Кривая напряжений—деформаций мягкой стали

На основе динамической кривой растяжения было установлено и доказано, что при истинно изгибных напряжениях у мягкой стали имеет место такая же усталостная прочность, как и при испытаниях на осевое нагружение. Это исследование наводит на мысль о том, что никакого влияния размеров при изгибе не было бы обнаружено, если бы рассматривались действительные напряжения в поверхностном слое, а не номинальные напряжения. Необходимо при этом предположить, что данный материал обладает способностью выдерживать неограниченное циклическое пластическое течение без разрушения, и подтвердить это допущение тем фактом, что образцы при работе на пределе выносливости могут оставаться нагретыми лишь вследствие пластических деформаций. [c.60]

Вернемся к технической кривой испытания на растяжение мягкой стали. Если построить зависимости нагрузки Р от удлинения Д I, то для образцов из одного и того же материала с различными диаметрами и длинами кривые будут различны с самого начала. Поэтому строится так называемая кривая напряжение — деформация [c.108]

КРИВАЯ НАПРЯЖЕНИЕ — ДЕФОРМАЦИЯ ДЛЯ МЯГКОЙ СТАЛИ [c.109]

На рис. 1, а показана кривая напряжение-деформация при одноосном растяжении образца из мягкой малоуглеродистой стали. В начальной стадии, до точки А, на диаграмме имеется характерный линейный участок и зависимость а-е следует закону Гука. После точки А диаграмма становится криволинейной, а на отрезке ВС она имеет горизонтальную площадку, называемую площадкой текучести. Начиная с точки С кривая снова идет вверх. [c.8]

При растяжении образца из сварочного железа или мягкой стали кривая напряжений — деформаций а = / (е) имеет вначале прямолинейный участок, как показано на двух примерах, представленных на фиг. 10 и 11. Таким образом, вначале напряжение о воз-ра( тает в точности пропорционально возрастанию деформации 5. При некотором значении напряжения, равном (точка А на фиг. 10) или (Зд (точка В на фиг. И), внезапно начинает возникать остаточная деформация. На всем протяжении крутого прямолинейного участка кривой, соответствующего увеличению нагрузки, удлинение является существенно упругим. Если стержень разгрузить до того, как кривая достигнет точки А или, соответственно, начнет искривляться в [c.27]

Таким образом, наблюдения над заполненным водой объемом обнаружили особенность в поведении мягкой стали, повидимому, тесно связанную с наличием изломов на кривой напряжений — деформаций для этого материала повидимому, существование верхнего и нижнего пределов текучести создает неодинаковые условия для возникновения течения по длине образца (текучесть в тонких слоях). [c.279]

Пик на кривой напряжений—деформаций для мягкой стали. Верхний и нижний пределы текучести. Удлинение, соответствующее пределу текучести. Как указывалось в гл. III, при испытании на растяжение образцов из мягкой стали под возрастающей нагрузкой вначале возникает упругая деформация, а затем, когда нагрузка достигает определенной величины, внезапно появляется и пластическая деформация. [c.338]

Далее, следует заметить, что в то время как диаграмма напряжений— деформаций для мягкой стали после достижения деформаций, отвечающих пределу текучести (точка С фиг. 266), повышается очень круто (участок СВ фиг. 266), соответствующие участки нижней группы кривых для найлона на фиг. 272 являются пологими и повышаются очень постепенно, так что они кажутся сдвинутыми вправо (кривые для мягкой стали практически не зависят от скорости деформации и совпадают с участком СВ кривой напряжений— деформаций). [c.345]

Одно добавочное обстоятельство способствует образованию острого пика на кривой напряжений—деформаций для мягкой стали (фиг. 274). При увеличении нагрузки захваты испытательной машины движутся относительно друг друга с заданной скоростью. Когда в цилиндрической части образца непрерывным образом возникают пластические деформации, то указанная скорость определяет среднюю скорость пластических деформаций образца. [c.351]

Фиг. 278. Кривые напряжений—деформаций для мягкой стали при различных скоростях деформации.

Ф и г. 279. Кривые напряжений—деформаций для мягкой стали (при 200° С). [c.356]

Фиг. 281. Кривые зависимости истинных напряжений (отвечающие каждая определенной деформации) от логарифмов скоростей деформации (мягкая сталь при комнатной температуре).

Близкое к этому явление уже давно было описано П. Людвиком, обнаружившим повторяющиеся пики на кривой напряжений— деформаций для мягкой стали при прерывании опыта на растяжение и вторичной нагрузке образца по прошествии некоторого времени. То же обнаружила и Илем для железа армко при растяжении его ступенями, с периодами отдыха (фиг. 284). [c.359]

Влияние температуры на обычные механические свойства мягкой (корабельной) стали иллюстрируется графиками на рис. 16.63, на котором можно заметить характерное снижение предела прочности агтах при 100° С и повышение его при температуре около 250° С, приписываемые старению. Интересны кривые напряжение — деформация для этой мягкой стали, приведенные на рис. 16.62 для восьми различных значений температуры ниже 0°С при одной и той же постоянной скорости деформирования w = 0,00208 /сек. На этом графике хорошо заметно, как процесс перехода от верхнего к нижнему пределу текучести, отчетливо выраженный для этой стали, изменяется при понижении температуры от комнатной до минимального уровня, равного 4° К- Верхний предел текучести возрастает при этом до учетверенной величины его значения при температуре 25° С. При температурах —269 и —200° С имеет место хрупкое разрушение при начальном падении нагрузки, однако в интервале от —196 до —160° С мягкая сталь может получать некоторую пластическую деформацию (до 14%), прежде чем наступит внезапное хрупкое разрушение. [c.737]

Рис. 16.62. Влияние температуры испытаний на кривые напряжение — деформация для мягкой (корабельной) листовой стали.

Серый чугун С пластинчатым графитом обнаруживает заметные пластические деформации только в условиях мягкого нагружения, например, осадка при сжатии достигает 20—40%. При жестких способах нагружения (растяжение) максимальные пластические деформации в момент разрушения серого чугуна не превышают 1—2% и составляют 0—50% от общих деформаций [3]. Сравнение кривой растяжения чугуна и стали (рис. И) обнаруживает у серого чугуна наличие изгиба уже в самом начале кривой, начиная с небольших напряжений, а также меньший угол наклона. Серый чугун не подчиняется закону Гука и ведет себя как неупругий материал. [c.63]

Анализ кривой зависимости напряжений от деформации для мягкой стали показывает, что текучесть начинается при относительной деформации 0,001 и продолжается до значений 0,01—0,02, при которых начинается упрочнение стали. Пластические свойства материала и наличие протяженного участка текучести обусловливают дальнейшее увеличение изгибающего момента выше значения, при котором была достигнута точка текучести, что приводит к развитию пластических деформаций по всей высоте сечения балки. [c.94]

Типичная кривая растяжения для мягкой углеродистой стали изображена на рис. 2.1. Эта диаграмма растяжения является условной, так как напряжение вычисляется делением нагрузки в данный момент времени на первоначальную площадь поперечного сечения образца. При испытании на растяжение обычно определяют предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение и относительное сужение после разрыва. Кривая растяжения цилиндрического образца состоит из двух участков. Участок 1 характеризуется прямой пропорциональностью между нагрузкой и удлинением и обратимостью деформации после снятия нагрузки длина образца восстанавливается. Для этого участка диаграммы справедлив закон Гука о=ъЕ, где о" — напряжение е—удлинение Е — модуль упругости. Модуль упругости материала Е не зависит от структуры, определяется силами межатомной связи и на диаграмме растяжения [c.8]

С использованием линейной гипотезы суммирования повреждений и учетом кинетики изменения напряжений для исследованных сталей не может считаться удовлетворительным. Это несоответствие объясняется в первую очередь существенным рассеянием численных значений напряжений на стадии стабилизации при жестких режимах испытаний. Пересчет кривых усталости при жестком режиме нагружения в кривые усталости при мягком режиме нагружения по соответствующим образом записанной линейной гипотезе суммирования повреждений с учетом кинетики изменения не-упругой деформации дает хорошие результаты. [c.290]

Наиболее представительными экспериментами но обнаружению свойств упругости и пластичности конструкционных материалов являются простейшие эксперименты по статическому одноосному растяжению — сжатию, проводимые на образцах, например, цилиндрической формы (или плоских) из мягкой стали. Схематически кривая зависимости между напряжением PIF и относительным удлинением (или деформацией) МИо изображена на рис. 1.1, где Р — растягивающая сила, F — начальная площадь сечения стержня, — начальная длина образца, Дг — удлинение образца. Участок ОА соответствует линейно-уп- [c.13]

На фиг. 276 представлена серия диаграмм напряжений—деформаций, полученная Е. Дэвисом для мягкой стали на указанной машине при различных скоростях нагружения. Мы видим, что на этих кривых отсутствует нижний предел текучести и что удлинение, соответствуюп] ее пределу текучести, возрастает вместе со скоростью нагружения. Увеличение скорости нагружения в десять тысяч раз повышает (верхний) предел текучести для подвергнутой испытаниям мягкой стали на 30%, а удлинение, отвечающее пределу текучести, возрастает в четыре раза. Так как данная машина не допускает падения нагрузки (предполагается, что испытания [c.352]

Несколько кривых истинных напряжений а = 0д(1-[-8) при данных значениях деформации з (считая, что напряжение равно нагрузке, разделенной на первоначальную площадь поперечного сечения), полученных при комнатной температуре ) и показанных на фиг. 281, обнаруживают для мягкой стали несколько аномальное поведение в отношении зависимости напряжений от скоростей деформации (верхние кривые) по сравнению с обычными кривыми напряжений—скоростей деформации для металлов, не [c.357]

Процесс нагружения протекает при постепенном возрастании осевой силы, растягивающей образец. До некоторой величины Ое — предела упругости материал находится в упругом состоянии, а зависимость напряжения а от деформации е представляется прямой после этого предела материал переходит в пластическое состояние, а та же зависимость изображается пологой кривой. Переход от одного состояния к другому, как это видно для мягкой стали на рис. 1 и 2, может быть постепенным или начаться с острого пика. [c.7]

На рис. 62 показана кривая растяжения плоского образца — зависимость нагрузки от удлинения. Область упругой деформации для мягкой стали заканчивается у верхнего предела текучести, затем начинается плато напряжения, соответствующее [c.35]

Сен-Венан постулировал такой идеальный ма гериал па основе опытов, выполненных Треска (Tres a, 1868 г.) с пластически деформируемыми металлами. Рассмотрим поэтому более внимательно испытание на растяжение мягкой стали, в котором снимается диаграмма, обычно называемая кривой напряжение — деформация . [c.107]

Форму и размеры микроскопических инородных неметаллических включений в металле часто можно изменять путем соответствующей термической обработки параллельная ориентировка их в структуре металлов может быть достигнута прокаткой или волочением. В малоуглеродистой стали мелко или крупно пластинчатый перлит может быть получен путем нагрева и при надлежащих скоростях охлаждения. Чистое а-железо (ферритовые кристаллы в малоуглеродистой стали)—очень мягкий, легко деформируемый металл. Возможно, что высокое значение резко выраженного предела текучести, которое наблюдается при испытаниях на растяжение нормализованной (отожженной при температуре, несколько превышающей критическую температуру 906° С, при которой а-железо перестает существовать) мягкой стали, состоящей из а-железа с несколькими сотыдш долями процента углерода и небольшими следами марганца, кремния и т. п., обусловлено мельчайшими твердыми частицами цементита, которые группируются по границам, разделяющим небольшие ферритовые зерна. Так как вообще легко деформируемые ферритовые кристаллы окружены твердой оболочкой, то они не деформируются ири низких напряжениях. Прочная оболочка не допускает деформации зерен, пока напряжения не достигнут высоких значений, достаточных для разрушения этой оболочки. Именно тогда и наблюдается перелом кривой напряжений—деформаций, отвечающий определенному пределу текучести металлов с [c.58]

Таким образом, несущая способность балки прямоугольного поперечного сечения из весьма мягкой стали с кривой напряжений—деформаций в виде идеализированной диаграммы фиг. 361 определяется величиной л1акс. = о/2, т. е. нагрузкой, превышающей на 50% нагрузку при которой в балке начинает возникать пластическая деформация. [c.421]

Когда при переходе за предел упругости напряжения по диаграмме напряжений—деформаций для мягкой стали возрастают, то этим вновь создаются условия для возвращения изогнутой балки в состояние устойчивого равновесия. Однако, даже еслп принять во внимание упрочнение согласно реальной кривой напряжений—деформаций, то все же указанное состояние изгиба следует признать опасным, так как оно сопровождается сильными месттагми перенапряжениями материала в средней части балки [c.421]

Следует также упомянуть о появлении часто расположенных зигзагов на кривых напряжение — деформация для тех металлов, которые сохраняют удивительно высокую пластичность при минимальной температуре 4,2° К (температура жидкого гелия). После того как при этой температуре произойдет постепенное повышение напряжений течения сГг и (Т==(1+е)аг вследствие упрочнения, на кривой напряжение — деформация появляются правильно расположенные зигзаги с возрастающей амплитудой и убывающей частотой (рис. 16.64—16,66). При этом величина пластической деформации, сопровождающей каждое падение нагрузки, увеличивается с возрастанием полного среднего удлинения . Упомянутые диаграммы напоминают зубчатые кривые, полученные для закаленного алюминиевого сплава и для армко-железа (опыты Илэм), а также — для мягкой стали 2), очень медленно растягивавшейся при температуре 200° С (опыты Менджойна). Это интерпретировалось как эффект выраженного старения с последующим образованием дискретных слоев скольжения, которые отчетливо обнаруживались на зазубренной поверхности образцов. [c.739]

Для уточненной] оценки прочности и долговечности элементов резьбовых соединений необходимо располагать расчетными или экспериментальными данными по изменению усилий, номинальных напряжений, деформаций и температуры в шпильках и по кривым малоциклового разрушения натурных соединений или их моделей. Кроме того, проводят исследование основных механических и циклических свойств применяемых материалов с установлением соответствующих параметров деформирования и разрушения [8, 14]. Ниже приведены результаты экспериментальных исследований сопротивления деформированию и разрушению сталей 25Х1МФ и ХН35ВТ, используемых для изготовления натурных шпилек основного разъема энергетических аппаратов [8]. Испытания проводились при мягком и жестком нагружениях на гладких цилиндрических образцах 011 мм в условиях комнатной температуры на программной испытательной установке фирмы [c.201]

Тщательный анализ эффекта перераспределения напряжений был проделан Форрестом и Тапселлом [961], причем полученные результаты полностью основаны на экспериментальных данных. Была получена кривая растяжения при динамическом нагружении для характерного усталостного режима. Эта кривая показала, что у мягких сталей текучесть имеет место при более низких напряжениях в случае динамического нагружения, чем статического. Так, условный предел текучести оо,1 снизился с 30,5 до 22,8 кГ1мм при переходе от статического к динамическому нагружению, причем последняя величина ближе к пределу выносливости. Следовательно, перераспределение напряжений, вызванное пластическими деформациями в процессе усталостных испытаний, вероятно, гораздо больше, чем можно было бы ожидать из рассмотрения статической кривой растяжения. [c.59]

Динамические диаграммы напряжение — деформация, полученные во время испытаний на усталость образцов из различных материалов без учета концентрации напряжений, изображены на рис. 5.2. На калгдой кривой точкой отмечено напряжение, соответствующее разрущению гладкого образца при 10 циклов. Там, где эти точки лежат за пределами линейного участка диаграммы, в образце будет воз никать циклическая пластическая деформация. В подобных случаях для образцов с концентраторами будет также возникать перераспределение напряжений, вызывающее повышение выносливости в условиях концентрации. Следует отметить, что это явление имеет место только у мягкой и аустенитной сталей. [c.119]

Я сравнил те ранние результаты с предсказанными кривыми скорость удара — максимальное напряжение (см. ниже раздел 4.28), полученными по параболической функции отклика (формула (4.25)), которую я предложил 15 лет спустя на основе непосредственных наблюдений волн конечной амплитуды (Bell [1961, 1. и т. д.). Предсказанные кривые скорость — деформация (сплошные линии) сравниваются с результатами Дюве (кружки) на рис. 4.130 для отожженной меди, а на рис. 4.131 для отожженной мягкой стали, которую также изучал Дюве. В данных, относящихся к меди, установ [c.223]

Фиг. 8 представляет диаграмму для сварочного железа. Она построена по одной из кривых Баушннгера. Подобные же диаграммы для мягкой стали можно найти во многих книгах. А есть предел пропорциональности между А и деформация изменяется быстрее, чем между О и Д, и притом с неодинаковой скоростью В есть критическая точка ), а D соответствует максимальному напряжению. Фиг. 9 построена по одной из кривых Баушингера для чугуна. На ней нельзя отметить области линейного изменения, а потому и предела пропорциональности нет и критической точки. [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...