Анизотропия циклическая

Анизотропия циклическая 78 Блок нагружения 171, 173 [c.186]

Анизотропия свойств кристаллов тория выражена не так резко, как у урака, и поэтому при циклическом нагреве он не склонен к такому сильному изменению размеров, как уран. [c.562]

Композиционные материалы по отношению к циклически изменяющимся напряжениям естественно обладают той же анизотропией, которая проявляется и при обычном нагружении. В тех случаях, когда усталостная трещина развивается поперек арматуры, композиты, как и следовало ожидать, проявляют высокое сопротивление усталости. Так, например, для углепластиков (Т- и 0,8о в.р. Но изучение усталостной выносливости композитов еще впереди. [c.480]

В этих уравнениях вводится параметр (А—Л ), который характеризует циклическую анизотропию металла, т. е. зависимость сопротивления деформациям от знака нагружения (в четных А- и нечетных Л -полуциклах). [c.78]

Эффект одностороннего накопления деформаций ёп от циклической анизотропии, согласно выражениям (5.5), отражает функция К(й) в соотношении (5.21). [c.94]

Наличие у материалов циклической анизотропии свойств отражается введением (А — А ). В выражении (2.1.4) члены А (ёда — и А ёт , s тV2)exp [р(А - 1)] характеризуют поведение материала без учета циклической анизотропии. [c.68]

Циклическая анизотропия свойств присуща ряду исследованных материалов как циклически упрочняющимся, так и циклически стабилизирующимся, и разупрочняющимся. В то же время независимо от характера изменения обобщенной диаграммы циклического деформирования большая группа конструкционных сталей и сплавов оказывается циклически изотропными материалами (табл. 2.1.1 и 2.1.2), [c.68]

При П П накопление деформаций циклической анизотропии происходит в сторону четных полуциклов нагружения, при А > Л — в сторону нечетных полуциклов. [c.72]

Материал АК-8 накапливает деформацию циклической анизотропии в направлении четных полуциклов нагружения А <( А ), материалы же В-96, В-95 и ТС1 — в направлении нечетных полу-циклов нагружения (А А ). [c.73]

Для учета циклической анизотропии свойств в четных и нечетных полуциклах могут быть введены различные по величине значения параметра А, например А и Л. [c.109]

Последнее отражает циклическую анизотропию свойств и приводит к накоплению односторонних деформаций. Параметр А, учитывающий степень циклической анизотропии, для Ст. 50 имеет величину 1,205. [c.110]

Обнаружено явление, заключающееся в различии у ряда конструкционных материалов параметров петель гистерезиса в четных и нечетных полуциклах нагружения и приводящее к накоплению односторонних деформаций. Указанное отражает новую закономерность циклической пластичности — циклическую анизотропию свойств материалов. Дано аналитическое описание явления, определены параметры, характеризующие степень циклической анизотропии свойств. [c.274]

Для случая нормальных, повышенных и высоких температур разработаны методы определения повреждений в форме деформационно-кинетических критериев малоциклового и длительного циклического нагружений. При этом усталостные повреждения определяются кинетикой пластических, или необратимых циклических деформаций, а квазистатические, или длительные статические повреждения — накоплением односторонних деформаций (циклическая анизотропия свойств, асимметрия по напряжениям, выдержкам и температурам, ползучесть), причем в обоих случаях учитывается изменение механических свойств во время циклического нагружения. Предложено, экспериментально исследовано и подтверждено условие линейного суммирования усталостных и квазистатических (длительных статических) повреждений на стадии образования трещины. [c.274]

Величина d по опытным данным изменяется от 0,10 до 2,0. Меньшие из указанных величин получаются при значениях dy и dg более 0,05, а величины d более единицы — при dy 0,02 (когда проявляется упрочнение в первых циклах нагружения). Сложность расчета долговечности по уравнению (3) состоит в необходимости располагать предельными значениями d в зависимости от dy и ds, а также величинами циклических напряжений, используемых при расчете d . Возможность получения величин d, приближающихся к единице, связывается с -учетом кинетики накопления пластических деформаций и изменения предельной пластичности при увеличении времени одного цикла [7, 30, 31], т. е. с переходом к вычислению величин dy и dg не через относительные долговечности, а через относительные циклически и односторонне накопленные (вследствие циклической анизотропии и ползучести) деформации [c.101]

Характеристики цикла упругопластических деформаций можно определить по экспериментальным кривым циклического деформирования, полученным при малоцикловых испытаниях образцов из конструкционного материала в жестком или мягком режиме нагружения. Использование реальных диаграмм циклического деформирования для всего рассчитываемого диапазона чисел циклов нагружения позволяет учесть действительное поведение материала в условиях малоциклового термомеханического нагружения кинетику циклического деформирования, нелинейные эффекты при разгрузке-нагрузке в упругой области (упругий гистерезис), циклическое упрочнение, разупрочнение, стабилизацию эффект Баушингера в исходном (нулевом) полу-цикле нагружения и его изменение в процессе повторных нагружений циклическую анизотропию свойств материала. [c.79]

Циклическую анизотропию свойств можно учесть введением параметра. 4] и Aj для четных и нечетных полуциклов нагружения. [c.81]

Для режима нагружения без высокотемпературной выдержки при постоянной нагрузке уравнение кривой длительного циклического деформирования (3.12) переходит в уравнение связи между циклическими напряжениями и деформациями при мгновенном деформировании с учетом старения материала в процессе малоциклового нагружения. Уравнения состояния материала при длительном малоцикловом нагружении в принятой форме [(3.12) или (3.13)] описывают основные процессы циклического упругопластического деформирования (упрочнение, разупрочнение, асимметрию, одностороннее накопление деформаций, циклическую анизотропию конструкционных материалов при малоцикловом нагружении. [c.158]

Соотношение Нейбера не учитывает изменений механических свойств ряда конструкционных материалов при малоцикловых нагружениях. Явления циклической анизотропии свойств снижают сопротивление материалов малоцикловым нагрузкам и деформациям и обусловливают выраженную кинетику петель упругопластического гистерезиса по числу циклов. В этих условиях расчет долговечности до разрушения на основе интерполяционного соотношения Нейбера приводит к заметным погрешностям В таких случаях используют модификацию формулы Нейбера в виде [c.508]

Процесс циклического деформирования реальных металлов и сплавов осложняется тем, что обычно степень и характер деформационной анизотропии на протяжении определенного числа циклов постепенно изменяется. Некоторые конструкционные металлы, называемые циклически разупрочняющимися, склонны при мягком нагружении к постепенному расширению петель пластического гистерезиса, в то время как материалы, называемые циклически упрочняющимися, склонны к постепенному сужению ширины петель. В предельном случае изотропного упрочнения, когда эффект Баушингера отсутствует, ширина петли стремится к нулю. Существуют и циклически стабильные материалы, для которых характерна постоянная или быстро устанавливающаяся ширина петли пластического гистерезиса. При стационарном жестком нагружении циклически упрочняющихся материалов размах напряжения возрастает, а в случае циклически разупрочняющихся — убывает. [c.17]

Расчет путей пластического деформирования при циклическом сложном напряженном состоянии наталкивается в общем случае на трудности, связанные с учетом как деформационной анизотропии,так и циклической [c.54]

Отметим, что приближенная картина пластического деформирования при сложном напряженном состоянии циклически стабильного материала может быть получена с учетом деформационной анизотропии путем обобщения структурной модели (рис. 1.8). Обозначим компоненты девиатора напряжений в звене / через s -/ в звеньях 2 и 3 — через s f и slf, а компоненты полного девиатора напряжений — через S j s y. Аналогичным образом введем компоненты девиатора деформаций е e ) e f и ец. Интенсивность напряжений в элементе трения, входящем в звено 2, составляет в процессе деформации = Са, а при разгрузке эта интенсивность может принимать любые значения стР Сг. Интенсивность напряжений в звене 3 обозначим через а полную интенсивность через ст . Деформации свободного звена 1 равны [c.55]

Как уже указывалось выше, основной областью применения деформационных уравнений повреждений является малоцикловая усталость [18, 39], причем расчет ширины петель пластического гистерезиса должен проводиться в этих условиях с учетом деформационной анизотропии. Кроме того, должна приниматься во внимание возможная циклическая нестабильность и ползучесть материала. Соответствующие расчеты не могут производиться на основе соотношения (3.31) теории течения, которая не учитывает [c.91]

В случае циклического нагружения вопрос сводится опять-таки к выбору уравнения механических состояний, учитывающего деформационную анизотропию. При наличии такого уравнения могут быть построены петли гистерезиса на всех диаграммах деформирования в координатах — eij. Искомая работа равна сумме площадей этих петель. Приближенный расчет может быть проведен с помощью соотношения (2.36), как показано ниже на примерах. Уравнение (3.54) сохраняет при сложном напряженном состоянии ту же форму, что и при линейном напряженном состоянии с указанными замечаниями относительно первого слагаемого в правой части, которое обобщается отношением ooi/op. Вели- [c.92]

Расчет малоцикловых усталостных повреждений может проводиться по тому же плану, как и описанный в предыдущих пунктах расчет на многоцикловую усталость, с той разницей, что уравнение механических состояний элемента материала должно описывать не процесс микропластических деформаций, связанный с упругими несовершенствами материала, а контролируемый процесс макропластического деформирования. Параметры уравнения механических состояний должны отвечать соответствующим экспериментальным кривым Stj (etj) при учете деформационной анизотропии материала, циклической нестабильности и ползучести. [c.173]

Пластическая деформация характеризует циклическую анизотропию и определяется суммированием деформации исходного нагружения и алгебраической суммы величин б( ) по числу полуциклов к. При высоких температура.х к указанным выше деформациям б( ) и добавляются циклическая и односторонняя деформации ползучести. Сочетание этих деформаций при испытаниях с выдержками определяет характеристики длительной [c.10]

Анализ модели позволил предсказать возможность аномального протекания процессов смещения петли после определенной предыстории, приводящей к деформационной анизотропии циклическую релаксацию с возрастанием асимметрии при жестком цикле нагружения и циклическую ползучесть в направле-йии, противоположном по знаку среднему напряжению,— при Мягком. Эти эффекты аномального смещения петли гистерезиса Наблюдались в специально поставленных экспериментах (сталь 12Х18Н9Т). В первом опыте (рис. А5.31, а) предельное увеличе- [c.197]

На рис. 28 в качестве примера приведены значения остаточных деформаций за полуцикл бпд и б, в четном и нечетном полуциклах для уровня амплитуд 25 кгс/мм при нагружЬнии с выдержками 5 мин при растяжении (цикл I, светлые точки) и при растяжении и сжатии (цикл II, темные точки). Из рисунка следует, что пластическая деформация и деформация ползучести изменяются с числом циклов подобно, и функции F (А) и ф (k) близки между собой. Цикл II длится почти вдвое больше, чем цикл I, и влияние общего времени деформирования сказывается в расхождении кривых г , и для этих типов нагружения с ростом числа циклов. Следует отметить также анизотропию циклических свойств, вызывающую значительные отличия пластических деформаций и деформаций ползучести в четных и нечетных полуциклах, что приводит к остаточной деформации за й-й цикл [c.203]

Титановые сплавы существенно отличаются по характеристикам, особенно по характеру протекания деформации в отдельных микрообъёмах, от стали и других металлов. Существенно в большей степени в титановых сплавах, в частности, выражена анизотропия сопротивления сдвигу по отдельным плоскостям кристаллической решетки. Все это безусловно должно было наложить отпечаток на характер изменения свойств в поверхностных и внутренних объемах металла при его циклическом деформировании. [c.187]

Исследованы механизмы разрушения материалов, армированных волокнами при статическом и циклическом нагружениях. Показана важность и Необходимость рассмотрения разрушения композитов на микроуровне. Причина этого заключается в первую очередь в присущей этим материалам неоднородности и анизотропии, приводящим к существованию многочисленных плоскостей слабого сопротивления (например, сдвигу и поперечному отрыву), по которым, как правило, распространяются трещины. В начале главы коротко рассмотрены виды разрушения однонаправленных слоистых композитов без надрезов при растяжении — сжатии в направлении армирования и перпендикулярном направлении, а также при сдвиге. Акцент сделан на особенностях разрушения этих композитов на уровне компонент. Макроповедение композитов оценивалось на основании анализа неустойчивого развития повреждений, возникших на микроуровне. При помощи модели, названной моделью сдвигового анализа, учитывающей неоднородность композита на микроуровне, теоретически обосновано аномальное влияние диаметра отверстия в слоистом композите на несущую способность. Этот метод анализа также использован для моделирования поведения слоистого композита со сквозным отверстием. [c.33]

В процессе циклического нагружения у ряда материалов обнаруживается неодинаковое сопротивление деформированию в направлении четных и нечетных полуциклов нагружения. Это означает, что на основной процесс изменения ширины петель гистерезиса от цикла к циклу накладывается процесс накапливания деформаций в направлении меньшего сопротивления циклическому деформированию [63]. Указанное явление неодинаковогр сопротивления циклическому деформированию в различных направлениях отражает циклическую анизотропию свойств материалов. Циклическая анизотропия свойств присуща ряду исследованных материалов — как циклически разупрочняющимся, так и стабилизирующимся, и упрочняющимся. [c.65]

Для циклически упрочняювпдхся алюминиевых сплавов АК-8 и В-96 пластические деформации при к оо стремятся к предельной величине, приведенной на рис. 2.1.6, а, в зависимости от степени исходного деформирования (экспериментальные точки). Сплошными линиями показан расчет по уравнению (2.1.8), а пунктирными — по уравнению (2.1.9), учитывающему циклическую анизотропию свойств материалов. Аналогичные данные по циклически анизотропным материалам, стабилизирующимся (В-95) и разупроч-няюпщмся (ТС1), приведены на рис. 2.1.6, б. [c.73]

Экспериментально диаграмма [286] получена при симметричном цикле жесткого нагружения для циклически стабильных материалов. Аналогичное построение может быть выполнено и для циклически нестабильных материалов, когда по параметру числа полу-циклов нагружения образуется серия диаграмм [286], отражающих циклическое упрочнение или разупрочнение в зависимости от свойств материалов. Однако в общем случае нагружения диаграмма деформирования [286] не подтверждаетч я. Как известно, при циклическом упругопластическом нагружении обычно происходит перераспределение пластических деформаций от цикла к циклу, и интенсивность этого процесса существенно зависит от циклической анизотропии свойств [63], а также асимметрии напряжений [105]. В результате не удается получить диаграмму циклического деформирования, единую для различных типов нагружения (рис. 2.2.1, б), что, как отмечалось выше, затрудняет использование диаграммы в формулировке [286] для решения соответствующих задач циклической пластичности. [c.79]

Результаты испытания при малоцикловом нагружении образцов из стали Х18Н10Т в состоянии аустенизации показали, что материал является циклически стабилизирующимся без выраженной циклической анизотропии свойств. После некоторого упрочнения в течение первых пяти попуциклов нагружения наступала стабилизация петли пластического гистерезиса вплоть до момента образования макротрещины. [c.182]

При циклическом деформировании в упругопластической области возникают пластические деформации, накапливающиеся циклически (за каждый цикл возникает деформация гистерезиса, обозначенная на рис. 4 2sp) и односторонне (Авр,), за счет циклической анизотропии [15], процессов релаксации и ползучести при выдержках. Для деформационной оценки накопленного повреждения используется уравнение кривой малоцикдовой усталости в начально предложенной форме [16] [c.11]

На основе развития теорий течения с остаточными микронапряжениями (с целью отразить эффект Баушингера, свойственный циклическим процессам, релаксацию при выдержках и анизотропию упрочнения) и использования метода конечного элемента осуществляются вычислительные решения краевых задач при циклическом нагружении в изотермической и неизотермической постановке. Примером осуществления такого решения в Горьковском физико-техническом институте под руководством А. Г. Угодчи-кова является задача о концентрации деформации и напряжений в пластине из стали Х18Н9Т с круглым поперечным отверстием при пульсирующем малоцикловом растяжении, сопровождающемся синфазным циклическим изменением температуры. На рис. 18 представлена схема двух следующих друг за другом циклов нагружения с указанием последовательных стадий (обозначены цифрами), для которых производился расчет полей методом конечного [c.25]

Циклическое деформирование происходит в условиях взаимодействия двух противоположных явлений циклического упрочнения с проявлением поцикловой анизотропии (при скоростях деформирования, при которых временные эффекты отсутствуют), и ползучести на этапе выдержки при температуре 800 °С. [c.236]

Термоструктурная усталость связана с возникновением циклических напряжений второго рода , уравновешенных в малых объемах, соизмеримых с размерами кристаллических зерен, образующих структуру соответствующего конструкционного металла. Основной причиной появления таких напряжений является стеснение локальных деформаций теплового расширения из-за анизотропии как деформационных свойств, так и характеристик сво- [c.28]

В случае малоцикловой усталости деформационная анизотропия играет определяющую роль, поэтому от соотношений (2.31) приходится отказываться. Для циклического нагружения при линейном напряженном состоянии кривые деформирования в конкретных циклах могут быть исследованы экспериментально, причем рекомендуется [18, 41, 79 J отсчитывать деформации обратного хода каждый раз от того состояния, в котором путь нагружения меняет свое направление. Применительно к ряду исследованных материалов подобные кривые, представленные схематически на рис. 2.5, оказываются общими для всех уровней напряжений [18, 42, 65], хотя могут зависеть при этом от коэффициента асимметрии цикла нагружения. Располагая наборомтаких кривых, можно определять в соответствующих циклах ширину петель гистерезиса. Для определения деформации циклической ползучести необходимо располагать еще и набором кривых деформирования в каждом цикле при прямом ходе нагружения, причем и здесь деформация отсчитывается от состояния, в котором путь нагружения изменяет свое направление (ср. рис. 1.10). Как при прямом ходе нагружения, так и при обратном (рис. 2.5, 2.6) односторонне накопленная пластическая деформация в N-u цикле равна сумме деформаций +. .. + [c.54]

Циклическая анизотропия свойств материалов характеризует собой явление неодинакового сопротивления циклическому деформированию в направлении четных и нечетных полуциклов нагружения, что может объяснять наряду с другими причинами (различие исходных диаграмм растяжение—сжатие, асимметрия цикла напряжений) возникновение у некоторых материалов преимущественного одностороннего накопления пластических деформаций. Хотя большинство материалов является циклически изотропными, циклическая анизотропия может быть присуща ряду материалов — как циклически разупрочняющимся (сталь ТС), так и стабилизирующи.мся (В-95) и упрочняющимся (В-96, АК-8). Экспериментальное изучение зависимости ширины петли гистерезиса в первом полуцикле нагружения (считая исходное нагружение за нулевой полуцикл) от степени исходного деформирования при симметричном и асимметричном мягком нагружении устанавливает линейную связь между этими характеристиками (рис. 2.4) во всем диапазоне исследованных деформаций (до 10 е .). При построении зависимости для несимметричного цикла от амплитудных значений деформаций ёа в исходном нагружении экспе- [c.29]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...