Растяжение двухосное плоского образца

К исследованию двухосного растяжения на плоских образцах.— Заводская лаборатория , 1968, № 8, с. 996—997. [c.33]

Рис. 28. Схема параллелограммного устройства для двухосного растяжения плоских образцов

Чрезвычайно большая долговечность при ао/а = О (простое растяжение) обусловлена тем, что, хотя трещина частично и проникает через стенку цилиндра, но разрушения еще не наблюдается. Следовательно, время до образования поверхностных трещин почти не зависит от отношения напряжений (принимая в качестве критерия эквивалентное напряжение), однако периоды распространения трещин существенно различаются. Можно считать, что у тех материалов, у которых образование трещин происходит быстро, а период их распространения довольно длительный, напряженное состояние и форма образцов оказывают влияние на результаты испытаний (например, на рис. 5.14). Если такое влияние устранить (например, путем проведения испытаний на ползучесть до разрушения с использованием плоских образцов, подвергнутых двухосному растяжению), то это должно дать возможность определить насколько применимы максимальные главные напряжения или эквивалентные напряжения Мизеса для анализа результатов. [c.143]

Рис. 1. Влияние запаса упругой энергии на кинетику деформации. Двухосное растяжение плоского образца из сплава АМц (6=1 мм).

Построить полную диаграмму деформации при двухосном симметричном растяжении плоского образца удалось благодаря специальной конструкции захватов. Такие захваты (рис. 15.11) [15.14] имеют закругленную насечку, благодаря которой в одном направлении происходит растяжение, а в другом, перпендикулярном — проскальзывание образца по захвату, вследствие чего, а также благодаря наличию угловых боковых захватов устра- [c.219]

Рис. 15.11 Установка ДРОМ-5Т1 для испытания плоских образцов на двухосное растяжение

Несимметричное двухосное растяжение с напряженным состоянием Ti/ Ta = 0,5, как однократным, так и циклическим, можно получить на обычной разрывной машине, испытывая соответствующие образцы (см. рис. 15.15) [15.6]. Короткая и достаточно глубокая выточка в центре плоского образца, испытываемого на растяжение, стесняет поперечную деформацию центральной части образца, приближая напряженное состояние к несимметричному двухосному. Для сравнения с осевым растяжением следует испытывать аналогичные образцы (рис. 15.16), но с широкой выточкой. [c.223]

Миллер [155] на основе модели раскрытия вершины трещины [156] применительно к анализу кинетики роста усталостных трещин при двухосном растяжении и растяжении-сжатии крестообразных плоских образцов из алюминиевого сплава 2,5 Си — 1,5 Mg — 1,2 Ni —0,1 Ti предложил следующий подход к расчету коэффициента интенсивности напряжений. Для образца одинаковой геометрии скорость роста усталостной трещины при одноосном нагружении равна скорости роста трещины при двухосном нагружении. [c.151]

Для объяснения эффекта формирования частиц различной формы в усталостном изломе в процессе развития трещины были исследованы образцы из сплава АВТ, испытанные путем изгиба с вращением, и плоские образцы с несквозной трещиной из сплава АКб, испытанные при двухосном растяжении-сжатии. В образцах выращивали усталостную трещину на небольшую глубину, а далее образцы искусственно доламывали. В результате возникала возможность увидеть элементы рельефа непосредственно в вершине трещины, сформировавшейся за последние несколько циклов нагружения к моменту долома образца. Установлено, что в зоне вытягивания, соответствующей пластическому затуплению материала при доломе образца, и в зоне долома сферические и иные частицы отсутствуют. У основания зоны вытягивания (непосредственно в вершине трещины) частицы также отсутствуют. [c.178]

Для испытаний применяют круглые плоские образцы, которые закрепляют по контуру матрицы, и прикладывают гидравлическую нагрузку (рис. 103). В этом случае в центральной части образца возникает двухосный изгиб с растягивающими компонентами на внешней части. Двухосное растяжение получают в центральной части образцов, предварительно сформованных в виде сферического сегмента или полуцилиндрической панели (рис. 104). [c.176]

Чем больше алгебраическое значение П, тем более жестки схемы напряженного состояния. При отрицательных значениях П схемы напряженного состояния считаются мягкими. Значения П для некоторых схем напряженного состояния двухосное растяжение — 2 плоское двухосное растяжение (выпуклая поверхность изгибаемого образца) — 1,73 одноосное растяжение — 1 одноосное сжатие — (— 1) сдвиг — 0. [c.14]

Испытания плоских образцов и элементов сосудов при двухосном растяжении [c.234]

В литературе описано много способов испытания плоских образцов при двухосном растяжении. [c.234]

Сплав и толщина листа Og, кГ/мм Осевое растяжение плоских образцов шириной 100 мм с трещиной Двухосное растяжение сферических сегментов с трещиной [c.460]

Прочность плоских образцов из листов титановых сплавов толщиной 1,5 мм при одноосном и двухосном растяжении [c.173]

Поэтому чувствительность металла к концентрации напряжений требует изучения. В специальной литературе ограничиваются обычно рассмотрением концентрации напряжений в упругой области применительно к работе под повторными и вибрационными нагрузками. О концентрации напряжений в пластической области при статическом нагружении до разрушения сведений крайне мало. По нашему мнению, оценка чувствительности металла к концентрации напряжений должна исходить из представления, что разрушающий уровень напряжений в концентраторе достигается в результате пластической деформации. Такой подход позволяет количественно выразить чувствительность к концентрации напряжений в зависимости от параметров деформационной характеристики металла и соотношения 01 и 02 двухосного растяжения [8]. Для этого достаточно данных, получаемых при испытании плоского образца методом гидростатического выпучивания. [c.29]

Для создания сложнонапряженного состояния, возникающего при одновременном действии гидростатического напора, растяжения и кручения, весьма эффективным является проведение исследований на трубчатых образцах. Напряженное состояние, возникающее в материале, в этом случае наиболее близко к реальному в условиях эксплуатации трубных систем. Вместе с тем в настоящее время разработаны установки для исследования плоских образцов в условиях двухосного растяжения, характерного для трубчатых образцов, нагруженных внутренним давлением. [c.55]

Рис.б.3.2. Плоские образцы для испытаний на двухосное растяжение [c.137]

Рис. 6.17. Схемы устройств для испытания плоских крестообразных моделей при двухосном (а) растяжении и (б) двухосном растяжении-сжатии, (в) схема расположения поверхностной трещины в образце и (г), (д) пример разбиения зоны этой трещины на трехмерные элементы для оценки напряженного состояния материала МКЭ

Результатов испытаний с широким набором видов напряженного состояния очень мало. В этом отношении являются уникальными исследования серого чугуна, проведенные Коффиным [84] на трубчатых образцах обследованные виды напряженных состояний охватывают всю область плоских напряженных состояний от двухосных растяжений до двухосных сжатий при одинаковых режимах проводились, как правило, испытания нескольких параллельных образцов (от двух до пяти). [c.140]

Установка (рис. 15.12) позволяет испытывать плоские квадратные образцы (гладкие и с надрезом в центре) при симметричном и асимметричном двухосном растяжении. Если надрез нанесен в полосе сферического сегмента и имеет вид узкой щели или трещины, то чем больше кривизна сегмента (меньше его радиус), тем меньше прочность при однократном растяжении и тем больше скорость роста трещины усталости при циклическом нагружении при условии одинакового номинального напряжения цикла (рис. 15.13). Прочность и циклическая трещиностойкость сни- [c.221]

Испытательная установка УДР-1 позволяет испытывать на двухосное растяжение плоские заготовки диаметром 320 и 540 мм, с диаметром рабочей части 180 и 350 мм соответственно, толщиной до 6—8 мм (основной металл и сварные соединения), а также образцы в виде полуцилиндров [20]. [c.219]

Окончательная оценка прочности и надежности материала производите по результатам натурных испытаний полноразмерных изделий, но эти испытания дороги, сложны и проводятся с малым числом опытов. Испытание модельных емкостей внутренним давлением дает наибольшее приближение к реальным условиям работы емкости из всех существующих лабораторных методов оценки материалов при двухосном напряженном состоянии (испытание широких образцов на изгиб, образцов с выточкой на растяжение, плоских и сферических сегментов внутренним давлением). [c.222]

Рис. 15.4. Эскизы широких образцов й//выт = 30, с плоской двусторонней выточкой для сравнительных испытаний листовых материалов [< = (1,5 — 3) мм] на осевое и двухосное растяжение (совместно с Деминой Н. И,)

В условиях несимметричного двухосного растяжения (02/01 = = 0,5) наиболее простым способом испытания является изгиб пластин с отношением ширины к толщине Ь1( 10. Однако этот метод применим лишь для испытания материалов, имеющих сужение поперечного сечения при осевом растяжении менее 50% более пластичные материалы (г)з>50%) при этом способе испытания нельзя довести до разрушения. Значительный интерес представляет метод испытания плоских крестообразных образцов [2, 18], позволяющий осуществлять испытания в области малых упругопластических деформаций (опц, 00,2) при различных соотношениях главных напряжений О 02/01 1. [c.42]

Рассмотрим кратко на примере стеклообразных изотропных полимеров результаты экспериментальных исследований условий достижения предельных состояний при плоском напряженном состоянии. Данные для полистирола [256] суммированы на рис. 6.1, который представляет собой сечение поверхности, отвечающей достижению состояния текучести, плоскостью, нормальной главной оси Од. Точки, обозначенные индексом /, относятся к одноосному растяжению, 2 — к сжатию, 3 — к чистому сдвигу (кручение тонкостенных трубчатых образцов), 4 — к двухосному растяжению и 5 — к двухосному сжатию. [c.210]

На двухосное несимметричное растяжение испытывали плоские образцы с двусторонней выточкой, ширина которой Ь в три раза больше толщины утоненной части образца (рис. 83). При такой форме образца в центре выточки создается напряжепное состояние несимметричного двухосного растяжения с отношением главных напряжений 02/01 = 72 н отношением главных пластических деформаций ез/е1 = —1 ири ег=0. В некоторых образцах в середине выточки перпендикулярно действию растягивающих напряжений была сделана сквозная щель размерами 0,3X3 мм направление щели совпадало с направлением волокна в листе. Такие образцы авторы работы [203] называют надрезанными в отличие от гладких образцов без щели. Максимальные осевые напряжения вычисляли ио обычным формулам для осевого растяжения. [c.172]

В ряде случаев характер решаемых задач, а также сортамент исследуемого материала делают предпочтительными (или практически единственно возможными) испытания на плоских образцах, большое разнообразие которых может быть сведено к следующим основным типам в виде прямоугольника или параллелограмма крестообразные дисковидные с надрезами и канавками для испытания односторонним давлением. Недостатком плоских образцов прямоугольной формы (рис. 11.7.2, а), испытываемых в условиях двухосного растяжения (первый квадрант плоскости главных напряжений), является сложность равномерного приложения нагрузки, а также наличие 1фаевых эффектов в местах крепления захватов. [c.310]

Образцы для испытания односторонним давлением (методом выпучивания) представляют собой круглые плоские пластины, при изготовлении которых обеспечивается минимальное механическое вмешательство в исходное состояние материала. Образцы защемляют по контуру и нагружают односторонним, равномерно распределенньпк давлением жидкой или газообразной среды. Такие испытания проводят не только на плоских образцах, но и на полых шаровых сегментах. В процессе нагружения образца происходит его выпучивание с реализацией на рабочей поверхности равномерного двухосного растяжения. Главные напряжения при этом [c.312]

Рис. 11.26. Диаграмма циклического разрушения при симметричном двухосном растяжении сферических сегментов и плоских образцов из сплава Д16Т1 разной кривизны [7]

Рис. 15.13. Диаграммы разрушения сплава Д16Т1 (лист толщиной 1,5 мм) при повторно статическом двухосном растяжении внутренним давлением сферических сегментов разной кривизны и плоских образцов со щелевым надре зом 0,3X10 мм в полюсе сегмента. Частота нагружения 0,17 Гц, номи нальное напряжение 100 МПа, кривизна

В последнее время в механике разрушения придают большое значение экспериментальному изучению распространения трещин в материалах. В связи с технической сложностью осуществления двухосного напряженного состояния на плоских образцах особого внимания заслуживают тонкостенные трубчатые образцы (цилиндрические оболочки), па которых путем комбинации внутреннего или внешнего давления, растяжения — сжатия и кручения можно получить плоское напрял<енное состояние в широких пределах изменения главных напряжений. Применение таких образцов требует теоретического решения соответствующих задач. Рассмотренная вьнпе задача о напряженном состоянии цилиндрической оболочки с произвольно ориентированной трещиной может служить теоретической основой для проведения таких экспер№ментов. [c.296]

Рис, 90. Соответствие шага усталостных бороздок 6 (/) и скорости роста M/ N (2) в плоском образце крестообразной формы толщиной 2 мм из сплава АК4-1Т1, испытаН ного при двухосном растяжении (ni/ai = I, Jf = 05) [c.193]

Кручение цилнндрнчес-кого стержня. Деформация при прокатке весьма 1нирокого листа, юирина которого практически не меняется изгиб широкого плоского образца двухосное растяжение 02/01 = 0,5 обечайки цилиндрического сосуда, или растяжение плоского образца типа Корриган (см. гл. 15), в пластической области нрн р --> 0,5 [c.50]

В работе [203] приведены результаты испытаний титановых сплавов на двухосное растяжение двумя методами путем растяжения осевой силой плоских образцов с узкой двусторонней выточкой (несимметричное осевое растяжение) и путем нагружения внутренним давлением сферических сегментов с плоскими фланцами, защенлен-ными жестко по кольцевому контуру — симметричное двухосное растяжение. [c.172]

В пластической области напряженное состояние с двумя растягивающими компонентами = 0,5 наиболее просто реализуется при изгибе на внешней поверхности образца, у которого ширина Ь более чем в 10 раз превышает толщину /. При растяженир широкого плоского образца с двусторонней выточкой (рис.6.3.1) в пластической области (то есть при = 0,5) возникает напряженное состояние двухосного растяжения с соотношением главных напряжений г/О] = 0,5 [72]. Такие испьпания позволяют сопоставлять прочность и пластичность различных материалов в условиях двухосного растяжения как при отсутствии, так и при наличии стыкового соединения [73]. Для этой цели сварной шов располагали в середине рабочей части образца пожендикулярно продольной оси. В образцах, предназначенных для двухосного растяжения, плоскую двустороннюю вьггочку выполняли так, чтобы она проходила либо по сварному шву, либо по переходной зоне. [c.136]

Другой путь существенного расширения диапазона размфов зоны двухосного растяжения — это использование метода вьшучивания, при котором листовой образец закрепляется по контуру и нагружается гидравлическим давлением. Возникающее при этом напряженное состояние зависит от формы образца и матрицы. Так, для плоского образца (рис.6.3.3,с), защемленного по контуру кругового отверстия матрицы, возникающее в средней части образца двухосное растяжение с равными компонентами = 1 сначала имеет заметный градиент в направлении толщины, однако с развитием пластических деформаций напряжения по толщине практически вьфавниваются. [c.137]

Расположение трещины в образце может быть сбоку и в средней его части. Было показано, что в образце с центральным отверстием задержка трещины выше при прочих равных условиях, чем в компактном образце с боковой трещиной [37]. Такое влияние расположения трещины было объяснено наличием дополнительного сжатия в плоскости трещины в образце с центральным отверстием. Для подтверждения этой гипотезы были проведены испытания плоских крестообразных образцов с центральным отверстием. Первоначально была выращена усталостная трещина при одноосном нагружении, а затем после добавления компоненты 02 = -0,19ао,2 и Ог = -0,58оо,2 в плоскости трещины была реализована двухосная перегрузка. После этого из образца была вырезана трещина и испытания продолжили при одноосном растяжении. Развитие трещины происходило после более длительной задержки трещины, чем это имело место в случае одноосной перегрузки того же уровня, что связано с созданием большего размера зоны в момент перегрузки для сквозной трещины в случае двухосного растяжения-сжатия, чем при одноосном растяжении. [c.410]

Рис. 8.8. Схемы нагружения плоских крестообразных образцов из сплава Д16Т на двухосное растяжение и растяжение-сжатие путем изменения (а) амплитуды, (6) уровня напряжения, а также (в) путем блочного изменения соотношения главных напряжений

Р. Д. Кейз. Изучалось ли влияние краевых эффектов на плоское напряженное состояние в образце на двухосное растяжение с использованием явления фотоупругости [c.69]

В приборе для проведения пробы по методу Фукуи матрица штампа-прибора имеет коническую (угол прк вершине 60°) рабочую поверхность, которая сопрягается с цилиндрической поверхностью отверстия диаметром приблизительно 25 мм тороидной поверхностью оптимального радиуса. Пуансон — со сферической или плоской со скругленной кромкой рабочей поверхностью, прижимного устройства нет, образцы — в виде диска с варьируемым диаметром. Методика проведения пробы такая же, как и пробы по методу ЦНИИТМАШа. Металлы сравнивают по предельному коэффициенту вытяжки. Кроме того, оценивают изменение микрогеометрии листа в зоне интенсивного двухосного растяжения-обтяжки металла по сферическому пуансону, зависящее от величины зерна. Анализируют вид трещины и ее место относительно направления прокатки. Поведение ме- [c.161]

Для определения прочности при двухосном растяжении образцов с исходной трещиной применяют образцы в виде сферических сегментов, которые получают путем вытяжки из плоских заготовок. В полюсе сегмента делают сквозную щель (шириной 0,3 мм и длиной обычно 0,1 от образующей сегмента). Направление щели обычно совмещают с направлением волокна. По концам щели наносят трещины по 2 мм путем повторного нагружения образца внутренним давлением. В процессе испытания регистрируют величину давления под образцом (р) и. изменение прогиба образца (Д/i). Прочность образца с трещиной о рутто определяют по формуле [c.460]

А. А. Платонова [27, с. 19] заставляют весьма внимательно отнестись к возможным контактам сталей с различными материалами до нагрева их под закалку. Авторы подвергали испытанию внутренним давлением плоские о бразцы размером 70X 70 мм, толщиной 1,5 мм, защемленные по контуру с внутренним диаметром 30 мм. Во время нагружения образец принимает форму сферического сегмента, причем металл при этом подвергается двухосному растяжению с изгибом. При испытании определяется сгву ,, характеризующее разрушающее напряжение от внутреннего давления, отнесенное к толщине образца до испытания, и Т — относительное утонение образца в зоне разрушения. [c.111]

Так, например, Грин и Тейлор [24] исследовали распределение напряжений в пределах упругости вокруг отверстия в плоской пластинке, нагруженной двухосным напряжением растяжения. Было установлено, что при предельных противоположных случаях ориентировки текстуры материала по отнощению к направлению нагрузок имеют место значительные отклонения от распределения напряжения в аналогичном образце из изотропного материала. В случае направления напряжения растяжения параллельно направлению ориентировки кристаллов, волокон или клеток (например, в дереве), увеличение напряжения в наиболее напряженной точке оказывается приблизительно в 2 раза больше, чем в случае изотропного материала. С другой стороны, при нагрузке, перпендикулярной направлению линий ориентировки зерен или волокон, увеличение максимального напряжения в результате концентрации напряжений оказывается приблизительно на 30% меньше, чем прн изотропном материале, однако одновременное увеличение напряжения сжатня в продольном направлении оказывается больше, чем при изотропном материале. [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...