Деформация пластическая кривые напряжение — деформация

Касательный модуль Н кривой напряжение - пластическая деформация в одномерном случае можно найти по диаграмме деформирования. Пусть эта диаграмма имеет вид, изображенный на рис. 2.12. [c.85]

Предел текучести. За пределом пропорциональности (упругости) в материалах начинается пластическая деформация, поэтому кривые напряжение — деформация отклоняются от прямой, т.е. увеличение напряжения отстает от роста деформации. Соответствующее напряжение называют пределом текучести (см. рис. 3.5.3, а).. [c.233]

При увеличении глубины надреза кривая напряжение разрушения — температура сдвигается к границе AT, которую ( AT) можно рассматривать как температуру, настолько высокую, что она задерживает распространение трещины. Здесь надрез ие ведет к разрушению — трещина останавливается. Когда длина трещины критическая и величина нагрузки сохраняется примерно-одинаковой, остановки трещины не происходит и выше AT. Это наблюдается, например, в наполненных газом баллонах и трубах. В этом случае разрушение развивается нестабильно — возможно неожиданное (преждевременное) разрушение. Ti САТ-кривая достигает предела текучести точка пересечения называется FTE (критическая температура разрушения при переходе от упругой деформации). Ti. точка пересечения с пределом прочности при растяжении — FTP (критическая температура разрушения при переходе от пластической деформации) [c.100]

Напряжение в композиционном материале, при котором заканчивается начальная линейная область, определяется пределом пропорциональности алюминиевой матрицы и теми остаточными напряжениями, которые имелись в материале перед его растяжением. Криволинейная форма участка кривой напряжение — деформация, предшествующего стадии 2, определяется наклепом матрицы и распространением пластической деформации в образце. Стадия 2, хотя и близка к линейной, не является отражением полностью упругого поведения композиционного материала, поскольку она складывается из упругой деформации волокна и пластической деформации матрицы, причем последняя происходит при постоянной скорости наклепа. Деформация, происходящая в этой области, не полностью обратима. Наклон кривой на этом участке может быть подсчитан по уравнению (4), где вклад матрицы определяется скоростью ее наклепа. Поскольку величина этого вклада пренебрежимо мала, по сравнению с модулем упругости волокна, участок кривой стадии 2, иногда называемый вторичным модулем упругости, для композиционных материалов [c.457]

Представление кривых термической усталости в координатах Дбр, Л р целесообразно потому, что в условиях жесткого неизотермического нагружения размах деформаций является единственным постоянным в цикле параметром (до начала значительного формоизменения образца). Обычно происходит пластическая деформация зависимость между напряжениями и деформациями нелиней- [c.164]

Д ш понимания физических процессов, связанных с высокотемпературной деформацией кристаллов, мы должны прежде всего описать реологическое поведение твердого тела, используя механические и физические переменные (напряжение, деформацию, температуру, давление...). Это описание дается определяющими уравнениями, полученными по результатам механических испытаний. В настоящей главе мы рассмотрим в общем виде необходимее для этого основополагающие понятия напряжение, деформацию и различные реологические определяющие соотношения. При высоких температурах многие материалы вязко текут, поэтому соотношения для вязкости особенно важны. Описываются и сравниваются между собой основные методы механических испытаний ползучесть при постоянном напряжении, деформация при постоянной скорости деформации и релаксация напряжений. Анализируется роль переменных в определяющем уравнении время — кинематическая переменная, которая появляется в явном виде только при неустановившейся ползучести деформация обычно не является хорошей переменной, кроме случая, когда она совпадает со структурными переменными скорость деформации и напряжение. Минимальная скорость ползучести, скорости установившейся и постоянно-структурной ползучести, как правило, соответствуют разным условиям, и их нельзя путать. Мы будем здесь иметь дело с однородной деформацией, однако полезно вкратце рассмотреть критерий неоднородности (т. е. локализации) деформации. Сдвиговая локализация представляет собой пластическую неустойчивость, которая проявляется как падение напряжения на кривых напряжение— дефо )мация. [c.11]

Будем увеличивать постепенно растягивающую силу F или напряжение а и отмечать удлинение стержня, или относительную деформацию е. На основании этих опытов получим диаграмму зависимости между напряжением а и деформацией е, показанную на рнс. 224. При небольших усилиях напряжение а и деформация е примерно пропорциональны друг другу. Так продолжается до точки П. Далее деформация начинает нарастать быстрее, кривая изгибается в сторону оси деформаций е, а от точки Т кривая идет на некотором участке даже примерно параллельно оси деформации — напряжения почти не увеличиваются, а деформации растут. Область деформаций (или напрял<ений), соответствующих участку кривой, начинающемуся от точки Т, называется областью текучести или областью пластических деформаций. Далее, с увеличением деформаций б, кривая напряжений немного возрастает, достигает в точке Р максимума и затем, спадая, обрывается. Конец кривой соответствует разрыву стержня очевидно, что разрыв произойдет уже после того, как растягивающая сила достигнет величины F = apF, соответствующей максимальным напряжениям Ор. [c.285]

Для других материалов кривая напряжение — деформация имеет, вообще говоря, совсем другой вид. Например, эта кривая для чугуна показана на рис. 229, б. Для чугуна почти нет зоны пластических деформаций при растяжении. По достижении предела упругости имеет место почти незаметная зона текучести, и сразу начинается разрушение образца. Материалы, имеющие диаграмму а (е), подобную диаграмме чугуна, называются хрупкими материалами в отличие от вязких материалов, которые имеют, подобно стали, довольно значительную зону пластических деформаций. Это различие в свойствах вязких и хрупких материалов очень важно знать при практическом применении того или иного материала. Если в какой-то машине при ее работе напряжения в некоторых местах и будут переходить предел упругости, то это не поведет к разрушению машины, сделанной из вязкого материала, машина же, сделанная ив хрупкого материала, разрушится. [c.290]

Достаточно большой перепад температуры по радиусу толстостенной трубы может вызвать в ней пластические деформации. Упругопластические температурные напряжения в трубе с учетом зависимости кривой деформирования материала от температуры численно определены (по методу упругих решений) в работах [51, 52]. При этом учитывалось распределение предела текучести и интенсивности напряжений по толщине трубы. Пластические деформации появились на внутренней поверхности трубы, где окружные и осевые напряжения существенно изменились по сравнению с упругими некоторое перераспределение напряжений наблюдалось и в упругой области. [c.150]

Рис. 16.20, Кривые напряжение — скорость деформации для стали К-20 (0,35% С) при 850° F и" = йг" di — скорость пластической деформации

Из изложенного выше следует, что напряжения и деформации связаны друг с другом. Исследуем эту связь на примере деформации растяжения-сжатия. На рис. 70 приведен типичный график экспериментально установленной зависимости напряжения сг от относительного удлинения е. Если подвергать деформации образец, находившийся первоначально в недеформированном состоянии, то при сравнительно небольших деформациях и напряжениях (е<, сг< a-J они прямо пропорциональны друг другу, т.е. имеет место линейная зависимость между деформацией и напряжением. Когда деформация превышает значение, линейный ход кривой а(е) нарушается, однако деформации еще остаются упругими вплоть до предела упругости a-y,s,. Определяющим свойством упругих деформаций является то, что при снятии внешнего воздействия они исчезают и тело восстанавливает первоначальную форму. В области упругости процесс обратим тело при разгрузке проходит те же состояния деформации, определяемые участком 0-У кривой, что и при нагрузке, только в обратном порядке. За областью упругости начинается область пластической деформации. Если, увеличивая напряжение, зайти в эту область, а затем уменьшать напряжения, то кривая разгрузки П-< не будет совпадать с кривой нагрузки 0-П деформация как бы отстает от напряжения - это явление называется гистерезисом. Вследствие гистерезиса для пластической деформации не существует однозначной связи между на- [c.80]

Если после разгрузки образцов приложить к нему напряжения противоположного знака, то кривая деформирования в пластической области будет иметь наклон касательных более высокий, чем при прямом нагружении (рис. 1.17, а). Пластические деформации появятся при напряжении (i - , меньшем не только местного предела текучести ас, но и начального предела текучести От. Это понижение предела текучести по отношению к напряжениям противоположного знака называется эффектом Бау- [c.40]

Предположим дополнительно, что гидростатическое давление (первый инвариант тензора напряжений) не влияет на зависимость между девиаторами напряжений и деформаций. Строго говоря, эта гипотеза неверна, но для многих металлов и сплавов она выполняется с достаточно большой точностью, введение же этой гипотезы позволяет намного упростить построение теории. Пусть, для простоты, отличны от нуля два компонента девиаторов. Тогда процесс нагружения в фиксированной точке тела будет изображаться кривой на плоскости а°, а°, процесс деформирования — кривой на плоскости е , Упомянутая выше зависимость связи напряжений с деформациями от истории нагружения означает, что деформированное состояние в данной точке тела зависит от всей кривой на плоскости а°, (т . Математически этот факт эквивалентен тому, что соотношения между напряжениями и деформациями в пластической области, вообще говоря, будут либо дифференциальными неинтегрируемыми, либо операторными зависимостями. Теории, использующие дифференциальные неинтегрируемые соотношения, известны как теории течения они, как правило, строятся с использованием введенного выше понятия поверхности текучести. Рассмотрим простейший класс операторных теорий, которые применяются только для специального вида процессов нагружения. [c.267]

Если же мы воспользуемся подходом Мора, то должны, по-видимому, в системе осей а, -с провести не одну предельную кривую, а для каждого материала по две предельных кривых. Одну — по образованию пластических деформаций, а другую — по разрушению. Первая из них представляет собой горизонтальную прямую, поскольку возникновение пластических деформаций определяется касательными напряжениями. Вторая имеет более сложную форму и в области положительных (растягивающих) напряжений пересекает ось сг. [c.89]

Возникает вопрос взаимного расположения этих предельных кривых. Для материалов, которые мы традиционно относим к категории пластичных, горизонтальная прямая (рис. 57, а) в правой части диаграммы располагается ниже предельной огибающей по разрушению. И это легко понять. Обычное испытание образца на растяжение отображается кругом Мора. По мере увеличения напряжения а круг увеличивается, как это показано на рис. 57, а, и -когда напряжение а достигнет предела текучести, круг Мора касается предельной прямой, отражающей возникновение пластических деформаций. Дальнейшее увеличение напряжения а приводит к разрушению образца. На диаграмме это отмечается тем, что круг Мора соприкасается с предельной огибающей по разрушению. Все это — для материала пластичного. [c.89]

В методиках расчета, разработанных Институтом машиноведения АН СССР, сделан ряд допущений и упрощений, позволяющих выполнить расчет прочности и долговечности в рамках инженерных возможностей — с использованием аналитических зависимостей для кривых малоциклового разрушения, базовых статических и циклических свойств материала и схематизированных режимов эксплуатационного нагружения. Расчет местных напряжений и упруго-пластических деформаций проводится на базе коэффициентов концентрации напряжений и деформаций в упругой области. Эти коэффициенты устанавливаются по теоретическим коэффициентам для заданных уровней номинальных нагружений с учетом сопротивления материалов неупругим деформациям при статическом и циклическом нагружении. Нестационарность режимов нагружения в инженерных расчетах учитывается по правилу линейного суммирования повреждений. Расчеты выполняются для стадии образования трещины в наиболее нагруженных зонах рассматриваемых элементов конструкций. [c.371]

Основной опытный факт, наблюдаемый при одноосном нагружении — растяжении или сжатии, а также при кручении, заключается в следующем. Пока мы движемся по кривой деформирования от начала координат так, как показано на рис. 16.1.1 стрелкой, т. е. пока напряжение и деформация, в данном случае т и у, возрастают, связь между г и дается диаграммой пластического деформирования. Зависимость между напряже- [c.534]

Дальнейшее усложнение возникает вследствие поворота плоскости скольжения (угол pi переменный) и изменения угла 1 — направления скольжения во времени пластической деформации. Допустим для простоты, что деформационное упрочнение отсутствует и кристалл все время деформируется при постоянном значении кристаллографического напряжения сдвига Ткр. Тогда, используя выражения (64) и (65), мы можем записать для переменных oti и Pi уравнение кривой напряжение — деформация в виде [c.121]

Механизмы пластической деформации монокристаллов и сопутствующие им изменения дислокационной структуры анализируют, используя кривые напряжение—де- [c.182]

Металл в процессе пластической деформации упрочняется (кривая 2), поскольку для его деформации требуется приложить все возрастающее напряжение. Упрочнение при пластической деформации путем сдвига называется наклепом. [c.76]

В третьей главе приведен обзор по деформационному упрочнению поликристал-лических ОЦК-металлов. Логическим центром данной главы и, может быть, всей книги является раздел о структурном обосновании перестройки кривых нагружения в координатах 5 — V"е (истинное напряжение— истинная деформация в степени 0,5), которая представляет эффективный метод исследования закономерностей деформационного упрочнения в зависимости от самых различных внутренних и внешних факторов. Именно данный метод позволил связать воедино все этапы пластической деформации, выстроив в одну цепочку предел упругости, критические деформации начала и конца образования ячеистой дислокационной структуры, ее начальный размер и закон дальнейшего изменения. В конечном счете, даже условие перехода к разрушению (пластическому) также определяется коэффициентом деформационного упрочнения. [c.4]

В 115 опытах, которые провел Херд по трехосному нагружению золенгофенского известняка, на кривых напряжение — деформация был прослежен переход от хрупкого поведения к пластическому в зависимости от температуры (до 700° С) и обжимающего давления и давления поровой жидкости. Для получения при постоянном обжимающем давлении / с = = 3000 атж = onst осевой пластической деформации сухого известняка, равной 8=10%, дифференциальное (осевое минус поперечное) напряжение, составлявшее при 20° С 6500 атм кг1см ), пришлось снизить при 600° С до 1800 атм. При этом кривые напряжение — деформация напоминали кривые для пластичного металла, испытывающего наклеп. Напротив, в присутствии давления поровой воды (порового давления) р пластичность при постоянном обжимающем давлении рс= атм и температуре 0=150° С сильно снижалась с деформации 8 = = 10% при р = 610 атм до 8 = 3% при норовом давлении р = = 940 атм. В то же время для дифференциального напряжения течения обнаруживался отчетливый горб, верхний предел текучести , и происходило преждевременное разрушение, ясно свидетельствуя об охрупчивании под действием порового давления р. [c.604]

Это объясняется тем, что явления упрочнения, рекристаллизации, полигонизации, сопровождающие горячую пластическую деформацию, определяют уровень напряжений. Соотношение между этими процессами зависит от истории процесса нагружения, поэтому отсутствует однозначное соответствие между напряжением и деформацией при данных значениях мгновенной скорости деформации и температуре. Например, пусть образцы растягиваются так, что конечная величина деформации еа и скорость деформации ег в конечный момент во всех случаях одни и те же (рис. 259). В первом случае образец деформируется с малой скоростью ei так, что при достаточно высокой температуре одновременно с упрочнением происходит полное разупрочнение, т. е. процесс является практически равновесным. При этом сопротивление деформации остается постоянным, равным Оз]. Доведя деформацию до величны еь скачком изменим скорость деформации до ег (см. рис. 259, кривая I). В другом случае при постоянной скорости деформации ег образец растянули до дефор-мации ег (см. рис. 259, кривая 2). В этом случае процесс упрочнения является резко выраженным и сопротивление деформации 0sj>0 i при тех же величинах и ег. [c.481]

Как обычно, рассмотрим кривую напряжение — пластическая деформация, состоящую из трех стадий легкого скольжения (I), деформационного упрочнения (II) и динамического возврата (III). j Последняя стадия связана с разрушением дислокационных ско- 1 плений, перегруппировкой дислокаций путем поперечного сколь-жения, выстраиванием их в полигональные субграницы и ячеистые сплетения с взаимным ослаблением упругих полей дисло- i каций. Эти процессы ведут к уменьшению энергии деформации, запасенной в материале, и к частичной взаимной аннигиляции дислокаций. Коэффициент упрочнения на этой стадии уменьшается до нуля с ростом деформации, как это и наблюдается на кривых напряжение — деформация. [c.46]

Таким образом, если по результатам испытания материала на растяжение, сжатие или кручение и измерений твердости И на различных ступенях деформирования построить тарировоч-ные графики ао—Н, то можно по распределению твердости исследуемого пластически деформированного тела установить распределение интенсивности напряжений. Интенсивность деформаций можно определить по твердости лишь в случае, если кривая течения в исследуемом процессе совпадает с кривой течения в процессе испытания, по результатам которого построен тарировочный график. Но и в этом случае точность определения интенсивности деформации невысока. Зависимость точности определения ёо по твердости от величины деформации представлена схематично на рис. 36. При малых деформациях точность низкая вследствие того, что мала деформация ёо, при больших деформациях — вследствие того, что низка упрочняемость. [c.87]

Цикловая чувствительность является характерной особенностью неупруго-деформируемых тел. При циклической деформации изменяются кривые напряжения — деформации упругопластических материалов. Обширное описание экспериментальных результатов и теорий, касающихся циклической пластичности, можно найти в книге В. В. Москвитина [177]. В этой книге внимание концентрируется на изотермической теории и формулируется соответствующая модификация деформационной теории пластичности. Н. Н. Давиденков и Ю. А. Лихачев [36], а также Мэнсоц [162] рассматривали циклическое термопластическое поведение материалов с упором на термонапряженную усталость. Теория циклической пластичности в скоростях была предложена И. 3. Паллеем [204]. Теория пропорционального нагружения в циклической пластичности обсуждалась В. В. Москвитиным [178]. Мруз [179] развил теорию установившегося пластического состояния, соотношения которой не зависят от предшествующей деформационной теории, а зависят только от цикличности. [c.179]

В процессе пластической деформации происходит взаимодействие дефектов кристаллической решетки, в частности, дислокаций, которое обусловливает деформационное упрочнение металлов. Современные теории стремятся объяснить наблюдаемые экспериментальные кривые деформационного упрочнения и определить зависимости напряжений и деформаций, исходя, в основном, из расположения и взаимодействия дислокаций. Справедливость различных теорий, каждая из которых содержит ряд произвольно выбранных параметров, обусловливается большим или меньшим соответствием экспериментальным данным [53]. Принципиально новые научные положения о стадийности пластической деформации, рассмотренные выше, отражают развитие и накопление в материале повреждений — деструкционный характер деформирования. Изучение напряжений и деформаций и их соотношения при деформировании с позиций выявления и оценки нарушений сплошности в материале и полученные в этом направлении результаты позволили установить закономерности поведения материала, вскрывающие деструкционный характер деформирования. Впервые на диаграммах напряжение — деформация выявлена критическая точка, которая определяет переход к преимущественно деструкционной стадии деформации. На основании параметров диаграммы 5—61/2 разработаны пути количественной оценки степени деструкции пластически деформированного металла. [c.22]

При равномерной (однородной) предварительной упруго-пластической деформации, когда распределение напряжений одинаково с упругим, остаточные напряжения Рис. 1. Кривая деформирования образца из кон- не образуются. Например, после струкционнсго материала при наличии разгрузки растяжения гладкого стержня С напряжениями > От и последующей разгрузки он получит остаточную деформацию (остаточное относительное удлинение, см, рис. 1) [c.642]

Одним из известных проявлений неполной упругости металлов является эффект Баушингера. Он заключается в том, что при повторном нагружении пластически сла-бодеформированного образца в обратном направлении его сопротивление малым пластическим деформациям снижается. Допустим мы растянули образец на 1—2% (до точки а на рис. 9). Теперь снимем нагрузку и будем подвергать его сжатию. Кривая напряжение — деформация (о ес) будет лежать ниже соответствующей кривой (о Ь), которую мы получили бы при повторном растяжении. Если точка Ь соответствует здесь началу пластической деформации, то отрезок Ьс=8б представляет так называемую баушингеровскую деформацию, которая [c.33]

За последнее время работами Л. Жильмо с сотрудниками [30—34] показано, что величина удельной энергии, затрачиваемой на пластическую деформацию, является важной характеристикой, которая может быть оценена по площади, ограниченной кривой напряжение — эффективная деформация и осью абсцисс, с использованием методики, предложенной Швиннингом в 1934 г. [35]. [c.20]

Рис. 3.11. Построение кривой деформирования а—е на основе известной петли деформирования в координатах ст—е (ai и 81 — соответственно напряжение и деформация, отвечающие началу пластического деформирования материала Втах и emin — соответственно максимальная и минимальная деформации при жестком нагружении образца)

Рассмотрим этот же случай нагрева в предположении, что предел текучести металла составляет От=400 МПа и не изменяется в процессе нагрева. Тогда напряжения Ох первоначально возрастают, достигая значения предела текучести в точке А (рис. 11.1,6). На участке А В происходит пластическая деформация укорочения, а напряжения будут равны пределу текучести Ох = 0т =400 МПа, если не учитывать упрочнения металла. Начиная с точки В, сжимающие напряжения уменьшаются по кривой B D, которая эквидистантна кривой BD, перенесенной с рис. 11.1, а. В точке С напряжения равны нулю, а далее переходят в растягивающие. После полного остывания (точка Di) сохраняются остаточные растягивающие напряжения Оосп значения которых в данном случае меньше предела текучести металла. [c.408]

Другим показательным примером автоволно-вой природы пластической деформации, поддающейся Рис. 7.3. Модельная кривая напряжение-деформация, наблюдению на макроуров-описывающая эффект прерывистой текучести (на не, является эффект Порте-врезке соответствующая заьнсимость напряжения те- вина-Ле-Шателье (прерыви-чения от скорости пластической деформации [200] течение). Он связан с [c.351]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

Представление о дислокациях возникло на основе анализа процесса пластической деформации в кристаллах. Экспериментально было установлено, что при малых деформациях кривая зависимости напряжения от деформации круто нарастает в области справедливости закона Гука, согласно которому напряжения зависят от деформации линейно. После прохождения критической точки, называемой пределом упругости, наступает пластическая деформация, являюшаяся, в отличие от упругой деформации, необратимым процессом. [c.236]

Соотношение (16.1.5) означает существование единой кривой То — "fo для всех видов напряженных и деформированных состояний, точнее для всех путей нагружения или деформирования. Таким образом, существование этой кривой должно быть принято за первичный опытный факт, выполнение или невыполнение его при эксперименте служит критерием правильности или не-нравильности теории в целом. Величина иластического моду 1я сдвига Gs, определенная как функция октаэдрического сдвига fo, может рассматриваться и как функция октаэдрического касате льного напряжения То. Заметим, что принятая гипотеза, выраженная уравнениями (16.1.4) и (16.1.5), не предполагает разделения деформации на упругую и пластическую. Действительно, закон Гука для девпаторных составляющих тензоров напряжений и деформаций записывается так [c.534]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...