Деформация знакопеременные

Во всех случаях на рисунке показаны предельные циклы, не приводящие к циклической пластической деформации и, следовательно, рассматриваются соответствующие стабилизированные состояния, которые возникают после некоторой пластической деформации в нулевом полуцикле. Линия / всюду отвечает условиям знакопеременного течения, линия 2— условиям прогрессирующего разрушения (в том смысле, что превышение параметрами нагружения предельных интервалов их изменения, показанных на рисунке, привело бы к возникновению соответствующего вида циклической пластической деформации — знакопеременной или односторонней). Линия 3 иллюстрирует случай, когда при пропорциональном изменении нагрузки и температуры достигается сразу состояние предельного равновесия (р=ро). [c.23]

Штриховые горизонтальные линии на диаграмме приспособляемости отвечают условиям смешанного (сочетание пластической и вязкой деформации) знакопеременного течения. Они определены здесь без учета взаимного влияния обоих процессов неупругого деформирования. Необходимые уточнения этого условия могут быть без труда внесены при наличии соответствующих экспериментальных данных. [c.25]

При расчете стабилизированных циклов возможны две основные формулировки задачи в первой из них целью является определение напряжений и приращений (размахов) деформаций при заданных внешних воздействиях, во второй — определение параметров внешних воздействий, отвечающих началу возникновения (или заданной интенсивности) различных типов циклической неупругой деформации (знакопеременное [c.34]

Анализ деформаций клиновых ремней показывает следующее. Ввиду относительно большой толщины клинового ремня деформации изгиба в нем достигают значительной величины и имеют для усталостной прочности первостепенное значение. В крайних верхних волокнах деформации одного знака и цикл приближается к пульсирующему. В волокнах, лежащих ниже нейтральной линии, деформации знакопеременны на высоте [c.119]

По всей видимости, снижение е/ в зависимости от hjs можно объяснить следующей причиной. Следствием импульсного нагружения являются последующие свободные колебания сварного соединения. Очевидно, что в зоне сопряжения шва с основным металлом эти колебания за счет концентрации напряжений и деформаций могут приводить к циклическому знакопеременному упругопластическому деформированию материала. Разрушение материала в данном случае может быть связано с накоплением усталостных повреждений. Ясно, что критическая деформация, по сути являющаяся остаточной деформацией после импульсного нагружения, будет меньше, чем критическая деформация при монотонном квазистатическом нагружении. Увеличение относительной высоты усиления hjs приводит к росту инерционных сил, за счет которых в зависимости от схемы нагружения растет амплитуда и(или) количество циклов свободных колебаний сварного соединения. Роль усталостного повреждения в этом случае увеличивается, что приводит к снижению критической деформации при динамическом нагружении. [c.45]

Переходная область от малоцикловой до многоцикловой усталости находится в районе долговечностей примерно 10 — 10 циклов. Здесь разрушение обусловлено как знакопеременной так и упругой пластической деформацией. Обычно, как и в данной работе, переходную область включают в область малоцикловой усталости многие исследователи считают, что причиной разрушения тех или иных конструкций является малоцикловая усталость, если оно происходит через 5-40 циклов или меньше. [c.128]

Отметим, что кинетика раскрытия микро- и макротрещин различна развитие микротрещин происходит на фоне знакопеременной, общей для всего структурного элемента пластической деформации (пластическая деформация не локализована только у вершины трещины). При этом микротрещины захлопываются на начальной стадии цикла сжатия [240]. Следовательно, начиная со второго полуцикла, максимальное раскрытие трещины будет определяться деформацией растягивающих полу- [c.140]

Размах неупругой деформации при знакопеременном упругопластическом деформировании материала в условиях объемного напряженного состояния может быть различным при одном и том же размахе полной деформации. Поэтому долговечность материала в этом случае не описывается однозначно размахом полной деформации. [c.148]

При циклической нагрузке концентрация напряжений выражена сильнее. Быстрое чередование нагрузок (а при знакопеременном нагружении — изменение их направления) подавляет развитие пластических деформаций, происходящих, как известно, с относительно небольшой скоростью. [c.299]

Более 100 лет назад при работе деталей машин, испытывающих знакопеременную нагрузку, было замечено внезапное разрушение их без заметных остаточных деформаций при напряжениях, значительно меньших предела прочности материала. Это явление было названо усталостью материала. Первые опыты по выявлению причин этих поломок были поставлены во второй половине XIX в. немецким исследователем Велером. [c.337]

На концентрацию дефектов типа Шоттки и Френкеля, кроме температуры, резко влияют облучение и пластическая деформация. Концентрация вакансий в первом приближении растет пропорционально деформации и может быть определена зависимостью 4-10 )е, где е выражено в процентах. Такие вакансии называются деформационными. Наибольшая их концентрация соответствует знакопеременному нагружению. При совместном влиянии высоких температур и большой степени пластической деформации концентрация вакансий может достигать (5—10) 10 , что дает концентрацию атомов, смещенных со своих мест, 2,5—5%. По-видимому, в этом случае вакансии могут оказывать влияние на процесс и механизм пластической деформации. Однако обычно влияние деформационных вакансий на прочность и пластичность металла невелико. Точечные дефекты, внесенные пластической деформацией и облучением, являются термодинамически неравновесными. [c.30]

Диаграмма деформирования при знакопеременном растяжении— сжатии характеризует особенности сопротивления металла пластическим деформациям, отражая процесс повреждения материала при малоцикловом нагружении. [c.75]

На схеме напряженно-деформированного состояния материала в зоне трения (рис. 3.2) показаны зона сжатия впереди движущегося элемента контакта и зона растяжения сзади него, а также области упругой и упругопластической деформации. В условиях трения каждый элементарный поверхностный объем многократно воспринимает знакопеременные нафузки, влияющие на механизмы деформации и разрушения. [c.64]

Рис. 5.28. Схема возникновения знакопеременных пластических деформаций в металле при резком циклическом охлаждении

В условиях циклического охлаждения труб при водной очистке в них возникают знакопеременные термические напряжения. Процесс термоциклического нагружения можно в простейшем случае изобразить показанной на рис. 5.28 схемой [168, 187—189]. В первом цикле охлаждения металл деформируется на величину е= =бу +бп (линия О —а —с), где еу и е обозначают соответственно упругую и пластическую деформацию при первом цикле охлаждения. При прекращении охлаждения температура металла восстанавливается до начальной величины и на него воздействует сжимающее напряжение. При этом происходит пластическая деформация бп" (линия d — e). В условиях повторных циклов процесс протекает по замкнутому контуру b— —d—e—b, который по существу представляет собой циклически повторяющуюся упруго-пластическую деформацию материала. Суммарная упругопластическая деформация и размах напряжений Ла по упрощенной петле гистерезиса выражаются как [c.236]

Накопление деформаций при том или ином виде нагружения зависит от степени жесткости нагружения. При жестком цикле нагружения накопление регистрируемых пластических деформаций ограничено самими условиями проведения испытаний. Различные виды нагружения определяют и отличающиеся типы разрушений, возникающие при знакопеременном упругопластическом деформировании. При мягком нагружении с высоким уровнем напряжений возникает квазистатическое разрушение, близкое по характеру к статическому. При жестком нагружении независимо от уровня амплитуды, деформаций разрушение начинается с образования поверхностных трещин при последующем их подрастании до критической длины. В реальных условиях накопление деформаций и изменение напряжений могут занимать промежуточное положение между мягким и жестким видами нагружений, а разрушение может носить смешанный характер. Анализ условий эксплуатации и случаев разрушения различных конструкций показывает, что основной причиной, вызывающей возникновение трещины, является циклическое изменение напряже- [c.88]

При знакопеременном нагружении, например при симметричном мягком цикле нагружения, в результате 80 эффекта накопление пластических деформаций может носить односторонний характер. Этот же фактор может оказывать влияние и при асимметричном нагружении. [c.95]

Универсальная машина для испытания на усталость при различных видах напряженного состояния — изгибе, кручении, растяжении и сжатии, а также сложно-напряженном состоянии при совместном действии изгиба и кручения содержит два направленных вибратора, угол между которыми можно изменять от О до 90°. Разработана машина, позволяющая проводить испытания образцов или тонкостенных элементов конструкций при программном нагружении в условиях чередования статической ползучести и циклического нагружения [76]. Для исследования влияния переменных циклических напряжений на процесс ползучести разработано устройство [120], позволяющее регистрировать деформацию ползучести в указанном режиме нагружения. Установка позволяет проводить испытания плоских образцов на усталость при знакопеременном изгибе и кручении. [c.176]

На рис. 6.35 приведены результаты испытаний на распространение трещины в стали с 0,04 % С при многоцикловой усталости с заданным напряжением (/ = 0) и при малоцикловой усталости с заданной деформацией (знакопеременная деформация R = —1). На рис. 6.35, а скорость распространения трещины ll/dN представлена в зависимости от эффективного коэффициента интенсивности напряжений При многоцикловой усталости, в частности, имеется период, когда вершина трещины в течение одного цикла закрывается, поэтому АК Ктах Ктш не является определяющим параметром механики разрушения. Параметр AKeff определяется [43] как амплитуда изменения величины К от Kopening> при котором трещинз раскрывается, до [c.219]

Фото 12. Рельеф в меди 99,7% после деформации знакопеременным кручением с алгалитудой от 25 до 200% (а) и деформации 1600%, полировки и деформации 400% (б). [c.243]

При знакопеременной нагрузке разрушение может происходить постепенно нри напряженнях меньших, чем предел прочности. Этот процесс постепенного разрушения (усталость) заключается в том, что поверхность, как наиболее нагруженная часть сечения (при изгибе, кручении), претерпевает микроде-формацню, а затем в наклепанной (упрочненной деформацией) зоне возникает трещина, которая постепенно развивается. Пораженная трещинами часть сеченпя не несет нагрузки, а оставшаяся часть сечения непрерывно уменьшается, пока не выдержит нагрузки и произойдет мгновенное разрушение. [c.82]

При описании картины усталостного разрешения поликрис-таллического материала одним из ключевых вопросов является выбор минимального объема, для которого оказываются применимы соотношения, связывающие долговечность с НДС, рассчитываемым по уравнениям механики сплошной среды. В работах [72, 73] показано, что необходимым и достаточным условием накопления повреждений в материале является достижение зоной знакопеременной пластической деформации [c.139]

Упрочнение перегрузкой применимо только для материалов, обладающих достаточной пластичностью. В хрупких материалах перенапряжение может вызвать в растянутых слоях микротрещины и нащ)ывы, вывОуЕНвЦие деталь из строя. Такое же явление может произойти в пластиташ материалах при высоких степенях деформации. Поэтому величину иласти-ческой деформации ограничивают, допуская перенапряжение не Выше 1,1 —1,2аод. Следует учитывать, что всякий вид перенапряжения упрочняет материал только против действия нагрузки одного направления и раа-упрочняет при действии нагрузки противоположного направления. Таким образом, этот способ применим при нагрузках постоянного направления, пульсирующих, а также знакопеременных с преобладанием нагрузки одного направления (асимметричные циклы). [c.399]

Особенности волнового зацепления. При вращении генератора волн через каждую точку обода гибкого колеса за один оборот генератора проходят две волки деформации. Напряжения в материале гибкого колеса не должны превышать до[ усти-мых при знакопеременной нагрузке и во всяком случае не выходить за пределы линейного участка кривой закона Гука. Поэтому для стальных колес величина деформации шо и толп ,ина обода гибкого колеса под зубом йс относительно малы Wo == (0,()0 5...0,015jJi /г, = (0,005...О,ОЗ) /,. [c.430]

I При работе валы и вращающиеся оси даже при постоянной внешней нагрузке испытываю знакопеременные напряжения изгиба симметричного цикла, следовательно, возможно усталостное разрушение валов и вращающихся осей. Чрезмерная деформация валов может нарушть нормальную работу зубчатых колес и подшипников, следовательно, основными критериями работоспособности валов и осей являются сопротивление усталости материала и жесткость. Практика показывает, что разрушение валов быстроходных машин обычно происходит в результате усталости материал [c.213]

Из изложенного следует, что в определенной части пластически деформированной зоны у вершины концентратора при пульсирующем нагружении (/7 = 0) может возникать знакопеременный цикл деформации материала. На рис. 60 показана кривая усталости круглых надрезанных образцов сплавов ВТ5-1, ПТ-ЗВ и ОТ4-ОУ с радиусом надреза г= 0,1 мм (с//0 = 0,707). Видно, что усталостная прочность надрезанных образцбв может существенно повышаться по сравнению с прочностью гладких. Такое повышение присуще только определенной начальной области долговечности находящейся при принятой геометрии надреза в [c.99]

Так как чувствительность титановых сплавов к коррозионной среде непосредственно связана с моментом разрушения защитной оксидной пленки, их малоцикловая долговечность зависит от уровня упругопластических деформаций в вершине надреза или трещины, а такжё от свойств защитной пленки. Чем больше степень деформации, тем сильнее повреждается защитная пленка и соответственно происходит-разблаго-раживание электрохимического потенциала. Исследования, выполненные Симондом и Эвансом, а также Н. Д.Томашовым, показали, что в области упругих напряжений не происходит заметного изменения электрохимического потенциала. Более того, возможно даже некоторое его смещение в область положительных значений при повышении уровня упругих напряжений. Последнее связывают с лучшей аэрацией поверхности вследствие интенсивного перемешивания раствора при знакопеременном нагружении. Однако как только циклические напряжения вызывают пластическую деформацию, достаточную для разрушения пленки, проис- [c.117]

Рис. 120. Изменение максимальной JV1ины трещины /. р, возникающей при знакопеременном деформировании растяжением-сжетием, в зависимости от относительной долговечности л,-/Л/р при различной амплитуде пластической деформации (/—3 —см. рис. 119)

Для характеристики усталостной прочности материалов при наличии концентраторов напряжений важно знать абсолютные значения пределов выносливости образцов с концентраторами напряжений, так как они близки к пределам выносливости натурных деталей. Кроме того, следует отметить, что нельзя отрицательно оценивать материал только на том основании, что ему присущ высокий коэффициент чувствительности к надрезу, так как при этом он может иметь высокий абсолютный уровень усталостной прочности при наличии концентратора напряжений. При испытаниях образцов с концентраторами напряжения при приложении достаточно высокой растягивающей нагрузки можно вызвать пластическую деформацию у вершины надроза, и в опасном сечении нагружение фактически будет идти по знакопеременному циклу, поскольку при разгрузке до Pmin у основания надреза возникают остаточные напряжения сжатия, [c.120]

На установке для исследования больших знакопеременных и знакопостоянных упруго-пластическнх деформаций при кручении с автоматической записью петли гистерезиса предусмотрена возможность проведения испытаний при повышенных температурах в различных средах [36]. [c.145]

Универсальная испытательная машина УМЭ-10Т изготовления ЗИМ, [120] предназначена для испытания в широком диапазоне скоростей деформирования при статическом и низкочастотном знакопостоянном и знакопеременном растяжении-сжатии или изгибе с заданными амплитудами нагрузок до ЮОкН (10 тс) или деформаций при нормальной и повышенной температурах, в том числе на ползучесть и релаксацию. Силоизмеритель электронный. [c.243]

ПОД действием различных напряжений и их сочетаний (рис. 3). Напряженное состояние поверхности раздела мол<ет оказаться наиболее жестким при таких условиях внешнего нагружения, которые сводят к минимуму пластическую деформацию, снижающук> концентрацию напряжений. Наиболее жесткими условиями испытания прочности поверхности раздела могут быть и растяжение образцов с надрезом, и знакопеременное нагружение при усталостных испытаниях, и условия, возникающие в окрестности концов разрушенных волокон. Распределение напряжений у поверхности раздела для некоторых случаев, упомянутых выше, подробно рассмотрено в гл. 2. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...