Деформация двухосные

На рис. П.З даны зависимости изменения параметров свободного объема от относительной деформации двухосного растяжения Яр при двух температурах. [c.65]

Анализируя эти данные, можно видеть, что деформации двухосного растяжения в определенном интервале значений приводят к уменьшению параметра ф и росту А (1/ф). Однако чувствительность параметров свободного объема к изменению деформации с увеличением последней уменьшается, что, по-видимому, связано с нелинейностью функции а X). Уменьшение объема и увеличение плотности при относительно малых деформациях двухосного растяжения наблюдали и другие авторы [14]. Чувствительность термодинамических параметров к деформированию полимеров выше и сохраняется заметной в большем интервале значений деформации, чем для параметров свободного объема. [c.66]

Это уравнение справедливо в случае сжатия резины с применением смазки опорных поверхностей. Сжатие при сухом трении приводит к возникновению дополнительной деформации двухосного растяжения в направлении, перпендикулярном нагружению, а по опорным поверхностям — деформации сдвига. [c.45]

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

Деформированное состояние металла, перешедшего в стружку, может являться следствием наложения на деформацию простого сдвига (сдвиг в переходной пластически деформируемой зоне) неоднородной деформации двухосного сжатия (чистого сдвига) и вторичной неоднородной сдвиговой деформации параллельно передней грани инструмента. Неоднородные компоненты деформации обусловливают появление в различных горизонтах сечения стружки разницы в скоростях движения. Обычно ускорение движения вследствие деформации сжатия (или удлинения параллельно передней поверхности) преобладает, и стружка по выходе из контакта завивается. Вторичная сдвиговая деформация стружки уменьшает завивание, а если сила трения на передней поверхности сильно возрастает, то вследствие этого усиление вторичной сдвиговой деформации приводит к увеличению радиуса завивания стружки— к ее выпрямлению. [c.21]

Двухосные деформации. Двухосное растяжение резины, являющееся аналогом чистого одноосного сжатия, было предметом ряда исследований. Из уравнения (1.25) для однородного двухосного растяжения при 01 = 02 оз = О и Х1 == Я2 = Хз = 1/К можно получить [c.29]

Следовательно, в теории пластической деформации различают всего девять схем главных напряжений четыре объемные (трехосные), три плоские (двухосных), две линейные (одноосные). [c.17]

После сборки детали испытывают двухосное напряженное состояние (см. рис. 252). В материале втулки в радиальном направлении возникают напряжения сжатия Ог, а в тангенциальном — напряжения растяжения В материале вала в обоих направлениях возникают напряжения сжатия а г и о]. Наибольшие напряжения появляются на внутренних поверхностях обеих деталей. Эти напряжения не должны превышать пределы текучести материала деталей. Однако, как показал опыт эксплуатации прессовых соединений, для неразборных соединений допускаются некоторые пластические деформации в наиболее напряженной зоне. [c.394]

В работах /92, 95/ было показано, что в условиях двухосного нагружения направление скольжения в деформируемом теле (наклон линий скольжения) определяется соотношением приложенных напряжений и в общем случае не совпадает с траекториями максимальных касательных и октаэдрических напряжений, которые являются линиями скольжения в условиях плоской и осесимметричной деформации. [c.112]

При деформации по схеме двухосного растяжения (его можно рассматривать как результирующую гидростатического растяжения и одноосного сжатия) пластическое течение начнется только тогда, когда растягивающее напряжение превысит сжимающее, перпендикулярное поверхности листа. [c.296]

Ребро заштрихованного элемента (рис. 1П.2), испытывающего двухосное растяжение и сжатие, совпадает с АО, поэтому их деформации равны и могут быть [c.85]

Существующее многообразие принципов классификации механических испытаний [16, 45, 46] позволяет сравнительно свободно решать самые различные задачи. В частности, при изучении процесса деформационного упрочнения важно проводить испытания так, чтобы металл имел возможность максимально проявить свои пластические свойства. Предложенная Фридманом [1] оценка жесткости разных видов механических испытаний через коэффициент мягкости а, основанная на анализе всех возможных видов напряженного и деформированного состояния, позволяет расположить наиболее распространенные из них в следующий ряд (по степени увеличения способности металла к пластической деформации) трехосное растяжение — двухосное растяжение — одноосное растяжение — кручение — одноосное сжатие — трехосное сжатие. [c.30]

При обычно принятых отношениях ширины и высоты образца (больше 3) изгиб по любой из схем (трех- и четырехточечной) вызывает неоднородное плоское двухосное напряженное состояние в образце в результате затрудненности поперечной деформации. Нижняя часть образца при этом растянута, верхняя — сжата. К тому же напряжения, связанные с величиной изгибающего момента, различны по длине и сечению образца. Максимальные напряжения создаются вблизи поверхности. Эти особенности метода изгибных испытаний затрудняют оценку средних истинных напряжений и деформаций, которые можно было бы точно сопоставить механическим свойствам в других видах испытаний. [c.35]

Многочисленные вариации внешних воздействий на элемент конструкции с распространяющейся в нем усталостной трещиной связаны только с тремя видами напряженного состояния материала линейным, двухосным и объемным (трехосное). Наиболее интенсивным является объемное напряженное состояние материала, когда напряжения в локальном объеме действуют по трем координатам, а развитие разрушения происходит при плоской деформации. Это ситуации минимальной затраты энергии на развитие трещины. Менее напряженное состояние материала соответствует условиям плосконапряженного состояния, когда по одной из координат материал может свободно деформироваться при его нагружении по двум другим координатам. Возможен еще случай одноосного напряженного состояния материала, когда только по одной координате действует напряжение, а вдоль двух других координат материал может свободно деформироваться. [c.102]

Наиболее простым случаем нагружения плоской пластины является ее двухосное растяжение. Материал испытывает дополнительное стеснение пластической деформации при возрастании второй компоненты растяжения, что приводит к снижению работы пластической деформации. Возникающая при этом ситуация может быть охарактеризована через соответствующую поправочную функцию [73] [c.108]

Возрастание толщины пластины не влияет на степень стеснения пластической деформации вдоль фонта трещины, что подтверждается независимостью размеров зоны вытягивания от геометрических характеристик пластины [90]. Двухосное растяжение увеличивает степень стеснения, в том числе и у поверхности пластины. У поверхности пластины возникает дополнительное сжатие, препятствующее раскрытию трещины. Этот факт принципиально отличает условия деформирования материала в вершине трещины при двухосном растяжении от условий деформирования материала при одноосном растяжении. [c.111]

Формирование зоны пластической деформации перед вершиной трещины [15] связано с эволюцией напряженного состояния материала от поверхности (двухосно) к срединной части (трехосно) без детализации особенностей ее формирования в пределах цикла нагружения, а следовательно, относя размер зоны к монотонному процессу нагружения (рис. 3.5). Разрушение материала происходит в неоднородных условиях по затратам энергии на процесс пластического деформирования вдоль фронта трещины. Наибольшие затраты этой энергии реализуются у поверхности образца или детали, что позволяет осуществлять некоторую задержку роста трещины [c.134]

Размер зоны пластической деформации в случае нормального раскрытия берегов трещины был получен численным методом для широкого круга параметров цикла нагружения и, в первую очередь, для случая двухосного нагружения [52]. В модели рассмотрено влияние остаточных напряжений [c.140]

В представленном соотношении эквивалент- ная длина аХ определяется из условия равенства скоростей роста трещины между одноосным и двухосным циклом нагружения на основе посту- лата, введенного Миллером Одна и та же скорость достигается на разной длине трещины при разном соотношении главных напряжений, где реализуется один и тот же размер зоны пластической деформации. Из равенства скоростей можно I определить эквивалентную длину трещины, кото- j рая возрастает или уменьшается в зависимости от соотношения главных напряжений, и поэтому j одинаковая скорость роста трещины достигается на разной длине трещины для разных при про- чих равных условиях. Общая закономерность влияния второй составляющей на скорость роста для сквозных трещин такова, что при возрастании второй компоненты нагружения она уменьшается. [c.309]

Развитие усталостной трещины при двухосном растяжении может происходить с изменением ее начальной траектории, если расположение плоскости надреза, где стартует трещина, не соответствует направлению, в котором плотность энергии деформации будет минимальной [72]. При любой ориентировке трещины и сочетании компонентов внешних нагрузок ее рост определяется затратами энергии на деформирование материала и образование свободной поверхности в пределах области, где достигнута критическая плотность энергии деформации. Для ситуаций, когда этот критерий справедлив, независимо от ориентировки трещины ее рост описывается с единых позиций через размах коэффициента плотности энергии деформации Д5 из условия [72] [c.310]

Влияние двухосного напряженного состояния материала на СРТ и долговечность резко снижается при возрастании асимметрии цикла. При максимальной асимметрии цикла 0,8 влияние двухосного нагружения проявляется достаточно слабо. Этот факт может быть объяснен доминированием механизма разрушения путем скольжения при одноосном нагружении с асимметрией R = 0,8n более (см. раздел 6.1). При небольшой амплитуде переменного цикла роль второй компоненты нагрузки не проявляется в кинетике трещин из-за того, что размер зоны пластической деформации сам по себе мал. Изменить размер зоны можно за счет мощного источника энергии, который вызывает существенное пластическое деформирование материала. В условиях высокой асимметрии цикла вторая компонента нагрузки не может оказаться таким источником энергии. Величина ее амплитуды определяется асимметрией i = 0,8 и поэтому очень [c.327]

Рис. п.2. Зависимость внутренней энергии (а), энтропии (ff) и работы деформации (в) от относительной линейной деформации двухосного растяжения ПЭНП при 20 (д) и 60 °С (О). [c.65]

Рис. U.3. Зависимость параметров свободного объема от относительной линейной деформации двухосного растяжения ПЭНП при 20 (Д) и 60 С (0>-

Рис. 11.4. Температурные зависимости параметров свободного объема ПЭНП при различных относительных линейных деформациях двухосного растяжения

Рис. II.9. Зависимость параметров переноса азота через ПЭНП от относительной линейной деформации двухосного растяжения при 20 (д) и 98 С (С).

Рис. п.12. Температурная зависимость коэффициентов проницаемости (а) и диффузии гептана через ПЭНП при различных значениях деформации двухосного растяжения. [c.81]

В разделе II.4 на основании экспериментальных данных отмечено резкое увеличение скорости диффузионных процессов при некоторых деформациях двухосного растяжения, специфичных для каждой системы полимер — среда и называемых критическими [34, 51—53]. Для объяснения этого явления исследовали влияние внешнего давления жидкости на диффузию гептана в образцах ПЭНП и ПТФЭ. Вначале испытывали недеформированные образцы. Условия эксперимента предусматривали крепление испытуемого образца на сетчатой твердой опоре, что исключало возможность возникновения растягивающ,их деформаций. Избыточное давление м яли в интервале 0,1—1,4 МПа. [c.95]

ТАБЛИЦА II.2. Значения коэффициентов п D гептана при различных давлениях и деформации двухосного растяжения меньше критического для ПЭНП и ПТФЭ [c.96]

До сих пор нами обсуждались закономерности мало- и многоцикловой усталости при одноосном нагружении. В работе [388] исследованы крестообразные образцы из ферритной и аус-тенитной сталей при двухосном напряженном состоянии. Авторы работ [317, 437] подвергали тонкостенные трубы из алюминиевого сплава внутреннему и внешнему давлению, а также осевому нагружению. Наилучшее соответствие экспериментальным данным было получено при использовании в качестве критериальной величины интенсивности размаха пластической деформации ДеР. В этом случае зависимость Мэнсона—Коффина представлялась в виде [c.130]

Для аналитического описания полей линий скольжения нами в работах /4, 9, 23/ были выполнены решения, на основе которых пол гчены параметрические уравнения линий скольжения для случая плоской и осесимметричной деформации, а также при двухосном нагружении. В частности для случая плоской деформации в работе /4/ показано, что линии скольжения представляют собой семейство циклоид с радиусом производящего их круга [c.44]

Следу ет отметить, что рассмотренный подход учета эффекта неполной реализации контактного упрочнения мягких прослоек за счет вовлечения основного более твердого металла в пластическую деформацию бьш разработан на основе банка данных, полученных МКЭ для случая плоской деформации (v = О, л = 0,5 /91/). Вследствие этого для использования данного алгоритма чета (в форме (3.10)) на случай ра боты механически неоднородных соединений в составе тонкостенных обаючек давления, характеризующийся двухосным полем нагфяжений, изменяющимся в пределах [О, 1], необходимо было подтвердить возможность распространения установленных ранее закономерностей о напряженно-деформированном состоянии материалов вблизи границы раздела на случай произвольного соотношения натфяжений п в стенке оболочек. Для этого 6bLT выполнен расчет напряженно-деформированного состояния мягкой прослойки МКЭ в условиях ее нагружения в двухосном поле наряжений, [c.106]

Для соединений с толстыми мягкими гфослойками в условиях их нагружения по схеме двухосного приложения нагрузки характерны те же особенности напряженного состояния и построения сеток линий скольжения в очаге пластической деформации, как и рассмо фенные в работе /2/ агя сл ая п,[оской и осесимметричной деформации (и = 0,5 и = 0) с поправкой на специфик> скольжения материалов в зависимости от параметра нагружения п /98/, Не останавливаясь подробно на анализе нес> щей способности таких соединений, отметим, что решения для тонких и толстых прослоек дают достаточно близкие результаты по в диапазоне относительных размеров толстых прослоек (kq, к что позволяет распространить полученное соотношение (3,28) дгя определения на весь диапазон относительных толщин прослоек (kq, к ). [c.121]

Для полу чения выражений, позволяющих оценить напряженное состояние мягкой прослойки в условиях неполной реализации ее контактного упрочнения в условиях двухосного нагружения, по аналогии с /93,94/ принимали, что снижение уровня касательных напряжений т , действующих на границе раздела металлов М и Т, связанное с вов-лече-нием твердого метаала в апастическую деформацию описывается соотношением типа (3.9) путем замены в них предела текучести при чистом сдвиге k на предельную величину касательных напряжений, характерную для данного случая нагружения (п). [c.122]

Задача 3.3 (к 3.8 и 3.9). Для двухосных напряженных состояний, изображенньк на рис. 3.20, найти относительное изменение объема и удельные потенциальные энертии деформации (полную, изменения объема и изменения формы). [c.119]

Медленное деформирование материала может приводить к росту трещины не только по плоскостям скольжения, но также и по границам фрагментов Б условиях интенсивного наклепа материала и к потере когезивной прочности в субграницах. Такой вид разрушения сосуда под давлением был зарегистрирован в условиях эксплуатации. Трещина распространялась в сплаве 17Х4НЛ по границе раздела двухфазовой структуры между прослойками феррита (ферритная полосчатость) и мартенситной матрицей, В условиях двухосного растяжения под давлением и длительной выдержки под нагрузкой происходило вязкое отслаивание феррита по приграничным зонам. Трехточечный изгиб образцов в виде пластин, вырезанных из гидроагрегата вдоль образующей его цилиндрической части, показал, что при скорости деформации 0,1 мм/мин образцы имеют высокую пластичность с остаточной деформацией около 8 % в зоне разрушения. Рельеф излома имел полное подобие рельефу эксплуатационного излома. Это означало, что в условиях эксплуатации вязкость разрушения была реализована полностью, хотя на мезоскопическом масштабном уровне (0,1-10 мкм) разрушение было квазихрупким. Пластическая деформация материала была реализована за счет деформации зерен феррита с формированием неглубоких ямок в момент отслаивания феррита по границам мартенситных игл, что привело к столь значительному утонению стенок ямок, что их можно было выявить только при увеличении около 10,000 крат при разрешении растрового электронного микроскопа около 10 нм. [c.92]

Комбинированное нагружение может оказывать одновременно влияние на размер зоны пластического затупления вершины трещины и на размер зоны пластической деформации. Помимо того, пластичность материала позволяет реализовать скачок трещины пос.ле ее страгивания тем меньшей величины, чем менее стеснение пластической деформации. Проверка этой гипотезы была осуществлена на крестообразных образцах из алюминиевого сплава Д16Т в условиях двухосного нагружения с соотношением главных напряжений в интервале от -1,0 до 1,0 [91]. [c.110]

Оценка величины угла 0i была выполнена в испытаниях крестообразных образцов из алюминиевого сплава Д16Т применительно к формированию зоны пластической деформации у поверхности в момент перегрузки [126]. Оказалось, что независимо от соотношения главных напряжений двухосного нагружения величина угла 0j близка 50° и его отклонения не превышают 10° в обе стороны от направления реализуемого сдвига. Размер зоны и скорость роста трещины существенно изменялись при изменении соотношения главных на- [c.255]

У поверхности влияние параметров внещнего воздействия на поведение материала удобно рассматривать с позиций эффекта закрытия или раскрытия берегов трещины, установленного Элбе-ром [1]. Как уже было указано в предыдущих разделах, развитие трещины у поверхности происходит в условиях двухосного напряженного состояния материала при сочетании продольного сдвига и отрыва с формированием скосов от пластической деформации. Эта ситуация остается неизменной на протяжении всех этапов роста трещины вплоть до перехода к окончательному разр тпению. Поэтому определение условий раскрытия трещины по поверхности образца путем оценки только растягивающей компоненты не в полной мере отражает процессы деформации и разрушения материала в вершине трещины. Тем не менее, определяемая величина раскры- [c.285]

Выражение (6.26) показывает, что при любой ориентировке движущейся трещины по отношению к Oi, раскрывающему берега трещины, ведущим механизмом разрушения может оставаться тип I, т. е. может сохраняться нормальное раскрытие берегов у вершины трещины в поле внешней двухосной нагрузки. Ограничения в использовании предложенного критерия не приводятся по стадиям распространения усталостной трещины в поле внешнего двухосного нагружения. Вместе с тем важно, что относительно плотности энергии деформации кинетические кривые имеют эквидистантное смещение для разных соотношений главных напряжений. Такая ситуация была продемонстрирована, нанример, применительно к тонким крестообразным моделям из алюминиевого сплава Д16Т толщиной 1-2 мм [70]. В указанных экспериментах были соблюдены условия подобия по напряженному состоянию и механизмам распространения усталостных трещин. Причем возрастание соотношения главных напряжений сопровождалось отклонением траектории распростране- [c.310]

Экспериментально установленный факт нормального раскрытия берегов трещины при внешнем нагружении элемента конструкции по двум осям в соответствии с соотношением (6.31) позволил разработать расчетный метод определения размеров зон пластической деформации и раскрытия вершины трещины в условиях двухосного нагружения [59, 67]. На экспериментальных данных для сталей различных марок было показано, что в широком диапазоне для R = минус 1,0 0,38 и 0,55 имеется возможность получить близкие значения СРТ относительно расчетной величины AKgff (рис. 6.15). [c.312]

Рис. 6.15. Сопоставление (а) размеров пластической деформации в вершине усталостной трещины Б случае разного соотношения главных напряжений при раскрытии трещины п (б) при раскрытии и закрытии трещины. Представлены также (в) экспериментальные данные по скорости роста усталостной трещины в случае двухосного нагружения крестообразных образцов из стали HY100 относительно и (г) относительно расчетной величины A Q нa основе определения размеров зон пластической деформации по данным [67]

Рассмотрим особенности роста сквозных и поверхностных усталостных трещин при одинаковой внешней загрузке крестообразной модели. Фронт сквозной и поверхностной (полуэллиптической) трещины ориентирован различным образом относительно плоскости двухосного нагружения (рис. 6.16). Поэтому стеснение пластической деформации вдоль фронта трещины неодинаково для этих двух сопоставляемых ситуаций. Однако невозможно с единых позиций описать влияние второй компоненты нагружения на рост усталостных трещин только на основе принципов механики разрущения для разных форм трещин при неизменном внешнем двухосном воздействии на плоский элемент конструкции. Необходимо вводить в анализ представление о синергетических принципах эволюции процессов разрушения металлов, включая механизм мезотуннелировання усталостной трещины и эффект макротуннелирования тре- [c.315]

Рис. 6.21. Влияние асимметрии цикла R двухосного нагружения на параметры скоса от пластической деформации 4 Sg, и в сплаве Д16Т при (а), (6) постоянной асимметрии цикла й = 0,Зи(в),(г)А = 0,2

Применительно к сквозным трещинам решающее влияние на закономерности роста трещины при возрастании соотношения оказывает напряженное состояние в вершине трещины, что вызывает изменение размера зоны пластической деформации. Разрушение перемычек между мезотуннелями происходит путем сдвига одинаковым образом, как при двухосном растяжении, так и при двухосном растяжении-сжатии. Это происходит потому, что вторая компонента нагрузки (растяжения и сжатия), лежащая в плоскости трещины, ориентирована вдоль осей мезотуннелей. Поэтому влияние второй компоненты на рост сквозных трещин проявляется преимущественно через изменение размера зоны пластической деформации в вершинах мезотуннелей — с уменьшением размера зоны пластической деформации происходит монотонное уменьшение всех кинетических параметров СРТ, шага бороздок и скосов от пластической деформации. [c.323]

Возникающая ситуация перед вершиной распространяющейся трещины и за ней оказывает различное влияние на развитие усталостной трещины при двухосном нагружении при различной ориентировке фронта трещины по отношению ко второй компоненте нагрузки. Это типично синергетическая ситуация в реакции материала на внешнее воздействие. В зависимости от того, какую роль играют внешние условия нагружения в кинетике усталостных трещин, материал имеет возможность задействовать различные механизмы разрушения, оказывающие влияние на скорость протекания процесса эволюции его состояния с распространяющейся усталостной трещиной. Добавление второй компоненты к нагружению по одной оси при благоприятной ориентировке трещины вызывает доминирование либо процесса пластической деформации в вершине трещины (перед ее вершиной), либо стимулирует эффекты контактного взаимодействия в перемычках между мезотуннелями за вершиной трещины. Выбор того или иного процесса происходит самоорганизован-но и зависит от того, какой из задействованных механизмов деформации и разрушения наиболее эффективно приводит к снижению темпа подрастания трещины, а следовательно, позволяет наиболее эффективно поддерживать устойчивость открытой системы — сохранять целостность элемента конструкции с развивающейся в нем усталостной трещиной. [c.324]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...