Диаграммы длительной растяжения

Для проведения испытаний с целью изучения закономерностей неизотермической малоцикловой прочности, а также неизотермического деформирования используются установки растяжения — сжатия, снабженные системами программного регулирования. В этих установках основные решения вопросов управления режимами неизотермического нагружения, измерения процесса деформирования и нагрева, регистрации параметров соответствуют использованным в исследованиях сопротивления деформированию и разрушению в условиях длительного малоциклового нагружения, а также в описанной выше крутильной установке. Применены системы слежения с обратными связями по нагрузкам (деформациям) и температурам, отличающиеся непрерывным измерением и регистрацией основных характеристик процесса (напряжение, деформация, температура) в форме диаграмм циклического деформирования, развертки изменения параметров во времени, а также кривых ползучести и релаксации при однократном и циклическом нагружении. [c.253]

Для анализа полей упругопластических деформаций необходимо описание зависимости между деформацией и напряжением, а в общем случае между их тензорами с учетом температурно-вре-менных влияний. Это осуществляется на основе феноменологического анализа опытных данных, получаемых в надлежащем диапазоне условий деформирования и нагрева, а также на основе физико-механических и структурных моделей тела, описывающих его упруго-вязко-пластическое деформирование в том или ином диапазоне историй нагружения. Анализ экспериментальных данных позволил предложить [27] углубление более ранних концепций Мазинга. Ряд выражений, характеризующих свойства диаграммы циклического деформирования в зависимости от формы цикла (длительности выдержки), накопленного числа циклов и параметров диаграммы растяжения при статическом нагружении, получен на основе опыта [30—34]. Эти свойства свидетельствуют о подобии формы диаграмм статического и циклического деформирования, позволяющем выразить амплитуду циклической пластической деформации (ширину петли) формулой [c.20]

Однако в большинстве случаев для зон концентрации напряжений при наличии коррозионной среды лимитирующим фактором является комбинация высоких длительных статических и многоцикловых термомеханических нагрузок с большой амплитудой. Поэтому долговечность в этом случае лучше оценивать с помощью диаграммы предельных циклов, построенных по результатам коррозионно-усталостных испытаний при асимметричном цикле со средним напряжением, превышающим предел текучести. Проведение подобных испытаний в лабораторных условиях на образцах простой формы связано со значительными трудностями, вследствие интенсивного пластического течения высокопластичных котлотурбинных материалов. С другой стороны, в зонах стесненной деформации в реальных конструкциях высокие локальные напряжения, превосходящие во многих случаях предел текучести материала при одноосном растяжении, сохраняются весьма длительное время, о чем свидетельствуют измерения. [c.177]

При длительном статическом нагружении [8] в качестве основных параметров трещиностойкости приняты критическое раскрытие трещин 5 и J-интеграл, определяемые на основе диаграмм нагрузка — смещение берегов трещины Р — V, которые строятся на основании результатов испытаний серии образцов на трех- или четырехточечный изгиб или на внецентренное растяжение по двум параметрам заданному времени нагружения х или заданной скорости раскрытия трещины V. [c.19]

На рис. 5.11 приведены результаты испытаний на ползучесть до разрушения тонкостенных цилиндрических образцов из углеродистой стали с 0,14 % С (часть результатов показана на рис. 4.11) под действием растяжения и внутреннего давления. На этом рисунке показана диаграмма, характеризующая ЮО-часо-вую длительную прочность по отношению к двум главным напряжениям — осевому Oz и тангенциальному стд. Если рассматривать начальные напряжения, то область ае/о = 0-н1 (oe/ r = 0 — простое растяжение) соответствует эквивалентному напряжению Мизеса эта область показана в виде круга сплошной линией. Область = 1ч-2 (Oe/a = 2 — внутреннее давление) соот- [c.140]

Выведем уравнения диаграммы растяжения на основе энергетического варианта теории ползучести и длительной прочности (см. 13) при постоянной скорости обычной деформации в предположении, что так же, как и прежде, диаграмма мгновенного деформирования является прямой, т. е. мгновенными пластическими деформациями по сравнению с упругими деформациями ползучести можно пренебречь. [c.74]

При длительном лежании холоднокатаных листов имеет место явление естественного старения, которое приводит к изменению физико-механических свойств стали, т. е. к образованию линий сдвигов или полос скольжений (в виде лучей и извилин) на поверхности деталей при вытяжке их, что с декоративной стороны недопустимо. Для устранения вредного влияния последствий естественного старения тонколистовую сталь перед штамповкой подвергают дрессировке, подкатке в холодном состоянии с относительным обжатием 0,5—1,5%. При этом интервал времени между операциями должен быть не более 24 ч. Подкатка осуществляется при помощи вальцовочной машины с особым подъемным валиком, установленной рядом с вытяжным прессом. Благодаря образовавшемуся вследствие этого в поверхностных слоях металла наклепу, явно выраженная площадка текучести, появляющаяся на диаграмме при испытании образцов на растяжение, выравнивается (исчезает) и линии сдвигов не возникают. Однако подкатка не гарантирует полностью избежать явления естественного старения металла. [c.14]

На рис. 4.4 приведены диаграммы ползучести титанового сплава ЗВ при нормальной температуре в условиях чистого растяжения. Здесь в интервале длительностей до 2-10 ч Л 67,5 МПа [49]. [c.80]

Диаграммы разрушения могут быть построены при однократном, повторном и длительном статическом нагружении как при растяжении, так и при других способах нагружения. [c.195]

Диаграммы растяжения позволяют сделать вывод о том, что как истинная, так и условная работа разрушения, ориентированного ПММА при действии растягивающих напряжений, характеризуемая площадью под кривой растяжения, существенно возрастают по сравнению с работой разрушения неориентированного, что предопределяет возможность длительной эксплуатации деталей из этого материала. [c.126]

Изложенный метод расчета проводов для составления монтажных кривых и таблиц требует наличия диаграмм удлинений проводов для первоначального растяжения и после длительного приложения наибольшего расчетного тяжения. Эти характеристики нужно иметь для всех марок и сечений проводов, поскольку удлинения проводов зависят от числа проволок в проводе, диаметра проволоки, шага свивки, отношения поперечных сечений алюминия и стали в сталеалюминиевых проводах и т. д. Механические характеристики проводов зависят и от механических характеристик проволок, т. е. от материалов, из которых они сделаны. Отклонения механических характеристик материалов и диаметров проволок (согласно допусков по ГОСТ), отклонения при скрутке (изготовлении) проводов и т. д. изменяют механические характеристики проводов. [c.89]

На рис. 6.23 показана диаграмма ползучести материала при различном времени выдержки под напряжением. Верхняя кривая представляет собой обычную диаграмму растяжения без выдержки. Она показывает, что при напряжениях, превышаюш,их предел текучести а , в материале возникают пластические деформации. Если материал при каждом напряжении выдерживать длительное время, то вследствие ползучести пластические деформации увеличиваются и кривые растяжения становятся более пологими. Каждому времени выдержки соответствует своя кривая. При высоких температурах все семейство характеристик материала сме-ш,ается вниз. [c.315]

Часто разрушение отдельных слоев композита не вызывает существенных изменений в его макроскопическом поведении и с трудом обнаруживается экспериментально. Например, диаграмма при растяжении в направлении армирования слоистого композита с ортогональной укладкой армируюш,их волокон [0790°]s не имеет резких переломов. Разрушение же слоев, ориентированных перпендикулярно направлению нагружения, проявляется наиболее заметно в скачкообразном изменении коэффициента Пуассона. В этом случае анализ поведения слоистого композита на основе свойств составляю-ш,их его слоев помогает установить условия разрушения отдельных слоев. Интерес к поведению слоистых композитов при низких уровнях напряжений не случаен, так как для создания надежных при длительной эксплуатации конструкций понимание процессов частичного разрушения (разрушения отдельных слоев при низких уровнях напряжений) не менее важно, чем оценка предельных напряжений для материала в целом. [c.105]

На основании анализа подобных диаграмм И. И. Трунин [447 сделал вывод, что разрушение исследованной стали хорошо описывается критерием Б. П. Сдобырева. Результаты обработки опытных данных с целью определения коэффициента Хд в критерии (VI.9) представлены на рис. 203, г, где приведены диаграммы длительной прочности, соответствующие одноосному растяжению и чистому кручению. Для кручения построены диаграммы = = А (1 т) и Ог = 2 (lg т). По этим диаграммам графически определены величины Ор, (Тг и на базе 100 и 1000 ч и по уравнению [c.376]

Аномальный ход ветви диаграммы длительной прочности ПЭВП в области напряжений, близких к тем, при которых происходит пластический разрыв, отмечался выше при анализе опытов по долговечности ПЭВП при одноосном растяжении. Сравнение диаграмм длительной прочности образцов ПЭВП при различных напряженных состояниях дано на рис. 7.19. Обработку опытных данных производили относительно интенсивности напряжений а,-, максимальных нормальных напряжений а1, а также эквивалентных напряжений, вычисленных по критериям Малмейстера и Гольденблата—Копнова в формулировке для изотропного материала с различным сопротивлением растяжению и сжатию [c.291]

Последовательность процессов разрушения может быть рассмотрена с единых позиций на основе диаграммы, описывающей влияние в агрессивной среде асимметрии цикла на области формирования усталостных бороздок в сплавах, для которых проявляется сужение области формирования усталостных бороздок. Для таких сплавов в области высокой асимметрии цикла нагружения исчезает понятие порогового КИН. Это связано с тем, что в агрессивной среде, при наличии начального концентратора напряжений или дефекта развитие трещины при длительном статическом растяжении начинается с достижения пороговой величины Kis [143, 146, 151]. Поэтому рост трещин в условиях исчезающе малых амплитуд нагружения будет иметь место при достижении Kis Kf - В связи с этим карта областей разрушения материала при разной асимметрии цикла нагружения может быть представлена в виде (рис. 7.39). Область формирования усталостных бороздок либо не достигается вовсе, либо ограничена низкой асимметрией цикла R < 0,8. Пороговая величина КИН перестает существовать при приближении к величине Kis в рассматриваемой агрессивной среде. [c.395]

Выражения для накопленного повреждения даны в форме интегралов. Имеется в виду, что е р, Вр, а также Df в ряде случаев зависят от числа циклов и соответствующих длительностей нагружения в силу нестационарности пластических свойств и нестационарности полей циклических пластических деформаций, а также изменения во времени величины критической пластической деформации на стадии разрушения. Опытные данные для стали Х18Н10Т при температуре 650° С, полученные при растяжении — сжатии на гладких образцах, представлены на рис. 6 [18J. На диаграмме нанесены точки, координаты которых соответст [c.11]

С учетом специфики работы рассматриваемой детали, процесс циклического деформирования в локальных зонах переходных поверхностей радиусами R и Rg в течение неизо.термического цикра малоциклового нагружения можно описать замкнутой петлей упругопластического деформирования, реализующегося при изменении температуры в диапазоне 150. .. 650 °С. При этом полуцикл растяжения соответствует высоким температурам, полуцикл сжатия - низким. Считаем, что каждому циклу изотермического нагружения длительностью Гц (см. рис. 3.5, а) соответствует цикл изотермического упругоппастического деформирования при максимальной температуре (см. рис. 3.5, в). Кроме того, принимаем, что каждой изотермической диаграмме деформирования в четных (к) и нечетных (к + 1) полуциклах соответствует обобщенная диаграмма циклического деформирования [ 3 ]. Для построения диаграммы циклического деформирования в неизотермических условиях в к-м и (к + 1)-м полуциклах (см. рис. 3.5, б) применяем корректирующие поправки на неизотермичность на этапах нагрева (150. .. 650 С) и охлаждения (650. .. 150 °С) соответственно. [c.137]

Геминов ввел представления о дискретном изменении активационных параметров, что позволило построить базовую параметрическую диаграмму (рис. 124), связывающую параметр р с напряжением в виде кусоч-но-линейной функции. Ее особенность заключается в том, что все экспериментальные точки при температуре выше 0,4 Гпд, полученные в условиях как активного растяжения, так и ползучести (длительностью десятки и сотни тысяч часов), ложатся на единую прямую. Следовательно, параметр К = соотношении (257) сохраняет свое постоянное значение. Это отражает тот факт, что начальная энергия активации процесса разрушения uq в соотношении (256) остается постоянной, а значит, остается постоянной и величина L, так что параметрическая зависимость [c.205]

При высокотемпературном длительном нагружении при режимах 0=соп51 (ползучесть) и сопй (релаксация) параметры диаграмм Е, т для времени т от до 10 ч и более получают не непосредственно, а путем построения изохронных кривых деформирования по результатам стандартных испытаний гладких образцов преимущественно при растяжении. Основное значение имеют при этом параметры а т и т . [c.135]

В любом методе определения модуля по диаграммам нагрузка — деформация значение модуля Юнга полимеров зависит от длительности испытания или скорости деформирования. Чем выше скорость деформирования, тем выше модуль. В методах определения релаксации напряжения при растяжении деформация поддерживается постоянной и измеряется понижение модуля Юнга во времени по уменьшению напряжения. Следовательно, приводя значения модуля Юнга, необходимо указывать длительность испытания. При сравнении одного материала с другим сопоставление значений модулей будет ошибочным, если они не определялись в соизмеримых временнь1х шкалах. [c.39]

П ри повышенных температурах на диаграммах усталости можно видеть переломы с переходом от пологого участка к вертикали, связанные с перех0Д0 М от усталостного к длительному статическому типу разрушения (рис. 2.34). Для точек перелома характерно равенство От — Ола- В этом случае схематизированная диаграмма усталости в области растяженил состоит не из двух, как на рис. 2.33,, а из трех отрезков, и уравнения для их описания могут быть записаны так для первого отрезка-(0<Опг<Оо/2) [c.67]

С целью исследования влияния покрытий на механические свойства сталей были проведены испытания на растяжение при различных температурах (табл. 4.2). Очевидно, что покрытия различного химического состава неоднозначно влияют на механические свойства сталей. Значительную роль играют свойства самих покрытий, в частности, их деформационная способность. Так, с началом процесса накопления деформации на образцах с покрытиями 0,3 нефелин, 0,3 Дл и 0,5 Дл отмечается появление трещин, а при дальнейшем деформировании — отслаивание. Последнее происходит столь интенсивно, что к моменту разрушения образца только на малых участках отмечаются следы покрытия. Хорошо зарекомендовало себя покрытие типа 1М + 0,ЗС. Появление кольцевь1х трещин на данном покрьиии отмечалось только в момент начала образования на образцах шейки. Именно появлением трещин можно объяснить вид диаграммы растяжения, фиксируемый в процессе испытаний (рис. 4.1), когда при нагрузках, превышающих предел длительной прочности, отмечаются ступеньки. Этот процесс повторяется многократно, участки разупрочнения чередуются с участками упрочнения. Аналогичный тип диаграмм был зафиксирован и для образцов с силицидными и боридными покрытиями [19, 98]. [c.60]

В отличие от линейной аморфной структуры при сетчатой аморфной структуре сегменты молекул полимера имеют многосторонние жесткие связи — узлы. Чем чаще расположены узлы, тем меньше свобода конфигурационного деформирования сегментов молекул, заключенных между узлами. Если при этом сегменты имеют ограниченную способность к деформированию, что наблюдается, например, при растяжении, то пластмасса будет иметь такую же структурную диаграмму, как двухфазная. В этом случае приемлемы соотношения (18—27), полученные в предыдущем параграфе. При наличии наполнителя его роль сводится к экономии полимера. При сжатии сетчатая структура полимера обычно является менее жесткой, чем при растяжении. Примером пластмасс, основанных на полимерах сетчатой структуры, являются стружечные плиты. При сжатии они деформируются весьма сильно и в продолжение очень длительного времени, при растяжении же деформирование их имеет во времени более узкие пределы. На рис. 15 показаны кривые приращения деформаций в результате ползучести камышесечковой плиты (мочеви-ноформальдегидная смола 13%, рубленый камыш 80%, влага 7%) при сжатии и растяжении под воздействием одного и того же напряжения. Деформирование растянутого образца прекратилось полностью через 3 месяца, в то время как деформирование сжатого образца продолжалось по истечении даже 1,5-летнего срока (кривая ползучести сжатого образца на рис. 15 оборвана). Поскольку размельченный камыш не имеет сплошности по всему объему, здесь проявляются реологические свойства самого полимера. [c.55]

Длительность режима спекания также изменялась от 2 до 13 ч с целью определения влияния времени спекания на диаграммы растяжения ПТФЭ. [c.50]

Основное количество работ по определению длительной проч но-сти армированных пластиков относится к одноосному растяжению тгри постоянной температуре. В некоторых работах [6] установлено, что в определенном интервале времени до разрушения связь между проч ностью Н и имеет линейный характер. При более длительных опытах и повышенных температурах на диаграмме наблюдается перелом, что овидетельствует о существовании предела длительной прочности. В. А. Берштейном установлен аналогичный перелом на диаграмме lg и для сгеклонити, определяющей при растяжении в направлении армирования прочность пластика. [c.3]

Таким образом, несмотря на то, что влияние п редварительной деформации индивидуально и зависит от сплава и температурно-временнйх условий, для материалов реальных конструкций, работающих при малых упругопластических деформациях (до 0,2—0,5%), возможно принимать кривые ползучести и характеристики длительной прочности, не зависящими от предварительного пластического деформирования, а. мгновенные диаграммы растяжения и характеристики кратковременной прочности, не зависящими от предварительно накопленной деформации ползучести. Большие степени холодных пластических деформаций, возникающие на поврежденных слоях при механической обработке, оказывают значительное влияние на характеристики прочности и пластичности при длительном статическом разрушении. Снижение сопротивления длительному статическому разрушению и способности к пластическому деформированию материала, наклепанного при механической обработке (фрезерование, шлифование абразивом), являются в ряде случаев причиной образования статических трещин в поверхностных слоях деталей, работающих при высоких температурах. [c.36]

Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т. е. то, что принято называть свойствами материалов в широком смысле этого понятия. Свойства материалов и элементов конструкции, в которых они физически воплощены, крайне многообразны а) упругость, характеризуемая модулем упругости Е, и пластическая деформируемость, описываемая диаграммой о = / (е) б) прочность, выражаемая при однократном нагружении пределом текучести, временным сопротивлением, истинным разрушающим напряжением в) пластичность в виде относительного удлинения и поперечного сужения г) упрочняемость материала и пластическая неустойчивость при растяжении д) упругая неустойчивость при сжатии е) сопротивляемость накоплению усталостных повреждений, в том числе у острия трещины ж) прочность при повторных пластических нагружениях з) сопротивление ползучести и) длительная прочность и пластичность при высоких температурах к) старение металла под воздействием деформации, температуры, времеии л) сопротивление началу разрушения в присутствии концентраторов — надрезов, трещин м) сопротивление быстрому динамическому распространению трещин н) стойкость против общей межкристаллитной коррозии, а также против коррозионного растрескивания о) сопротивление замедленным разрушениям п) хладостойкость и др. [c.256]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...