Теория Уравнения в состоянии напряженном одноосном

Наследственная теория ползучести. Закон деформирования при одноосном напряженном состоянии получается по этой теории обобщением уравнения (13.3) на модель с бесконечным числом упругих и вязких элементов. Эго уравнение можно представить в интегральной форме следующим образом [c.254]

Использование теории ползучести для практических расчетов требует умения находи ь характеристики материала, входящие в определяющие уравнения, которые описывают деформирование как при одноосном, так и при сложном напряженном состоянии. В первом случае константы материала находятся непосредственно из экспериментальных данных путем их обработки. Полученные таким образом характеристики материала далее используются для нахождения коэффициентов, входящих в уравнения, описывающие ползучесть при сложном напряженном состоянии. Если для нахождения постоянных материала конкретного варианта физических соотношений, описывающих одномерную ползучесть, можно предложить несколько методик, то для определения коэффициентов уравнений ползучести при сложном напряженном состоянии существует единый подход. Он заключается в сравнении уравнений при сложном напряженном состоянии, когда принимается не равной нулю только одна из компонент тензора напряжений, с уравнениями одноосной ползучести. Для анизотропного материала эта процедура повторяется для всех главных направлений анизотропии, а также для направлений, не совпадающих с главными. Подробнее этот вопрос будет рассмотрен ниже. [c.113]

В последнее время в расчетах на ползучесть при сложном напряженном состоянии часто используется деформационная теория. Постулируя независимость функции ei = f (aj) от вида напряженного состояния, можно для расчетов при неодноосных нагружениях использовать теории ползучести, предложенные для случая одноосного напряженного состояния, подставив вместо деформаций интенсивность деформаций, а вместо напряжений — интенсивность напряжений. Так, например, используя теорию старения, уравнение состояния при неодноосном нагружении запишем в виде [c.170]

Рассмотренное выше нелинейное уравнение (2.46) наследственной теории старения бетона относится к одноосному напряженному состоянию. Для составления соответствующих уравнений при объемном напряженном состоянии имеется еще слишком мало экспериментальных данных. Однако здесь следует ожидать значительных трудностей. Необходимо иметь в виду что, в отличие от ползучести металлов, на ползучесть бетона при высоких напряжениях весьма существенно влияет среднее нормальное напряжение, т. е. объемная деформация. Это обстоятельство всегда необходимо иметь в виду при применении различных форм обобщения теории пластичности на случай нелинейной ползучести бетона. [c.192]

Уравнение (1.3) является основным уравнением теории ползучести неоднородно-стареющих тел при одноосном напряженном состоянии в случае малых деформаций. Отметим, впрочем, что уравнение (1.3) можно представить и в виде (1.2), если продолжить напряжение (т) нулем при т То х). Кро е того, уравнению (1.3) можно придать иную форму. [c.14]

Экспериментальные исследования при имеющей место в плоской волне нагрузки однородной деформации [72, 343, 351] позволяют получить информацию о поведении материала, которая с привлечением для анализа предельных соотнощений динамической теории пластичности допускает сопоставление с результатами квазистатических испытаний при одноосном напряженном состоянии и является основой для построения уравнений состояния материала (при отсутствии фазовых переходов [376]) при сложном напряженном состоянии. [c.143]

Из большого числа вариантов теорий неупругости наилучшее совпадение с наблюдаемыми в экспериментах вибрационными явлениями обнаруживает теория пластических деформаций. На основе проведенных экспериментальных работ [73] была выдвинута гипотеза, в соответствии с которой внутреннее трение при значительных напряжениях представляет эффект микропластических деформаций. Имеется указание о том, что внутреннее трение должно изучаться с использованием уравнений теории пластичности Мизеса — Генки. Однако эта рациональная идея была реализована только для случая циклического деформирования в условиях одноосного напряженною состояния и при частном виде кривой нагружения материала. В результате была предложена формула гистерезисной петли, по которой потери энергии в материале за цикл колебаний зависят по степенному закону от амплитуды деформации или напряжения. [c.151]

Уравнения теории пластичности были использованы для анализа внутреннего трения в условиях одноосного напряженного состояния и для гармонического деформирования Е. С. Сорокиным [207]. Таким образом, в основе получения наиболее популярных в настоящее время формул теории рассеяния энергии при интенсивных напряжениях лежат представления теории пластичности. [c.151]

Уравнения состояния получают на основании опытов, поэтому их называют феноменологическими уравнениями состояния, В соответствии с основным постулатом теории пластичности уравнения состояния можно получить из опытов при однородном напряженно-деформированном состоянии образцов. Наиболее простыми и распространенными являются опыты на одноосное растяжение, сжатие и кручение. Поэтому при выводе уравнений состояния прежде всего необходимо получить феноменологические связи между напряженным и деформированным состояниями в этих относительно простых опытах, чему и посвящается настоящая глава. [c.154]

Для определения материальных функций проводятся такие же базовые испытания как и для теории пластического деформирования, но отдельно в условиях одноосного растяжения-сжатия и одноосного кручения. Далее на основе изложенного ранее расчётно-экспериментального метода определяются функция изотропного упрочнения, параметры анизотропного упрочнения и энергия разрушения при растяжении-сжатии (/i = l,/ia = 1) и при кручении (/i — О, fla = 0). Для определения показателей степеней п и m в уравнениях (2.121)-(2.125) необходимы такие же базовые испытания, но по лучевым траекториям напряжений в условиях двухосного напряжённого состояния при /и = [c.58]

Ей К — модули нормальной и объемной упругости. Величину X можно определить по данным любого испытания, отличного от одноосного растяжения, например при чистом сдвиге. На рис. 12.9 в относительных координатах представлены предельные линии хрупкого разрушения по I—IV теориям прочности и по статистическому условию хрупкого разрушения С. Д. Волкова [уравнение (12.3)] н соответствующие экспериментальные данные для чугуна при плоском напряженном состоянии. Данные рис. 12.9 показывают, что кривая, рассчитанная по зависимости (12.53), лежит ближе к экспериментальным точкам, чем линии, полученные расчетом по макроскопическим теориям прочности. [c.400]

Для описания ползучести при одноосном напряженном состоянии были предложены различные теории. Наиболее распространенные из них — теория упрочнения, теория течения, теория старения, теория наследственности. Смысл этих теорий сводится к следующему. На основании тех или иных предположений, иногда чисто гипотетических, устанавливается аналитическая зависимость между отдельными параметрами, характеризующими процесс ползучести,— напряжением, деформацией, скоростями их изменения и временем,— т. е. составляется уравнение состояния, от которого затем переходят к уравнению ползучести. В табл. 7 [c.169]

Для описания ползучести предложены различные (простые и более сложные) уравнения. Здесь рассматриваются уравнения ползучести (теории ползучести) и их особенности в случае одноосного напряженного состояния (растяжение, сжатие). [c.92]

Уравнения билинейной теории в случае одноосного напряженного состояния переходят в соотношения деформационной теории. Применение билинейной теории в задачах сложного напряженного состояния имеет то преимущество по отношению к другим теориям пластичности, что ее уравнения одинаковым образом интегрируются как в упругой, так и в пластической областях (ввиду одинаковых линейных зависимостей между де-виаторами деформаций и напряжений и шаровыми составляющими тензоров как в области упругих, так и в области пластических деформаций). В этом состоит удобство теории, так как возможны эффективные построения решений многих граничных задач, однако эта теория связана с некоторым упрощением их физической природы. [c.17]

Первое, что обращает на себя внимание, — это несоответствие между скоростями распространения возмущений, определяемыми уравнениями теории упругости и уравнением (35.1). Как следует из теории упругости, продольные волны распространяются со скоростью + 2 1)/р > с о = К /р. Таким образом, максимальную скорость распространения возмущений уравнение (35.1) определяет неверно. С другой стороны, ясно, что если стержень находится в условиях одноосного напряженного состояния, то скорость распространения возмущений в нем должна быть равна Действительно, скорость плоской волны в упругой системе равна корню квадратному из отношения жесткости к плотности. Это следует из основного закона механики. Пусть, например, [c.216]

Рассмотрим возможность отражения разупрочнения при помощи теории структурных параметров. Для простоты примем один структурный параметр, зависящий от деформации ползучести и времени, кинетическое уравнение для которого в случае одноосного напряженного состояния согласно формуле (12.10) имеет вид [c.282]

Теории деформирования при неизотермическом циклическом нагружении в условиях одноосного и сложного напряженного состояния. Были предложены обобщения теории неупругого деформирования на случай неизотермического нагружения, которые имеют определенные недостатки. Так, использование деформационной теории, в уравнение которой входят текущие значения температуры и значения деформации в моменты поворота траектории нагружения, приводит к неограниченному накоплению односторонней деформации при мягком циклическом нагружении или к неограниченному увеличению напряжений при жестоком нагружении. В то же время деформационная теория позволяет достаточно точно рассчитывать изменения ширины петли при жестком нагружении. Недостатки деформационной теории устраняются, если использовать структурную модель среды [31]. Анализ особенностей использования разных теорий для расчета сопротивления неизотермическому циклическому деформированию конструкций дан в [57]. [c.122]

Описание явлений длительного разрушения изделий из хрупких керамических материалов находится на границе возможностей теории диссеминированных повреждений. Фактически повреждения накапливаются в этом случае главным образом в локальных зонах местных напряжений около отдельных наиболее острых технологических концентраторов с малыми, но все же конечными размерами (1.7). Плотность распределения таких концентраторов по объему материала невысока, так что в разных лабораторных образцах из одной и той же выборки оказываются концентраторы с различной степенью остроты. Это влечет за собой чрезвычайно большой разброс показателей кратковременного и особенно длительного сопротивления отдельных образцов. Однако иного способа описания повреждений керамических материалов, кроме как с помощью силовых уравнений повреждений, по-видимому, не существует. Деформационные и энергетические уравнения в этом случае не подходят, так как разрушения развиваются, по крайней мере, при одноосном и плоском напряженном состояниях, в отсутствие общих мгновенно- или вязкопластических деформаций. С другой стороны, о поведении материала под нагрузкой в изолированных зонах местных напряжений около концентраторов практически ничего не известно. [c.140]

В процессе ползучести происходиг анизотропное упрочнение материала, которое вызывает ряд явлений, аналогичных эффекту Баушингера при знакопеременных пластических деформациях. Примером может служить обратная ползучесть, когда после снятия нагрузки наблюдаются деформации противоположного знака. В теории пластичност1г для описания анизотропного упрочнения вводится тензор добавочного напряжения, определяющий смещение цегггра гиперсферы пластичности. В случае одноосной ползучести добавочное напряжение можно трактовать как имеющий размерность напряжения структурный параметр р. В уравнении механического состояния (2.6.30) положим, что скорость ползучесзи является функцией разности действующего напряжения и параметра р [c.116]

Обозначим через i О локальное время, отсчитываемое в каждом элементе рассматриваемого тела с координатой х от момента его зарождения, который принимается за локальный ноль. Тогда напряженно-деформированное состояние в элементе упругоползучего тела с координатой X в локальном времени может быть описано. уравнением состояния теории ползучести однородно-ста-реющих1 тел, которое при одноосном напряженном состоянии [c.12]

Объемное напряженное состояние. При объемном напря-ягенном состоянии определяющие уравнения для рассматриваемой модели упругоползучего тела в случае малых деформаций, не превосходящих предела пропорциональности, могут быть установлены так же, как и при одноосном напряженном состоянии. Именно, вначале уравнения теории ползучести для данного элемента тела с координатой х представляются в локальном времени, а затем эти уравнения преобразуются в абсолютном времени. [c.15]

Большинство работ по ползучести посвящается одноосному растяжению. Меньшее внимание уделяется экспериментальному изучению ползучести в условиях объемнога напряженного состояния. В существующих работах по этому вопросу, как правило, рассматривается установившаяся ползучесть [1, 2, 3, 5]. Исследования по неустановившейся ползучести при сложном напряженном состоянии исчисляются единицами [4]. Величиной возврата обычно пренебрегают. Надежной теории, описывающей одновременно ползучесть и возврат, в настоящее время нет. Поэтому в данной работе делается попытка построить теорию, описывающую полный процесс ползучести. Ползучесть металлов и сплавов является сложным реологическим явлением. Ее изучение облегчается возможностью построения моделей с реологическими свойствами, аналогичными свойствам реального материала. Элементы модели являются символами, а модель служит только для вывода реологического уравнения. Из экспериментов видно, что всю деформацию ползучести е—( (рис. 1) можно считать состоящей из трех компонент упругой ез, возвращающейся ег и остаточной е ь Аналогами этих деформаций будут соответственно модели гукова, ньютонова и кельвинова тел. [c.150]

Описание одним уравнением всей кривой анизотропии предела прочности требует другого — феноменологического подхода, при котором совместно рассматриваются предельные состояния различной физической природы. При феноменологическом подходе напряжения Оу и действующие по опасной площадке образца параллельно волокнам (см. рис. 3.3 й 3.4), рассматриваются совместно, а не каждое в отдельности, как это было в формулах (3.2). Для анизотропных тел одноосное растяжение или сжатие под углом к оси симметрии рассматривается при этом как частный случай сложного напряженного состояния. Прочность при сложных (двух- и трехосных) напряженных состояниях определяется так называемыми теориями предельных состояций или критериями прочности. [c.138]

Как уже отмечалось выше, отличие данного решения от решения по теории юворотной деформации колец заключается в том, что в последнем решении напря- кенное состояние всех точек кольца одноосное, в то время как в рассматриваемом Решении напряженное состояние, вообще говоря, неодноосное. Из уравнений (70) i (71) следует, что неравенство (69) выполняется при условии [c.189]

Примеры использования связанной теории термоупругостн. Для стержня в одноосном напряженном и тепловом состоянии система физических уравнений принимает вид [c.192]

Нестационарная ползучесть при знакопеременных напряжениях и сложном напряженном состоянии. Чтобы распространить модифицированную теорию наследстЬенного влияния на знакопеременное нагружение при одноосном напряженном состоянии, в уравнении [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...