Деформирование необратимое

Изменения, внесенные холодной деформацией в структуру и свойства металла, не необратимы. Они могут быть устранены, например, с помощью термической обработки (отжигом). В этом случае происходит внутренняя перестройка, при которой за счет дополнительной тепловой энергии, увеличивающей подвижность атомов, в твердом металле без фазовых превращений из множества центров растут новые зерна, заменяющие собой вытянутые, деформированные зерна. Так как в равномерном температурном поле скорость роста зерен по всем направлениям одинакова, то новые зерна, появившиеся взамен деформированных, имеют примерно одинаковые размеры по всем направлениям. [c.56]

Если зафиксировать малое А и принять его равным структурному параметру материала До (такого рода параметры часто называют процессом зоны), то критерий (4.84) будет подобен критерию Си [412—414] критической плотности энергии деформирования на некотором расстоянии от вершины трещины. Учитывая, что при циклическом нагружении плотность энергии деформирования й щшл равна необратимой рассеянной энергии за цикл, критерий (4.84) сводится к условию разрушения элементарного объема у вершины трещины, которое можно представить в виде [c.258]

Зависимости между напряжениями и деформациями при нагрузке и разгрузке не совпадают. В соответствии с этим принято различать активное и пассивное деформирование образца. При активном деформировании или, как говорят обычно, активной деформации напряжение возрастает, при пассивной — уменьшается. Таким образом, участок диаграммы Oi (рис. 404) соответствует активной, а СР — пассивной деформации. Деформация, измеряемая отрезком ОБ (рис. 404), может рассматриваться как сумма чисто пластической, необратимой деформации ОР и упругой деформации РО, которая восстанавливается после снятия нагрузки. Таким образом, деформация образца не является ни чисто пластической, ни чисто упругой. [c.354]

Такие же эффекты (которые будем называть эффектами необратимости) наблюдаются и в других случаях напряженного или деформированного состояния, в том числе и при сложных напряженных состояниях и нагружениях. [c.229]

В процессе деформирования в одних случаях устранение внешних сил приводит к полному возвращению тела в естественное состояние, т. е. деформация обратима, в других же случаях после устранения нагрузки в теле сохраняются деформации, называемые остаточными или пластическими, т. е. деформация необратима. В дальнейшем мы будем изучать вполне обратимые малые деформации. [c.60]

При больших деформациях после снятия их вызвавших внешних сил тело в большинстве случаев (исключение представляют тела типа резины) не возвращается в свое начальное состояние, т. е. этот процесс деформирования является необратимым. Полученные в этом случае деформации при разгрузке тела частично сохраняются, и эти оставшиеся деформации называются остаточными иди пластическими деформациями. [c.50]

Нагружение, при котором действующие на тело внешние факторы характеризуются внезапностью приложения и кратковременностью действия, измеряемого микросекундами, причем интенсивность их достаточно велика, для того чтобы произвести разрушение и большие необратимые изменения в теле, на которое они действуют, называется импульсивным. Импульсивное нагружение имеет место при взрыве и ударе. Возмущения распространяются с конечной скоростью, образуя области возмущений, в которых тело находится в напряженно-деформированном состоянии. [c.6]

Здесь Р (а) — линейная функция от о и производных о до порядка п включительно с постоянными коэффициентами, Q e) — такая же функция от деформации е. К соотношению вида (17.5.9) можно прийти, если рассмотреть модель, составленную из большого числа пружин и вязких сопротивлений, соединенных в разных комбинациях последовательно и параллельно. Конечно, было бы достаточно наивно искать в структуре материала соответствующие упругие и вязкие элементы, однако способ, основанный на построении реологических моделей, обладает некоторым преимуществом. Мы убедились, что в уравнении (17.5.8) должно быть J. < , при этом не было необходимости в обращении к модели, условие < Е, из которого следует первое неравенство, означает только то, что приложенная сила совершает положительную работу, расходуемую на накопление энергии деформации, а частично рассеиваемую в виде тепла. В общем случае (17.5.9) тоже должны быть выполнены некоторые неравенства, которые могут быть не столь очевидны. Но если построена эквивалентная реологическая модель из стержней, накапливающих энергию, и вязких сопротивлений, рассеивающих ее, то у нас есть полная уверенность в том, что для соответствующего модельного тела законы термодинамики будут выполняться. Второе преимущество модельных представлений состоит в том, что для любой заданной конфигурации системы может быть вычислена внутренняя энергия, представляющая собою энергию упругих пружин, и скорость необратимой диссипации энергии вязкими элементами. Имея в распоряжении закон наследственной упругости (17.5.1), (17.5.2), мы можем подсчитать полную работу деформирования, но не можем отделить накопленную энергию от рассеянной. Поэтому, например. Блонд целиком строит изложение теории на модельных представлениях. [c.590]

Малые упругопластические деформации. Наиболее простой и исторически первый путь построения физических соотношений для малых упругопластических деформаций состоит в следующем. Экспериментами установлено, что изменение объема и в области пластического деформирования строго следует закону упругости, т. е. соотношению (8.4). В то же время механизм пластического деформирования связан со скольжением одних частей материала по другим по так называемым плоскостям скольжения (линии Чернова— Людерса) и, следовательно, пластическая деформация представляет собой процесс необратимого изменения формы. [c.155]

Для того чтобы воспользоваться критерием (8.9), необходимо располагать значениями / в функции длины трещины. Для этого можно применять численные методы расчета величины J по (8.6) или вычислять / по (8.4). Из этой формулы видно, что для пластически деформированного тела величина J представляет собой разность энергий двух систем со слабо отличающимися площадями трещин, отнесенную к разности этих площадей. Однако в силу необратимости пластических деформаций формула (8.4) не дает потока упругой энергии в вершину трещины (как это имеет место при чисто упругих деформациях), и поэтому становится несправедливой формула (8.10). [c.66]

Зависимости между напряжениями и деформациями при нагрузке и разгрузке не совпадают. В соответствии с этим принято различать активное и пассивное деформирование образца. При активном деформировании или, как говорят обычно, активной деформации напряжение возрастает, при пассивной — уменьшается. Таким образом, участок диаграммы ОВС (рис. 350) соответствует активной, а F — пассивной деформации. Деформация, измеряемая отрезком 0D (рис. 350), может рассматриваться как сумма чисто пластической, необратимой деформации OF и упругой де- [c.348]

Внешнее трение твердых тел сопровождается деформированием и разрушением выступов микронеровностей соприкасающихся поверхностей с отделением частиц их материала. При этом происходит необратимое изменение формы, размеров и свойств трущихся поверхностей, т. е. их износ. При трении весьма гладких поверхностей с малым давлением на них величина сил трения зависит главным образом от сил молекулярного взаимодействия, при этом нагрев и износ поверхностей почти отсутствуют. [c.77]

Результаты и методы теории упругости не всегда достаточны для оценки прочности конструкций и для разрешения многих важных практических вопросов. На практике часто требуется уметь учитывать механические и тепловые свойства твердых тел, связанные с нелинейной упругостью, электродинамическими эффектами и с термодинамической необратимостью процессов деформирования, требуется рассматривать пластичность, ползучесть и релаксацию, усталость и т. д. Для учета и описания подобных явлений необходимо вводить другие теоретические модели сплошных сред. [c.410]

Уравнение притока тепла и уравнение второго закона термодинамики с учетом необратимости процесса пластического деформирования можно записать в виде (см. 2, 5, 6 гл. V т. 1) [c.440]

Вообще при построении моделей пластических тел во многих случаях в качестве основной посылки принимается, что в процессе пластического деформирования приращения энтропии, внутренней энергии, напряжений связаны только с приращениями пластических деформаций и не зависят от скоростей, с которыми осуществляются эти приращения. В связи с этим подчеркнем специально, что процесс пластического деформирования можно рассматривать как необратимый процесс, происходящий сколь угодно медленно, и, следовательно, как необратимый процесс, составленный из последовательности равновесных состояний ). [c.446]

Процесс приработки сопряженных поверхностей сопровождается сложными необратимыми явлениями, протекающими в тонком поверхностном слое. При приработке изменяются физико-механические, теплофизические свойства поверхностных слоев, макро-и микрогеометрия. В начальный период приработки происходит интенсивное изнашивание неровностей, полученных при механической обработке, их дробление и пластическое деформирование, обычно сопровождаемое наклепом тонкого поверхностного слоя [21]. В результате приработки происходит сглаживание наиболее выступающих неровностей, частичное или полное уничтожение первоначальных неровностей и установление новых, отличных от первоначальных по форме и размерам [28, 41, 43, 81, 97,105,116]. [c.18]

Введение циклического предела текучести связано с тем, что при монотонном растяжении и упрочнении материала в повторяющихся циклах пластического деформирования у кончика трещины в разные моменты времени начинается накопление необратимых повреждений на восходящей и нисходящей ветви нагружения в единичном цикле. Поэтому циклический предел текучести точнее характеризует кинетику усталостных трещин. Однако следует отметить, что обе величины пределов текучести для многих материалов близки друг другу. Различие в коэффициентах пропорциональности в 10 раз в уравнениях (5.22) и (5.23) свидетельствует о том, что для разных материалов наблюдается подобный рост трещины с эквидистантным смещением кинетических кривых. Однако природа такого существенного расхождения в закономерностях роста трещины не выявлена. [c.239]

При циклическом упруго-пластическом деформировании с заданным размахом деформации ширина петли гистерезиса характеризует суммарную величину пластической и необратимой упругой в данном цикле деформации. [c.240]

Для того чтобы обеспечить однозначность перехода от одного из этих условий к другому, предположим, что материал обладает потенциальной энергией деформации вплоть до начала интересующего нас резкого изменения в частности, зависимость между напряжениями и деформациями может быть нелинейной, но она должна быть однозначной до самого начала разрушения . Следует отметить, что данное предположение не выполняется, если критерий разрушения представляет собой условие разрыва среды, которому предшествует процесс необратимого деформирования при этих условиях область применимости критерия разрушения ограничена прямолинейными траекториями нагружения, проходящими через начало координат. При исследовании материалов, для которых с принятой точностью выполняется предположение о существовании потенциальной энергии деформации, в формулировке критерия разрушения можно использовать любое из трех уравнений (1) — (3), если они удовлетворяют основным математическим требованиям. [c.410]

Здесь черта над буквой обозначает обратимую величину, а тильда — необратимую. В неравенстве (И) в левой части сгруппированы члены, относящиеся к затраченной энергии, а справа стоят диссипативные члены. Выражение затраченной энергии в виде (11) особенно удобно для экспериментального определения, например третий член слева просто равен разнице площадей под кривыми изменения Рг в зависимости от и для трещин площади А шА А соответственно. Геометрическая интерпретация этих членов, соответствующая различным формам кривых деформирования, будет рассмотрена позднее. [c.218]

Основным фактором, определяющим изменение строения и свойств металла в результате холодной пластической деформации, является накопленная энергия в деформированном металле, которая связана с изменением дислокационной структуры. Эта накопленная (скрытая) энергия деформирования определяет необратимые процессы в зерне, которые вызывают последующие изменения дислокационной структуры материала в условиях эксплуатации и определяют жаропрочные свойства стали. [c.26]

Пластичные композиты, компоненты которых несжимаемы в пластической области, но имеют различные упругие модули, будут проявлять в обш,ем некоторую необратимую сжимаемость за пределом упругости, связанную с изменением системы остаточных микронапряжений в процессе пластического деформирования. Следовательно, комбинации из материалов, каждый из которых в отдельности деформируется упруго при гидростатическом давлении, будут обнаруживать при действии этого давления пластические деформации. Од- [c.12]

Здесь У (0 определяется при заданной в цикле нагружения деформации по кривой усталостного разрушения в условиях длительного жесткого нагружения с учетом частоты (времени) деформирования Nf — число циклов до разрушения (появление трещины) е/ — односторонне накопленная деформация в момент разрушения (появление трещины) 8 (О — необратимая циклическая деформация (ширина петли гистерезиса) в к-ш полуцикле нагружения e r t) — односторонне накопленная необратимая деформация [c.20]

Для расчетной реализации деформационно-кинетических критериев длительного малоциклового разрушения, помимо характеристик предельных деформаций, необходимо знать изменение необратимой и односторонне накопленной деформации по числу циклов и во времени. При этом специфика исследования деформационных свойств при высоких температурах связана с возможным влиянием реологических характеристик и в соответствии с этим со значением, которое приобретают скорость и время циклического деформирования, наличие или отсутствие длительных высокотемпературных выдержек под напряжением и без, характерных для условий работы высоконагруженных элементов конструкций. [c.85]

Применительно к циклическому деформированию теория старения устанавливает связь между напряжением (исходной деформацией), необратимой деформацией за цикл и временем [c.91]

Развитие деформаций во времени при испытании материалов, у которых слабо проявляется влияние времени деформирования и уровня напряжений на протекание диффузионных и иных процессов в диапазоне температур, отсутствуют превращения и рекристаллизация, может описываться в рамках теории старения условием подобия необратимых деформаций. Для случая ползучести это условие имеет вид [c.91]

Применительно к процессам деформирования твердых тел под диссипацией энергаи понимают переход части энергии деформации под действием внешних термомеханических нагрузок в тепловую энергию. Вообще, для механических систем (дискретных или непрерывных) переход нх механической энергии в другие формы (в конечном счете, после ряда возможных превращений, в тепловую) обусловлен протеканием различных диссипативных процессов. К диссипативным процессам относят, в частности, трение, диффузию, процессы неупругого (вязкого, пласшческого и т.д.) деформирования, необратимые фазовые и структурные превращения, химические реакции. [c.194]

Пользуясь как первым, так и вторым способами определения влияния деформирования на свойства упругих жидкостей, было показано [29, что при скоростях деформации, превосходящих критическое значение у , растворы линейны , полимеров могут претерпевать необратимые изменения свойств. Ве. чины уд значительно превосходят то наинизшее значение у, при коч 1ром, пользуясь методом й = onst, удается обнаружить максимум на кривых т ( ). Необратимое изменение свойств растворов полимеров, которое А. А. Трапезников приписывает деградации их макромолекул (хотя определения молекулярных весов не производились), удается обнаружить при у > у , если деформация у щ близка к уп или ее превосходит, или если в процессе деформирования достигается максимум на кривых (Уобщ)< или совершается переход через этот максимум. В цитированной работе не установлено, что является необходимым условием необратимого изменения свойств полимерной системы — достижение некоторого предельного напряжения или предельной деформации, несомненно только, что это изменение происходит при их достаточно высоких значениях. Под влиянием интенсивного деформирования необратимо снижаются величины т и что легко обнаруживается при повторном деформировании растворов полимеров. [c.87]

Важным свойством упругой муфты является ее демпфирующая способность, которая характеризуется энергией, необратимо поглощаемой муфтой за один цикл (рис. 17.10) нагрузка (OAI) и разгрузка (1ВС). Kai известно, эта энергия измеряется площадью петли гистерезиса OAW . Энергия в муфтах расходуется на внутреннее и внеи)-нее трение при деформировании упругих элементов. [c.307]

Физическая природа возникновения АЭ в материале при его пластическом деформировании и разрушении, очевидно, связана с микропроцессами необратимого деформирования и разрушения материалов. Приложенная нагрузка приводит к возникновению в материале конструкции полей напряжений и деформаций, за счет энергии которых зарождаются и развиваются дефекты, приводящие в конечном итоге к разупрочнению материала. Зарождение, перемещение, рост дефек1 ов, а также их исчезновение сопровождаются изменением напря-женно-деформированного состояния и перестроением микроструктуры материала. При этом в материале перераспределяется внутренняя энергия, что приводит к возникновению АЭ. В металлах возникновение АЭ связано с образованием и движение дислокаций, зарождением и развитием трещин, с фазе- [c.255]

При изучении движения в упругих телах мы до сих пор считали, что процесс деформирования происходит обратимым образом. В действительности процесс термодинамически обратим, только если он происходит с бесконечно малой скоростью, так что в каждый данный момент в теле успевает установиться состояние термодинамического равновесия. Реальное движение происходит, однако, с конечной скоростью, тело не находится в каждый данный момент в равновесии, и поэтому в нем происходят процессы, съремящиеся привести его в равновесное состояние. Наличие этих процессов и приводит к необратимости движения, проявляющейся, в частности, в диссипации механической энергии, переходящей в конце концов в тепло ). [c.177]

Стадия циклического деформационного упрочнения (разупрочнения) завершается достижением линии необратимых циклических повреждений. Одним из самых ранних методов необратимой степени повреждаемости при усталости является метод построения линии, предложенной X. Френчем (1933г.), заключающийся в тренировке образца выше предела выносливости и последующем циклическом деформировании при напряжении, равном пределу выносливости (рис. 28). Если образец при перегрузке разрушается на пределе выносливости (до достижения базового числа циклов), значит он пoJ/y-чил необратимое повреждение. Если после перегрузки на уровень предела выносливости образец простоял базовое число циклов, то он не поврежден и на нем ставится стрелка вверх. Границей необратимо поврежденных образцов и образцов, которые после перегрузки достигают базы испытания, и является линия необратимых повреждений. [c.48]

Заметим, что приведенный выше термодинамичеС1 ий анализ сделан в предположении о том, что характеристики материала, как-то Е, а, Се постоянны. В действительности это не так. Поэтому для реальных материалов термодинамика несколько усложняется и качественные результаты могут быть другими. Например, многие полимеры при растяжении в упругой области не охлаждаются, как металлы, а нагреваются. Упругое деформирование многих материалов сопровождается пластическим, необратимым деформированием уже при небольших нагрузках, поэтому использование законов термодинамики обратимых процессов не всегда может считаться оправданным. [c.70]

Деформация тела, вообще говоря, не обязательно должна быть только упругой, она может быть вызвана какими-либо иными причинами. Как мы увпдим дальше, при пластическом деформировании полная деформация оказывается состоящей из двух частей упругой, связанной с напряжением закона Гука, и пластической, необратимой. [c.382]

Как показывают эксперименты, стадия существенной пластической (необратимой) деформации начинается после достижения напряженным состоянием определенного уровня. Малые необратимые де(1юрмации наблюдаются и в начальной стадии де( )ормирования. Однако будем считать, что до определенного уровня ими можно пренебречь, и, установив предел, после которого пластическая деформация существенна (например, бр > 0,002), найдем форму зависимости между напряжениями Oi, Oj, ag, определяющую переход к пластическому деформированию. Таким образом, считаем, что до некоторого уровня напряженного состояния имеют место лишь упругие деформации. На этом этапе нагружения деформированное состояние целиком определяется мгновенным значением напряжений и не зависит от пути нагружения. Следовательно, граница между упругим состоянием и следующим за ним состоянием пластического деформирования в окрестности избранной для исследования точки тела есть функция напряженного состояния [c.152]

Существенным обстоятельством в развитых теориях пластичности является то, что Ста получается однородной функцией первого порядка относительно скоростей пластических деформаций в системе переменных еу, Т, %s. Поэтому приращение энтропии за счет необратимости процесса пластического деформирования пластоказывается не зависящим от скорости деформирования. [c.446]

Под внутренним трением понимают способность твердых тел необратимо поглощать и рассеивать внутрь материала сообщаемую извне механическую энергию. Внутреннее трение — это неупругое релаксационное свойство, проявляющееся как вязкое сопротивление взаимному перемещению частей одного и того же твердого тела при его деформировании или при сообщении ему механических колебаний [277—279]. Знание величины внутреннего трения позволяет выбирать демпфирующие материалы для гашения механических йолебаний (здесь необходимо высокое внутреннее трение) или рекомендовать сплавы, практически не рассеивающие упругую энергию, т. е. обладающие незначительным внутренним трением. Кроме того, измерение внутреннего трения дает информацию о механизмах фазовых превращений, диффузии, кинетике выделения избыточных фаз и др. Методика внутреннего трения может быть использована для оценки работоспособности материалов в условиях их длительной работы при сложных температурных и силовых воздействиях [227]. [c.184]

Повреждающая энергия. Согласно энергетическим представлениям об усталостном разрушении, последнее происходит в результате накопления металлом повреждающей энергии, связанной с пластическим деформированием при циклическом нагружении. Повреждающая энергия Ed, необратимо поглощенная металло>м и представляющая собой изменение внутренней энергии, может быть выражена как разность двух энергий d= j— , где У зрная рассеянная энергия, т. е. подводимая или затраченная механическая энергия Е, — энергия, не участвующая в накоплении усталостных повреждений и выделяющаяся -при циклическом деформировании в виде тепла. [c.41]

Основное отличие диаграмм циклического деформирования от диаграмм статического деформирования заключается в том, что в первом случае отмечается упрочнение и разупрочнение, тогда как во втором — всегда только упрочнение. Второе отличие диаграмм циклического от статического деформирования заключается в несравнимо меньших значениях неупругих деформаций (при напряжениях предела выносливости неупругие деформации за цикл не превышали 0,018%, а во всем диапазоне вплоть до области малоцикловой усталости были меньше 0,12%) [3]. Значения предела выносливости (при растяжении-сжатии и изгибе) близки к значениям соответствующих циклических пределов пропорциональности для стали, алюминиевых сплавов, меди (рис. 55) [3]. Это позволяет оценивать значения предела вы.чослявости путем исследования закономерностей необратимого рассеяния энергии. С достаточно высокой точностью предел выносливости может быть найден как циклический предел пропорциональности по диаграмме деформирования, построенной для стадии стабилизации процесса неупругого деформирования i[3]. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...