Деформация трехосные

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]

Для простых ферм рассчитать нагрузку, необходимую для общего пластического формоизменения конструкции, довольно просто. В случае больших толстых балок расчеты значительно осложняются, так как необходимо учитывать влияние на распространение деформации трехосного напряженного состояния. [c.12]

Рассмотрим растяжение плоского образца данной толщины. В областях пересечения фронтом трещины лицевых поверхностей образца возникает плоское напряженное состояние и соответствующие форма и размеры пластической зоны. В срединной части образца возникает стеснение деформации вдоль фронта трещины и возникает плоская деформация (трехосное растяжение) с соответствующими формой и размерами пластической зоны. Пластическая зона приобретает форму катушки. Из этого также следует, что трещина начинает и продолжает расти с середины толщины образца эффект туннелирования), опережая края трещины, примыкающие к лицевым сторонам образца. Рост толщины образца приводит к изменению соотношений между объемами пластических областей у лицевых поверхностей образца и в его середине. Это, в свою очередь, приводит к зависимости вязкости разрушения от толщины образца в согласии со следующей ориентировочной оценкой [c.76]

Относительная объемная деформация, трехосное напряженное состояние 86 Относительное изменение объема 22, 70, 86 [c.661]

Трехосные деформации. Трехосное растяжение резины практически неосуществимо теоретически такой случай близок к свободному набуханию резины в жидкой среде. [c.29]

В общем случае коррозионное растрескивание, высокопрочных сталей в водных средах представляет собой процесс постепенного разрущения, который можно разделить на инкубационный период и последующее медленное, иногда прерывистое развитие трещины. Подобное разрушение может вызываться приложенной нагрузкой, достигающей определенной доли предела текучести, а также действием остаточных напряжений, часто даже в таких умеренно агрессивных средах, как влажный воздух [12]. Чувствительность к этому виду коррозии зависит от типа нагружения и максимальна в условиях плоской деформации (трехосное напряженное состояние). При этом растягивающие напряжения оказывают более разрушающее, а плоский изгиб —менее разрушающее воздействие [13] (конечно, растягивающие напряжения возникают в обоих случаях). Как правило, чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением возрастает при увеличении предела текучести, Вместе с тем стойкость к коррозионному растрескиванию у сплавов разных типов при сравнимых уровнях прочности различна, причем мартенситно-стареющие стали обладают большей стойкостью по сравнению с другими высокопрочными сталями. [c.44]

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

Существующие методы определения остаточных напряжений обычно разделяют на механические и физические. Механические методы основаны на принципе упругой разгрузки объема металла при его освобождении от остаточных напряжений путем разгрузки. Измеряя деформации, возникающие при разгрузке, можно вычислить остаточные напряжения по формулам теории упругости. В зависимости от расположения измеряемых баз механическими методами можно определить одно-, двух- и трехосные остаточные напряжения [17]. [c.423]

Закон Гука, записанный в виде формул (4.16) — (4.19), определяет взаимосвязь между напряжением и деформацией в одном и том же направлении, т. е. в направлении приложения внешней силы. Такая запись носит название элементарного закона Гука. Однако деформация может возникать и в направлениях, отличных от направления приложения силы. В этих случаях закон Гука в элементарной форме уже недостаточен и необходимо воспользоваться обобщенным законом Гука. В самом деле, при одноосном растяжении цилиндрического образца происходит не только его удлинение в направлении приложенной силы, но и сжатие образца в поперечных направлениях, т. е. имеет место трехосная деформация. Поперечная деформация при упругом растяжении или сжатии характеризуется коэффициентом Пуассона V, равным отношению изменения размеров в поперечном направлении к их изменению в предельном направлении. Для большинства твердых тел значения v лежат между 0,25 и 0,35. Из рис. 4.10 следует, что [c.124]

Следует отметить, что деление материалов на хрупкие и пластичные носит условный характер. Такое деление имеет смысл по отношению к стандартным методам испытаний. При простом сжатии цилиндрических образцов мрамора деформация разрушения в среднем около 0,3%, но когда испытание проводится при одновременном действии бокового давления порядка 160 МПа, то деформация в момент разрушения достигает 9%. Если бы удалось осуществить всестороннее равномерное растяжение, то мы получили бы отрыв в чистом виде. Трехосное напряженное состояние, близкое к состоянию всестороннего растяжения, приводит к хрупкому разрыву даже в том случае, когда материал является пластичным в обычных условиях испытаний. [c.65]

Теперь усложним задачу и представим себе, что образец без зазора и без натяга помещен в жесткую обойму (рис. 53, б). При сжатии продольной силой образец должен был бы расширяться в поперечном направлении. Но этому препятствует жесткая обойма, и в цилиндрическом образце возникает трехосное напряженное состояние. Поперечное напряжение р легко определяется из условия, что деформация в поперечном направлении равна нулю, т. е. [c.83]

В дальнейшем при записи физических соотношений, т. е. зависимостей между напряжениями и деформациями для упругого, упруго-пластического или вязкоупругого материала в случае трехосного напряженного состояния потребуется представление тензора напряжений в виде двух составляющих [c.17]

Формулы (6.51) выражают обобщенный закон Гука для изотропного тела, т. е. зависимость между линейными деформациями и главными напряжениями в общем случае трехосного напряженного состояния. Заметим, что сжимающие напряжения подставляют в эти формулы со знаком минус . Из формул (6.51) легко получить формулу закона Гука для плоского напряженного состояния. Например, для случая О2 = 0 [c.194]

Очевидно, что точно такая же диаграмма будет изображать тензор двумерной деформации. Если задано трехосное напряженное состояние Oi Оа Оз, круговую диаграмму Мора можно построить для трех плоскостей 12, 23 и 13, как показано [c.227]

Удельную энергию деформации при трехосном растяжении (сжатии) определяют из выражения [c.103]

Связь между напряжением и деформацией. При трехосном напряженном состоянии на величину удлинения по главному направлению оказывают влияние все три главных напряжения. Действительно, каждое главное напряжение вызывает относительное удлинение по направлению своего действия и в то же время сужение поперечного сечения, т. е. сжатие по двум остальным главным направлениям. Поэтому для изотропного материала связь деформации с напряжением устанавливают соотношения [c.155]

При плоском напряженном состоянии одно из главных напряжений (например, О3) равно нулю. Следует, однако, обратить внимание на то, что при этом, как видно из соотношений (6.15), деформация, вообще говоря, имеет все три компонента (е,, е , бд), т. е. остается трехосной (исключением является чистый сдвиг, когда 0-2 = —О1). Напротив, если положить Вд = О (ед += О, Вз =+ 0). т. е. если деформация будет плоской, то все три главных напряжения не равны нулю [c.155]

Если мысленно выделить бесконечно малый параллелепипед в окрестности некоторой точки, как показано на рис, 179, б, то заметим, что давление р, действующее на верхнюю грань параллелепипеда, должно вызвать деформации во всех направлениях. Но этим деформациям препятствует материал тела, окружающий мысленно выделенный параллелепипед, и, следовательно, на его гранях возникают напряжения сжатия, т. е. выделенный элемент находится. в состоянии трехосного сжатия. Наибольшее (по абсолютной величине) главное напряжение Стз равно максимальному контактному давлению р. Поскольку оценку прочности ведут по этому напряжению, то его принято называть кон- [c.212]

Реализуемы объем пластически деформированного материала к моменту начала разрушения может быть охарактеризован жесткостью напряженного состояния о, / Тр [32]. Возрастание жесткости напряженного состояния уменьшает объем материала, в котором может произойти пластическая деформация. Наиболее жестким является трехосное напряженное состояние. Работа совершаемой пластической деформации в этом случае минимальна. При понижении сопротивления деформации по одной из главных осей возникает возможность релаксации вдоль этой оси, и условия деформирования смягчаются. Полное отсутствие сопротивления деформированию по одной из осей приводит к плосконапряженному состоянию. Плосконапряженное состояние материала соответствует максимальной вязкости разрушения при прочих равных условиях. [c.84]

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]

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]

Циклическую стабильность композитов относят за счет исходного деформационного упрочнения матрицы и за счет трехосного стеснения деформаций матрицы, осуществляемого благодаря дей- [c.405]

Поверхностная деформация вызывает образование трещин, однако не на самой поверхности, а на некотором расстоянии от нее. Образование трещин на поверхности менее вероятно из-за состояния сильного трехосного сжатия. [c.92]

Растяжение призматического стержня (рис. 27) при мгновенном деформировании на величину ez=ezo сопровождается волнами разгрузки от боковых поверхностей. Взаимодействие этих волн между собой и с поверхностями определяет напряженное состояние материала. В данном случае трехосное напряженное состояние, соответствующее одноосной деформации в момент деформирования (см. рис. 27, а), за фронтами волн разгрузки от двух прилегающих боковых поверхностей изменяется [c.83]

Распространение продольных волн в топких стержнях характеризуется трехосной деформацией при одноосном напряженном состоянии и определяется решением волнового уравнения [c.141]

Существующие устройства для испытаний на сжатие не обеспечивают одноосной деформации образца вследствие трения между опорными площадками и торцами образца в последнем создается объемное трехосное сжатие. [c.322]

Обобщение на случай трехосного напряженного состояния уравнений типа (3.38), (3.44) сводится к замене пластической или вязкопластической деформации е длиной пути пластического деформирования L или величиной инварианта Одквиста е" согласно (2.28). [c.91]

При растяжении плоского образца данной толгцины в областях пересечения фронтом трегцины лицевых поверхностей образца имеет место плоское напряженное состояние и соответствуюгцие форма и размеры пластической зоны. В срединной части образца и фронта трегцины возникает стеснение деформации вдоль фронта и условия деформирования приближаются к плоской деформации (трехосное растяжение) с соответствуюгцими формой и размерами пластической зоны. Пластическая зона приобретает форму катушки. Из этого также следует тенденция трегцины начинать и продолжать расти с середины толгцины образца (эффект туннелирования), опережая края трегцины, примыкаюгцие к лицевым сторонам образца. Рост толгцины образца приводит к изменению соотногиений между объемами пла- [c.127]

Большинство моделей вязкого разрушения, целью которых является прогнозирование критической деформации е/ при различной степени трехосности напряженного состояния, основываются на уравнениях роста пор. При этом предполагается, что зарождение всех пор происходит одновременно в момент начала пластического деформирования или при некоторой деформации 1121, 333, 427]. [c.113]

Эффект водородной хрупкости стали наиболее существенно проявляется в интервале температур от минус 20 до плюс 30°С и зависит от скорости деформации [18, 20]. Различают обратимую и необратимую водородные хрупкости. Охрупчивающее влияние водорода при его содержании до 8-10 мл/100 г в больщинстве случаев процесс обратимый, то есть после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность металла конструкции небольшого сечения восстанавливается вследствие десорбции водорода. Обратимая хрупкость стали обусловливается, в основном, наличием водорода, растворенного в кристаллической решетке. Необратимая хрупкость зависит от содержания в стали водорода в молекулярном состоянии, который агрегирован в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим значительные трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости пе восстанавливаются даже после вакуумного отжига, так как в структуре стали происходят необратимые изменения [21, 22] образование трещин по [раницам зерен, где наблюдается наибольшее скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.16]

Опыт инженерного использования критериев (6.22) и (6.26) указывает, что в материале принципиально заложена возможность разрушения как отрывом, так и срезом. Все зависит от вида напряженного состояния и от соотношения между константами Ст( .р и 2Тррез. Например, стержневой образец из мрамора разрушается при растяжении без остаточных деформаций, поверхность излома ориентировагса перпендикулярно оси образца, что характерно для разрушения отрывом. Однако такой же образец при растяжении в условиях значительного бокового давления об наруживает существенную остаточную деформацию (до 20%) и разрушается срезом. Стержневые образцы из пластичного материала с относительно глубокой кольцевой выточкой разрушаются без существенных остаточных деформаций, хотя при отсутствии указанного надреза разрушению предшествуют большие остаточные деформации с образованием шейки. Причина охрупчивания образца состоит в том, что у дна выточки имеет место трехосное растяжение, при котором материал предрасположен к разрушению отрывом. Подобный эффект вызывает даже шейка, сформировавшаяся при растяжении стержневого образца. При этом первоначальная трещина возникает в окрестности точки, лежащей на продольной оси образца в плоскости поперечного сечения наименьшей площади (см. точку О на рис. 6.4). Трещина имеет дискообразную форму, а с ростом нагрузки ее фронт распространяется в радиальном направ- [c.142]

Таким образом, с одной стороны, чем ближе напряженное состояние к трехосному равномерному растяжению (когда ap g = 0), тем выше вероятность срабатывания механизма разрушения отрывом. С другой стороны, чем ближе к нулю величина тем вероятнее реализация механизма пластической деформации, а затем и разрз/шения срезом. При этом для типично хрупкого [c.144]

Используя формулы (2.10) и (2.13) для определения деформаций в случаях центрального растяжения и сжатия, а также принцип независимости действия сил, получим для случая трехосного напряженного СОСТОЯ1ШЯ [c.107]

Если модуль упрочнителя меньше модуля матрицы, то прочная связь между упрочнителем и матрицей может повысить вязкость-разрушения. Мак-Гэрри и Уиллнер [26], а также Салтэн и Мак-Гэрри [46] детально обсудили возможные механизмы, обусловливающие вязкость разрушения пластиков, модифицированных резиной. Сферические частицы резины в полимерной матрице действуют как концентраторы напряжений. При приложении нагрузки к композиту концентрация напряжений у резиновых сфер может вызвать деформацию и пластическое течение матрицы на начальной стадии нагружения аналогично влияли бы сферические полости. С ростом нагрузки резина, прочно связанная с матрицей, начинает деформироваться, что также приводит к стеснению матрицы. Картина локальной деформации усложняется, и частицы резины испытывают состояние трехосного растяжения. В резуль- [c.303]

Ввиду различной ориентации зерен, при общей деформации (удлинении) образца, выражаемой каким-то определенным процентом, процент деформации (удлинения материала) внутри различных зерен оказывается весьма различным. Еще при упругой деформации всего образца в целом в,отдельных зернах могут возникнуть разрушения. Вакансии, сливаясь, могут образовывать микроскопические трещины при смещении зерен могут образовьТйаться трещины между зернами. В целом в процессе пластической деформации при растяжении происходит разрыхление металла, заканчивающееся разрушением. При трехосном же сжатии, наоборот, происходит улучшение связей между зернами, смыкаются микротрещины. Устранение множества дефектов может повысить пластичность материала и перевести материал из хрупкого состояния в пластичное. Мра- [c.270]

Четвертая теория (энергетическая). Поскольку при пластическом деформировании материала и доведении его до разрушения вполне естественно в качестве фактора, ответственного за наступление в материале предельного состояния, полагать удельную потенциальную энергию деформации, польский ученый М. Т. Губер 1) предложил в 1904 г. в качестве фактора, определяющего наступление в материале предельного состояния, считать удельную потенциальную энергию формоизменения, мотивируя это тем, что при трехосном одинаковом во всех направлениях сжатии предельное состояние не возникает даже при очень высоких сжимающих напряжениях. Соответствующая гипотеза может быть сформулирована следующим образом предельное состояние материала, независимо от того, находится ли он в линейном или сложном (плоском или пространственном) на пряженном состоянии, наступает при достижении удельной потенциальной энергией формоизменения в окрестности рассматриваемой точки тела предельной (опасной) величины IFjr, on [c.532]

Теория Бельтрами, однако, не получила подтверждения в опыте. В случае трехосного сжатия, одинакового во всех направлениях, эта теория дает преуменьшенные значения по сравнепню с действительной сопротивляемостью материала. Этот недостаток обратил на себя внимание исследователей. По-видимому именно поэтому Губер предложил не учитывать в критерии (8.22) ту долю удельной энергии деформации, которая соответствует одинаковому во всех направлениях сжатию. Такой долей удельной потенциальной энергии деформации является удельная энергия изменения объема. [c.535]

Из опыта известно, что однократное воздействие неравно-мерн<йго температурного поля. может явиться причиной разрушения только хрупких материало1в (стекло, керамика, чугун) Как правило (если исключить случаи возникновения в отдельных элементарных объемах напряженных состояний типа трехосного растяжения [166]), для прочности материалов, обладающих хорошими пластическими свойствами, оно не опасно даже если фиктивные термоупругие напряжения намного превышают предел текучести . Правда, иногда возможны такие нежелательные последствия, как выпучивание или чрезмерная деформация. [c.5]

При осесимметричной деформации в стержне с кольцевой выточкой в объемах материала, расположенных непосредственно у вершины выточки и далее в точках характерного сечения, также возникает трехосное напряженное состояние с различными соотношениями главных напряжений одного знака, по степень локализации местных деформаций отличается от степевги локализации деформаций в подобной зоне аналогичного по форме и геометрическим параметрам концентратора напряжений в пластине при плоской деформации. [c.111]

Для исследования деформации смеси в условиях описанного напряженного состояния оказалось удобным использовать известный метод трехосных испытаний грунтов. На рис. 27, а приведена диаграмма напряжения и деформации стандартного образца той же нетекучей смеси, для которой выше приведены осциллограммы реологических измерений (см. рис. 26). Согласно этой диаграмме, при Ог = 1,0 к.Г см смесь сначала деформируется упруго, затем при а> 1,5 кГ слА уплотняется и лишь при о = От = 4,8 кГ1см начинает пластически течь при этом для осадки образца смеси на 30 мм потребовалось напряжение 5,8 кГ/см" , т. е. большее от- [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...