1,0, 1,125, 1.25, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 5,0 и 100 при размерах дефекта 1/В = 0,1. ..0,5. В результате было установлено, что вследствие высокой кон- [c.93]

На основе полученного решения в работе /31 / было показано, что неоднородное напряженно-деформированное состояние от отдельных пор нивелируется на расстоянии, примерно равном двум диаметрам наибольшей поры. Таким образом, разнесенные на большее расстояние поры можно считать изолированными и не влияющими друг на друга. Наиболее опасным из единичных дефектов будет пора, расположенная вблизи свободной поверхности сварного соединения (так как с приближением к последней поправка увеличивается). При развитой пористости найденное по номограмме значение критического напряжения необходимо умножить на параметр Т = 1 - sjs, где s — суммарная площадь пор в наиболее ослабленном сечении шва, s — площадь данного сечения. [c.133]

Выбор методов теоретического исследования напряженно-деформированного состояния и несущей способности механически неоднородных сварных соединений. [c.98]

С помощью перечисленных методов был успешно решен ряд задач по оценке напряженно-деформированного состояния и несущей способности статически нагруженных конструкций, как однородных, так и имеющих в своем составе неоднородные участки в виде мягких и твердых прослоек При этом решение задач сводится, как правило, либо к статически возможным полям напряжений, либо к кинематически возможным полям скоростей деформаций. Возможны и решения, отвечающие одновременно статическим и кинематическим условиям, которые в данном случае считаются полными. [c.98]

При деформировании механически неоднородного сварного соединения в условиях двухосного нагружения на контактных поверхностях мягкого и твердого металлов (2у h = ) возникают касательные напряжения, которые в предельном состоянии достигают своего предельного значения = к . Последнее вытекает также из того, что в тонких прослойках огибающая сеток линий скольжения [c.114]

К отличительным особенностям пластического деформирования неоднородных соединений с произвольным соотношением сторон поперечного сечения (рис. 3.36) следует отнести установленнух) на основании теоретических /105/ и экспериментальных /106/ данных взаимосвязь между направлением скольжения в мягком металле прослойки и степенью компактности ее поперечного сечения. Не останавливаясь на промежуточных резу льтатах, подробно изложенных нами в /105/, отмстим, что средний (интегральный) угол наклона вектора нормали поверхности скольжения к вектору главного напряжения О] может быть определен из выражения (рис. 3.36,6) [c.148]

Поскольку караван является макрообъектом (его длина много больше размера пор), он ведет себя подобно полимерной цепочке, погруженной в жидкость Дарси . На первой стадии деформирования неоднородным полем давления, навязываемым окружающим караван газом, каждый караван либо растягивается, либо сжимается, поскольку макроламеллы изначально как бы вморожены в несущий газ. В силу присущей упругости цепочки караваны стараются восстановить равновесную длину, втягивая в движение окружающий газ в процессе своей релаксации. Поэтому лищь чуть-чуть растянутые цепочки движутся в направлении более растянутых караванов пузырей, вовлекая в движение окружающий газ. Таким образом, даже пренебрегая изменением проницаемости и считая концентрацию караванов малой, получаем механизм, приводящий к увеличению сопротивления газа при наличии слабой , неструктурированной пены. [c.148]

Рассмотрим некоторые особенности реализации метода превентивных разгрузок при численном моделировании. По заданным программам нагружения или деформирования неоднородной среды из равновесного состояния в точке В переходим в новое состояние В. Предположим, что произошла частичная потеря несущей способности одного или нескольких злементов структуры. Развитие структурного разрушения, вызванное процессами перераспределения напряжений, может привести к появлению последовательности неравновесных состояний среды в направлениях В В[ либо В В 2, и последующему макроскопическому разрушению образца при проведении эксперимента на предельно "жесткой или "мягкой испытательных системах соответственно. Разрушение части элементов структуры возможно предотвратить зкстренной разгрузкой образца до равновесного состояния, соответствующего точке С. Условием необходимости превентивной упругой разгрузки будем считать превышение выбранного допустимого уровня приращения доли поврежденных элементов структуры в результате перераспределения напряжений после очередного акта разрушения. [c.145]

Если каждый компонент композиционного материала проявляет разброс прочностных свойств, то естественно, что вследствие этого, а также разупорядоченности взаимного расположения элементов структуры процесс структурного разрушения при деформировании композита имеет стохастический характер. Изучение основных закономерностей этого процесса, как было показано, можно осуществлять в реализациях, т.е. на основании статистического моделирования структуры материала. Однако даже при рассмотрении множества реализа ций и осреднении результатов остается открытым вопрос об определении эффективных свойств. Поскольку эффективные свойства композита не зависят от выбора элементарного макрообъема, то для их определения потребовалось бы, строго говоря, исследование деформирования неоднородного тела с бесконечным числом структурных элементов. [c.153]

Дискретно-вариационный метод в сочетании с многоуровневым дискретно-структурным моделированием уравнений состояния и деформационных взаимодействий в многокомпонентных средах является достаточно гибким и универсальным средством моделирования широкого класса процессов деформирования неоднородных структурных материалов и конструкций. В настоя-ш,ее время проводится модификация, совершенствование и разработка новых дискретно-структурных моделей многокомпонентных сред, пористых и полиармированных материалов. Использование данных моделей позволяет существенно ускорять поиск эффек- [c.185]

Вопросы, связанные с исследованием нестационарных процессов деформирования неоднородных конструкций, материалы которых проявляют реологические свойства, пока мало изучены. Здесь можно отметить несколько работ, посвященных решению некоторых частных задач. Гровер и Капур (A.S. Grover, A.D. Kapur) [388, 389] исследовали нестационарный отклик трехслойной прямоугольной пластины, подверженной воздействию импульсной нагрузки в форме полуволны синуса. Свойства вязкоупругого заполнителя учтены посредством использования механической модели, состоящей из двух упругих и двух вязких элементов. Авторами статьи [469] рассмотрено динамическое поведение симметричной трехслойной оболочки, состоящей из композитных несущих слоев и вязкоупругого заполнителя. Предусмотрена возможность воздействия на оболочку случайного равномерного давления или случайной сосредоточенной нагрузки. Решение получено методом Бубнова-Галеркина. [c.17]

Появление микронапряжений в телах при их упругопластическом деформировании обусловливается микроскопической неоднородностью упругих и пластических свойств поликристалли-ческих материалов. Потенциал скоростей деформаций ползучести принимается в виде [c.14]

При исследовании макрошлифа можно определить форму и расположение зерен в литом металле (рис. 2, ) направлепие волокна (деформированные кристаллиты) в поковках н пгтамиовках (рис. 2, б) дефекты, нарушающие сплогппость металла (усадочная рыхлость, газовые пузыри, раковины, трещины и т. д.) химическую неоднородность сплава, вызванную кристаллизацией или созданную т ермической, ат акже химико-термической (цементация, азотировапие и др,) обработкой. [c.11]

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]

Рассмотренные закономерности деформирования однородных пластин с дефектами являются базой для описания ан 1логичных явлений в механически неоднородных сварных соединениях. На рис. 3.10 в качестве примера рассмотрено деформирование сварного соединения с центральным плоскостным дефектом в мягкой прослойке. На первой стадии деформирования пластическая область не контактирует с границей мягкого и твердого металлов, поэтому справедливы рассуждения для однородной пластины из метал- [c.91]

Изменение углов 9 и 0 . определяющих ориентацию линий скольжения на рис. 3.13, имеет качественно различный характер. Угол наклона полос в мягком металле, как это видно из рис. 3,14, увеличивается с увеличением Kg от значений 0 = 45° (Kg = I) до = 90° (Кр оо). Зависимость 0 от изменяется по кривой с минимумом. При этом в диапазоне 1 (К Kg < 2,7) происходит уменьшение 0.J, с ростом К до некоторого минимального значения 0. (, при К = 2.7. Во втором диапазоне (К > 2.7) 0. возрастает и при дальнейшем увеличении Кд асимтотически приближается к значению 0. = 45 . Последнее можно объяснить снижением влияния мягкого металла на твердый при больших значениях степени механической неоднородности. В данном случае деформирование твердого металла подчиняется закономерностям однородного металла. [c.96]

Особенности напряженно-деформированного состояния механически неоднородных сварных соединений и их расчетов на статическую прочнос гь [c.103]

Особенности напряженно-деформированного состояния механически неоднородных сварных соединений были исследованы нами на образцах-моделях с применением метода м>аровых полос, а также методом конечных элементов и линий скольжения /2, 81/. При этом степень механической неоднородности (соотношение свойств твердого и мягкого металлов = ст J / а ) варьировали таким образом, чтобы обеспечить совместное пластическое деформирование металлов на стадиях, близких к предельным Сочетание методов линий скольжения и конечных элементов при решении данной задачи позволило вскрыть некоторые закономерности, которые дали возможность учесть эффект неполной реализации контактного упрочнения мягких прослоек в рамках принятых допущений и подходов. В частности, на основании численных расчетов МКЭ и экспериментальных данных, было установлено, что [c.103]

Следу ет отметить, что рассмотренный подход учета эффекта неполной реализации контактного упрочнения мягких прослоек за счет вовлечения основного более твердого металла в пластическую деформацию бьш разработан на основе банка данных, полученных МКЭ для случая плоской деформации (v = О, л = 0,5 /91/). Вследствие этого для использования данного алгоритма чета (в форме (3.10)) на случай ра боты механически неоднородных соединений в составе тонкостенных обаючек давления, характеризующийся двухосным полем нагфяжений, изменяющимся в пределах [О, 1], необходимо было подтвердить возможность распространения установленных ранее закономерностей о напряженно-деформированном состоянии материалов вблизи границы раздела на случай произвольного соотношения натфяжений п в стенке оболочек. Для этого 6bLT выполнен расчет напряженно-деформированного состояния мягкой прослойки МКЭ в условиях ее нагружения в двухосном поле наряжений, [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...