Деформация циклическая

На рис. 81 приведены величины коэффициента гистерезиса для чугунов и сталей в функции амплитуды X колебания напряжении за цикл деформации. Циклическая вязкость серых чугунов в 5-6 раз больше, чем углеродистых сталей и в 10-20 раз. чем легированных [c.170]

Поправочная функция на размер зоны пластической деформации F(R) учитывает различия в раскрытии вершины усталостной трещины, которые возникают при изменении асимметрии цикла R. В частном случае, согласно (3.5), поправка F(R) = (1 - К). Соотношение между радиусами зон пластической деформации (циклической и периферической) имеют вид [c.140]

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 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]

Учет деформации ползучести в цикле при изотермическом малоцикловом нагружении, как одного из факторов, определяющих разрушение, предложен также в работах [13, 85] и др. Для расчета деформаций циклической ползучести приходится преодолевать значительные трудности даже для деталей простых форм и простых условий циклического нагружения. Установление закономерностей циклической релаксации экспериментальным путем является пока еще необходимым условием для оценки долговечности. Однако эти закономерности, установленные в опытах, в дальнейшем можно использовать в расчетах. [c.112]

Даже хорошо отожженные металлы содержат большую плотность дислокаций, оцениваемую приблизительно 10 —10 см 2. При пластических деформациях металлов плотность дислокаций значительно возрастает и может достигать 10 —10 см- и выше. Однако плотность дислокаций увеличивается не только при пластических деформациях статического нагружения. Большинство экспериментальных работ, посвященных исследованию дислокационной структуры при усталости и ультразвуковых колебаниях, показывает, что, несмотря на относительно малые амплитуды напряжений (деформаций), плотность дислокаций возрастает в процессе циклического нагружения. После некоторого числа циклов нагружения она достигает определенной величины насыщения и в дальнейшем остается практически постоянной. Большей амплитуде напряжения (деформации) циклического нагружения соответствует и большая величина насыщения плотности дислокаций. Полученная при этом дислокационная структура зависит не только от величины амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, но и от кристаллического строения материала и температуры, при которой проводится эксперимент. [c.176]

Это выражение описывает семейство изохронных кривых деформирования, когда пластическая составляющая является суммой активной деформации циклического нагружения и деформации ползучести на стадии выдержек в соответствии с двумя членами и квадратных скобках. В зависимости от длительности выдержки Тв образуется система изохронных кривых, которые, будучи подобными по параметру накопленного числа полуциклов к и общей длительности нагружения т, вводятся в вычислительный анали полей упругопластических деформаций в элементах конструкций при термоциклическом нагружении. [c.21]

Существующие гипотезы о механизме возникновения макронапряжений, основывающиеся на различии в плотности деформированного металла по глубине поверхностного слоя, не объясняют многие известные экспериментальные факты. Например, макронапряжения перераспределяются и снимаются в результате последующей пластической деформации, циклической наработки или термообработки, но при этом различие в плотности металла по глубине поверхностного слоя существенно не выравнивается оно сохраняется, а может и усиливаться. Это вынуждает искать другие объяснения механизма возникновения макронапряжений и их знака. [c.128]

При циклическом изменении внутреннего давления и замедленной скорости накопления деформаций циклической ползучести (при низкой температуре, малых напряжениях, высокой частоте нагружения и т. п.) возможны накопление усталостных повреждений и разрушения не квазистатического характера, а смешанного или усталостного. Указанные условия могут возникать на больших временных базах. [c.123]

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]

Если повторные неупругие деформации возникают при повышенных и высоких температурах, то к пластическим деформациям добавляются деформации циклической ползучести и малоцикловые повреждения суммируются с длительными. В этом случае определение прочности и ресурса проводится по критериям длительной циклической прочности [2, 10, 11]. Напряженно-деформированные состояния и условия разрушения по критериям длительной циклической прочности формулируются и записываются в кинетической постановке. Эти вопросы также отражены в настоящей монографии. [c.12]

Таким образом, деформация циклической ползучести (рис. 4.26, г), увеличиваясь с числом циклон нагружения при I = 650° С, вносит существенный вклад в характер изменения и величину [c.95]

Влияние частоты наложенных деформаций и, что не менее важно, скорости нагружения в условиях двухчастотного нагружения может быть проиллюстрировано па примере сопоставления рассмотренных выше результатов и экспериментальных данных, полученных при двухчастотном нагружении этой же стали с формой циклов, представленной на рис. 4.19, е, когда частота низкочастотного нагружения (включая время выдержек), температура, а также уровни максимальных и высокочастотных напряжений оставались прежними, а частота а,,, составляла /2 = 30 Гц, что соответствовало соотношению частот = 18 000. Характер развития деформаций в этих условиях показан на рис. 4.27. Важно, что их кинетика в основном подобна изменению соответствующих характеристик при нагружении с меньшим соотношением частот (см. рис. 4.25). Как и в последнем случае, полная ширина петли гистерезиса б после уменьшения в первые циклы нагружения вследствие упрочнения материала в дальнейшем несколько стабилизируется, а затем начинает увеличиваться (рис. 4.27, а), но интенсивность разупрочнения материала в этом случае существенно ниже, чем при нагружении с/2//1 = 80. Активная же составляющая циклической пластической деформации бд вплоть до разрушения остается на установившемся уровне для всех исследованных напряжений. В связи с этим увеличение с числом циклов полной ширины петли следует отнести за счет деформации циклической ползучести которая также непрерывно увеличивается после начальной стадии нагружения (рис. 4.27, 6). Если сравнить ее абсолютные значения для одних и тех же уровней максимальных напряжений двухчастотного нагружения при /2 /1 = 18 000 и /2//1 = 80 с нагружением по трапецеидальной форме циклов, принимая во внимание при этом закономерности взаимосвязи диаграмм циклического деформирования по про- [c.96]

Во втором цикле нагружения (рис. 4.28, в) наблюдается аналогичная картина, с той лишь разницей, что абсолютные величины деформации ползучести для всех рассматриваемых режимов становятся меньше соответствующих величин первого цикла. Это обстоятельство связано с эффектом упрочнения материала при исходном деформировании. Однако с дальнейшим ростом числа циклов нагружения (Л = 4, рис. 4.28, г и N = 5, рис. 4,28, д) развитие деформации циклической ползучести для двух наиболее напряженных из рассматриваемых режимов нагружения (кривые 3 я 4) усиливается, поскольку материал оказывается уже достаточно поврежденным (в этих случаях Np = 5- 6 циклов), в то время как для других двух режимов (кривые 1 я 2) характерным остается уменьшение е - В последнем случае накопленное к 4-му и 5-му циклам нагружения повреждение еще сравнительно мало и в относительных единицах составляет й 0,1. Из этих данных видно, что вместе с уровнем действующих напряжений и формой цикла нагружения на характер развития деформации ползучести в течение выдержек с наложением па них (или без наложения) высокочастотных напряжений оказывает существенное влияние и уровень накопленного в материале к данному моменту повреждения. [c.99]

Если вернуться к рассмотрению представленных на рис. 4.27 данных по двухчастотному нагружению с = 80 и проанализировать кинетику одностороннего накопления деформаций в этих условиях (см. рис. 4.27, б), то можно видеть, что дополнительное усталостное повреждение материала от высокочастотной составляющей, а также рассмотренные выше особенности, связанным с наличием и кинетикой деформации циклической ползучести вх, проявляют свое влияние и в этом случае, обусловливая прогрессирующее с числом циклов. накопление характер которого в общем подобен двухчастотному нагружению с меньшим соотношением частот (см. рис. 4.25, б). [c.99]

Средние значения деформаций (циклических и односторонне накопленных), полученные суммированием по отдельным участкам, равным 0,5 мм и 5 мм и отмеченным на рабочей базе образца рисками, в виде [c.132]

Под эффектами циклической релаксации и циклической ползучести обычно понимают смещение петли пластического гистерезиса, происходящее в процессе повторных нагружений. Если цикл ограничен по деформациям (жесткое нагружение), при таком смещении изменяется его среднее напряжение, это называют циклической релаксацией. При ограничении цикла по напряжениям происходит постепенное накопление деформации (циклическая ползучесть). Любой из указанных эффектов, в зависимости от условий, в большей или меньшей степени может проявляться в процессе стабилизации диаграммы циклического деформирования. У циклически стабильных (стабилизированных материалов) они наблюдаются в экспериментах лишь при наличии асимметрии в условиях нагружения, которая при этом может быть даже малозаметной (настолько, что цикл ошибочно полагают симметричным). Упрощения, которые пришлось использовать, чтобы получить уравнение состояния (3.30), позволяющие достаточно просто и в то же время адекватно (см. 15) отразить основные закономерности повторно-переменного деформирования, исключили из рассмотрения эффекты циклической релаксации и циклической ползучести. Поэтому, строго говоря, эти уравнения справедливы лишь в условиях симметричного цикла (понятие [c.67]

Кривые суммарной пластической деформации циклически разупрочняю-щегося материала (теплоустойчивая сталь) показаны на рис. 5, из которых следует, что циклическая анизотропия свойств приводит к одностороннему накоплению пластических деформаций. [c.82]

Из отмеченного следует, что исследование скалярных свойств при сложном нагружении (большие кривизны, изломы на траекториях деформаций, циклические деформации) является актуальной проблемой в теории упругопластических процессов. [c.49]

Рассмотрим бигармоническую задачу для многосвязных областей, обладающих циклической симметрией. При решении этой задачи используем особенности упругой деформации циклических систем при воздействиях, представленных тригонометрическими полиномами [4], [8]. Кроме того, что наиболее существенно, мы будем строить решение задачи для многосвязной, циклически симметричной области наложением решений для соответствующей двусвязной области [c.135]

Обычно в расчет могут быть введены некоторые эквивалентные циклы, которые позволяют приближенно описать поведение детали, как подвергающейся строго периодическому воздействию определенных нагрузок и температуры. Применительно к таким процессам можно использовать термины циклическая термоупругость — при наличии только упругих деформаций, циклическая термопластичность— в случае пластического течения, циклическая ползучесть — при развитии деформаций ползучести. [c.215]

Как известно, трещины более чувствительны к повторяющимся нагрузкам. Если при данной фиксированной нагрузке трещина не растет, а при циклической нагрузке того же уровня распространяется, то это может происходить лишь под влиянием необратимости деформаций. Циклический рост трещины можно описать в рамках модели упругопластического тела (с добавлением критерия разрушения), если должным образом учесть пластические деформации, возникающие как при нагружении тела и росте трещины (см. 4.5-4.7), так и при разгрузке. [c.161]

В стыковых соединениях при малой ширине зоны разупрочнения неблагоприятный эффект резкого скачка механических свойств, способный привести к концентрации деформаций, может сглаживаться эффектом контактного упрочнения, задерживающего развитие пластических деформаций. Циклические испьггания специально выполненных образцов с резкой механической неоднородностью при различной [c.316]

Ремень в процессе работы находится в сложном напряженном состоянии, причем отдельные составляющие напряжений и деформаций циклически изменяются при обходе ремня по контуру ременной передачи. Особо сложен процесс деформации ремня при передаче тягового усилия на щкивах, где отдельные элементы ремня воспринимают напряжения растяжения от предварительного натяжения ремня, напряжения изгиба при охвате шкива, напряжения сдвига от передачи окружного усилия, причем распределение всех этих напряжений неравномерно по высоте, ширине ремня и длине дуги охвата. Аналитическое определение напряжений и деформаций элементов клинового ремня с определением мест максимальной концентрации напряжений и учетом реальной анизотропии ремня, внецентренного приложения нагрузки, изменения фрикционной связи по высоте канавки и длине дуги охвата может быть выполнено лишь с допущениями, не исключающими некоторой неточности расчета. [c.33]

В качестве факторов, способных вызвать разрушение материалов, обычно рассматривают односторонне накопленные необратимые деформации циклические необратимые деформации циклические нагрузки разной частоты нагрузки, достигающие при данном напряженном состоянии значения хрупкой прочности и др. [c.206]

Предложена дислокационно-статистическая модель, в основу которой положено размножение дислокаций источниками Франка—Рида, первоначально дезактивированными точечными дефектами. С помощью указанной модели получены аналитические зависимости и.чменения плотности дислокаций от числа циклов (времени) и амплитуды напряжения (деформации) циклического нагружения, которые согласуются с литературными экспериментальными данными. [c.238]

Гц. Г1а рис, 5 и 6 представлена статистическая обработка результатов испытаний. Вплоть до 10 % долговечности на уровне перегрузки отнулевая перегрузка не вызывает снижения предела усталости. Возможное повреждение структуры было перекрыто значительным дефорлшгцт-онным упрочнением, обусловленным односторонним нагружением и первом цикле нагружения и отпулевьш повторным нагружением, при котором произошло накопление деформации циклической ползучести. Преобладающее действие усталостного повреждения над упрочнением проявляется только после 1500 циклов отнулевого цикла перегрузки. Предел выносливости значительно поип-жается — с 202 до 147 МПа. [c.354]

Для оценки несущей способности резьбовых соединений, применяемых в энергетике, нами исследованы характеристики сопротивления деформированию и разрушению шпилечных сталей 25Х1МФ и 20Х1М1Ф1ТР. Параметры сопротивления однократному деформированию у этих сталей при нормализации и закалке с высоким отпуском близки по своим значениям. Анализ диаграмм циклического деформирования при симметричном цикле нагружения показал, что исследуемые стали являются циклически стабилизирующимися. Ширина петли циклического гистерезиса почти линейна от величины исходной деформации. Циклический предел пропорциональности не зависит от степени исходного деформирования. Для обеих сталей существует обобщенная диаграмма упругопластического циклического деформирования как для мягкого, так и для жесткого нагружения. Характер разрушения гладких образцов зависит от уровня исходного деформирования и вида нагружения. При жестком нагружении наблюдался усталостный вид разрушения, при мягком как усталостный, так и квазистатический, а также переходной. [c.389]

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]

Малоцикловая усталость при различной форме циклов нагружения и нагрева при мягком режиме испытания. Основным фактором, определяющим характер перераспределепия повреждений в условиях мягкого режима и выдержек в области высоких нагрузок при повышенных температурах, является процесс монотопного накопления деформаций циклической ползучести, интенсивность которого в первую очередь связана с формой и длительностью цикла нагрузки и температурой. Время до разрушения материала с пони- [c.56]

В случае испытания хромистой стали на режимах, соответствующих данным рис. 2.11, а, также происходит одностороннее накопление деформаций циклической 1толзучести (рис. 2.14, s). Особенно быстро деформации накапливаются в рел име длительного статического нагружения при циклическо нагружении с высокой частотой без выдержек этот процесс протекает менее интенсивно. Из данных, приведенных на рис. 2.14, в [17], следует, что значение накопленной деформации циклической ползучести на стадии разрушения для данного напряжения (атах = 390 МПа) является относительно постоянным, хотя время до разрушения может быть различным. Это, по-видимому, связано с режимом термомеханического нагружения (отнулевой цикл) и механизмами формирования необратимых изменений в структуре материалов для данного и симметричного (рис. 2.14, б) режимов малоциклового деформирования. Однако малоцикловая долговечность и в этих условиях (см. рис. [c.60]

Следует заметить, что термины циклическая ползучесть и циклическая релаксация несколько перегружены. Так называют процессы, различающиеся как условиями, так и механизмами, в соответствии с которыми они реализуются, — в частности, процессы, происходящие при циклических выдержках в одном или обоих полуциклах, при которых поддерживается постоянным напряжение (циклическая ползучесть) или деформация (циклическая релаксация). Последнюю также определяют как релаксацию с периодическим восстановлением начального на пряжения (или с повторными подтягами). [c.26]

Разрыхление топливных кожухов детально рассматривалось Бри [18]. Он проанализировал роль разрыхления в приспособляемости и пластической циклической деформации. Циклический нагрев и нагружение сосудов давления рассматривались Хиббелером [97]. [c.189]

Как видно из рис. 2, изменение деформационных характеристик при двухчастотном нагружении принимает иной характер, чем при одночастотном. Так, величина циклической пластической деформации (рис. 2, а) при равных с одночастотным нагружением амплитудах максимальных напряжений существенно увеличивается. Вместе с тем более интенсивно протекает его разупрочнение после первых циклов нагружения при всех исследованных уровнях действующих напряжений. Также активизируется и одностороннее накопление деформации (рис. 2, 6), которое на больших уровнях напряжений (Оцтах = 28—26 кгс/мм практически начинается с первого цикла нагружения, а с понижением нагрузки до атах < 26 кгс/мм накопление начинается прип/iVp 0,5. Если рассмотреть изменение лишь активной составляющей циклической пластической деформации (рис. 2, в), то можно отметить, что ее кинетика более подобна кинетике циклической пластической деформации одночастотного нагружения, а на характер изменения полной ширины петли оказывает существенное влияние деформация циклической ползучести е, (рис. 2, з), величина которой зависят от уровня Оотах- [c.90]

Нелинейное нагружение моделирует большие пластические деформации, циклическое нагружение учитывает ударные эффекты является суперпозицией нескольких билинейных и мультилинейных нагружений, которые включаются в расчет в зависимости, например, от температуры нагружения. [c.15]

В лагранжевых периодических течениях поле скоростей стационарно в эйлеровом смысле в некоторой системе отсчета. В такой системе отсчета каждая материальная точка циклически перемещается по замкнутой траектории и элементы материала подвергаются периодическим деформациям. Кроме того, лагранжевы периодические течения являются течениями с предысторией постоянной деформации, и, следовательно, тензор if в уравнении (5-1.24) не зависит от [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...