Деформирование упругопластическое

В общих случаях реальных условий работы элементов конструкций осуществляется, как правило, так называемое сложное нагружение, при котором внешние нагрузки возрастают или убывают произвольным образом. Для некоторых частных случаев такого нагружения удовлетворительное описание процесса деформирования упругопластических систем можно осуществить на основе уравнений состояния дифференциального типа, например теории течения с комбинированным упрочнением (см. гл. 6). [c.53]

Анализируются результаты расчета напряженно-деформированного состояния волокнистого композита периодической структуры на стадии закритического деформирования упругопластической матрицы при нагружении в поперечной плоскости. Исследуется развитие зон пластичности и разупрочнения, а также явление локализации деформации [328, 360], ранее уже частично связываемое с процессом разупрочнения материала [184, 221]. [c.246]

В настоящее время для аналитического описания диаграмм циклического деформирования упругопластических материалов могут быть использованы различные подходы. Мы ограничимся здесь двумя, позволяющими получить соотношение напряжение деформация для данного нагружения, если известны соответствующие напряжения при нагружении из естественного состояния и еще одна константа материала. [c.88]

Деформирование упругопластических тел в радиационном ноле [c.102]

Рнс.3.1. Диаграммы деформирования упругопластического тела а-случай одноосно напряженных состояний б—одноосная деформация в—эволюция импульса сжатия в упругопластическом материале. [c.77]

Упругопластическое деформирование металла приводит к возникновению в поверхностном слое заготовки остаточных напряжений, растяжения или сжатия. Напряжения растяжения снижают сопротивление усталости металла заготовки, так как приводят к по явлению микротрещин в поверхностном слое, развитие которых ускоряется действием корродирующей среды. Напряжения сжатия, напротив, повышают сопротивление усталости деталей. Неравномерная релаксация остаточных напряжений искажает геометрическую форму обработанных поверхностей, снижает точность их взаимного расположения и размеров. Релаксация напряжений, продолжающаяся в процессе эксплуатации машин, снижает их качество и надежность. [c.268]

Теплота образуется в результате упругопластического деформирования в зоне стружкообразования, трения стружки о переднюю поверхность инструмента, трения задних поверхностей инструмента о поверхность резания и обработанную поверхность заготовки (рис. 6.13). [c.269]

Абразивные зерна могут также оказывать на заготовку существенное силовое воздействие. Происходит поверхностное пластическое деформирование материала, искажение его кристаллической решетки. Деформирующая сила вызывает сдвиги одного слоя атомов относительно другого. Вследствие упругопластического деформирования материала обработанная поверхность упрочняется. Но этот эффект оказывается менее ощутимым, чем при обработке металлическим инструментом. [c.360]

Как следует из схемы, представленной на рис. В.1, информация о НДС является ключевой для анализа прочности и долговечности элементов конструкций. Поэтому правильность оценки работоспособности той или иной конструкции в первую очередь зависит от полноты информации о ее НДС. Аналитические методы позволяют определить НДС в основном только для тел простой формы и с несложным характером нагружения. При этом реологические уравнения деформирования материала используются в упрощенном виде [124, 195, 229]. Анализ НДС реальных конструкций со сложной геометрической формой, механической разнородностью, нагружаемых по сложному термо-силовому закону, возможен только при использовании численных методов, ориентированных на современные ЭВМ. Наибольшее распространение по решению задач о НДС элементов конструкций получили следующие численные методы метод конечных разностей (МКР) [136, 138], метод граничных элементов (МГЭ) [14, 297, 406, 407] и МКЭ [32, 34, 39, 55, 142, 154, 159, 160, 186, 187, 245]. МКР позволяет анализировать НДС конструкции при сложных нагружениях. Трудности применения МКР возникают при составлении конечно-разностных соотношений в многосвязных областях при произвольном расположении аппроксимирующих узлов. Поэтому для расчета НДС в конструкциях со сложной геометрией МКР малоприменим. В отличие от МКР МГЭ позволяет проводить анализ НДС в телах сложной формы, но, к сожалению, возможности МГЭ ограничиваются простой реологией деформирования материала (в основном упругостью) [14]. При решении МГЭ упругопластических задач вычисления становятся очень громоздкими и преимущество метода — снижение мерности задачи на единицу, — практически полностью нивелируется [14]. МКЭ лишен недостатков, присущих МКР и МГЭ он универсален по отношению к геометрии исследуемой области и реологии деформирования материала. Поэтому при создании универсальных методов расчета НДС, не ориентированных на конкретный класс конструкций или вид нагружения, МКЭ обладает несомненным преимуществом по отношению как к аналитическим, так и к альтернативным численным методам. [c.11]

МЕТОД РАСЧЕТА НДС ПРИ КВАЗИСТАТИЧЕСКОМ (МОНОТОННОМ И ЦИКЛИЧЕСКОМ) НАГРУЖЕНИИ В СЛУЧАЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО, ВЯЗКОУПРУГОГО И УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА [c.12]

При разработке феноменологической модели используется теория ползучести с анизотропным упрочением [123, 251, 252, 369] (эта теория в отличие от теории упрочения [120, 157, 306] весьма точно описывает поведение материала при переменном направлении деформирования), разработанная с учетом случая деформирования материала в упругопластической области. При этом, как указывалось выше, под пластической деформацией понимается деформация, включающая как деформацию ползучести, так и мгновенную пластическую деформацию. Таким образом, теорию ползучести с анизотропным упрочнением можно интерпретировать как теорию пластического течения, когда кривые деформирования материала зависят от интенсивности скоростей пластических деформаций, и вместо вязкоупругой задачи рассматривать упругопластическую. [c.14]

МЕТОД РАСЧЕТА НДС ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ В СЛУЧАЕ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА [c.24]

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]

В случае импульсного нагружения элемента конструкции за счет волновых процессов в зонах концентрации напряжений может реализовываться циклическое упругопластическое деформирование. Данный эффект во многих случаях является причиной уменьшения критической деформации по сравнению с идентичным параметром при статическом нагружении. [c.49]

Подчеркнем, что в общем случае при циклическом нагружении в условиях объемного напряженного состояния (ОНС), реа-лизирующегося, например, у вершины трещины или острого концентратора в конструкции, соотношение компонент приращения напряжений при упругой разгрузке может не совпадать с идентичным соотношением напряжений в момент окончания упругопластического нагружения [66 68, 69, 72, 73]. Поэтому интенсивность приращения напряжений 5т, при которых возобновится пластическое течение при разгрузке (или, что то же самое, при реверсе нагрузки), может быть меньше, чем в одноосном случае, где циклический предел текучести 5т = 20т для идеально упругопластического тела [141, 155]. Это обстоятельство приводит к некоторым особенностям деформирования и соответственно повреждения материала в случае ОНС. Например, при одинаковом размахе полной деформации в цикле можно получить различные соотношения интенсивности размаха пластической АеР и упругой Де деформаций за счет изменения параметра 5т- [c.130]

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]

Упругопластическое деформирование материала подчиняется зависимости [c.172]

НДС в области упругопластического деформирования при взаимодействии остаточных напряжений с рабочими определяется с помощью алгоритма, представленного в гл. 1. [c.201]

С целью исследования основных закономерностей деформирования материала у вершины трещины при циклическом нагружении были решены МКЭ упругопластические задачи с использованием теории пластического течения в сочетании с моделью трансляционного упрочнения [72, 83]. Объектом численного исследования служила пластина высотой 60, длиной 480 мм с трещиной длиной L = 20 мм и притуплением б = 0,04 мм (рис. 4.2). Минимальный размер КЭ составлял 0,02 мм, что примерно соответствует размеру зерна конструкционных сталей. Нагружение осуществлялось по двум схемам, представленным на рис. 4.2, а. В первой схеме моделировалось деформирование материала у вершины трещины только по I моде нагружения (Pi =5 0, Рг = 0), во второй —по I и П модам одновременно. [c.204]

Поясним роль структурного элемента (зерна или блока) при анализе накопления повреждений в материале. Ранее (см. раздел 2.3) было отмечено, что одним из основным механизмов, образования микротрещин является скопление дислокаций у препятствий (барьеров), которыми в большинстве случаев являются границы зерен, блоков и фрагментов, сформировавшихся в процессе деформирования материала. Если размер обратимой упругопластической зоны меньше диаметра зерна dg, плоские скопления дислокаций не доходят до границ зерен, поэтому здесь не создается необходимая для зарождения микротрещин концентрация напряжений. С другой стороны, в теле зерна отсутствуют барьеры дислокационного происхождения, которые могут служить стопорами для скопления дислокаций. Значит, [c.213]

Здесь бт = От/f N — показатель в степенной аппроксимации кривой деформирования в виде е = ет(о//ат) ц — коэффициент Пуассона в упругопластической области /(Л/), In — известные по HRR-решению, табулированные функции. [c.229]

Следует отметить, что в момент страгивания трещины возможно значительное пластическое деформирование конструкции, при котором диссипация энергии может оказать существенное влияние на кинетику трещины. При развитии трещины в подавляющем большинстве случаев пластическая деформация локализована у вершины движущейся трещины. Формулировка энергетического баланса в виде уравнения (4.75) дает возможность проводить анализ развития трещины в упругой постановке, поскольку диссипация энергии у вершины движущейся трещины включена в 2ур. Таким образом, необходимо решать упругопластическую задачу до момента старта трещины, а при анализе ее развития можно использовать решение упругой задачи. Такое моделирование кинетики можно осуществить путем завышения предела текучести материала после старта трещины. [c.246]

Измерение амплитуды и профиля упругой волны сжатия, д также параметров в области течения между фронтами упругой я пластической волн дает информацию о высокоскоростном деформировании упругопластической среды и его особенностях. Д.чя этого наиболее широко используются методы емкостного датчика [31, 32] и оптического затйора [33], позволяющие осуществлять непрерывную регистрацию движения свободной поверхности. Возможна также постановка измерений с использованием манганинового и диэлектрического датчиков. Однако в этом случае точность измерений хуже. Результаты исследований указывают на сложную, до конца не изученную картину процесса деформирования металлов в одномерных ударных волнах. Многочисленными экспериментами показано, что в большинстве металлов и их сплавов в согласии с основными представлениями о характере поведения упругопластической среды при ударно-волновом нагружении образуется двухволновая конфигурация. При этом упругая волна может иметь четко выраженный фронт (ударный разрыв), как, например, у сталей, либо представлять собой течение типа простой волны сжатия [c.198]

В [61] для задач импульсного деформирования упругопластических тел предложена модель, учитывающая изотропное вязкое разрушение металлов путем введения внутреннего параметра — объема микропор [210]. При расчете вводятся подвижные координатные сеткп и применяется конечно-разностная схема переменного порядка аппроксимации ( гибридная схема). В качестве критерия макрйразрушения [61] предлагается использовать некоторую предельную величину объема микродефектов в единице объема материала, при достижении которой в окрестности расчетной точки среды строится новая лагранжева сетка с двойным узлом и выделением свободной поверхности вдоль направле-ння площадки действия максимального главного направления. Сходная кинетическая модель, основанная на учете изолирован- [c.30]

В общем случае деформирование материала может быть упругим, упругопластическим, вязкоупругим и упруговязко-лластическим. Упругое и упругопластическое деформирование материала реализуется при нагружении, когда временными эф- [c.11]

Традиционным подходом к решению задач упруговязкоплас-тичности (наличие мгновенной пластической деформации и деформации ползучести) при переменном во времени термосиловом нагружении является комбинация двух отдельных задач — упругопластической и вязкоупругой. Найденные из первой задачи пластические деформации являются начальными деформациями для задачи вязкоупругости, решение которой осуществляется численным интегрированием во времени уравнений ползучести с применением шагово-итерационной процедуры метода начальных деформаций [10]. Как видно, такой метод исключает возможность анализа НДС элемента конструкции, когда пластическое (неупругое) деформирование материала обеспечивается мгновенной пластической деформацией и деформацией ползучести одновременно. Для решения подобного рода задач можно использовать подход, разработанный в работах [43, 44]. Он основан на введении мгновенных поверхностей текучести, зависящих не только от неупругой деформации (неупругая деформация равна сумме мгновенной пластической деформации и деформации ползучести далее неупругую деформацию будем называть пластической), но и от скорости деформирования. В этом случае решение вязкопластической задачи сводится [c.13]

Появление микронапряжений в телах при их упругопластическом деформировании обусловливается микроскопической неоднородностью упругих и пластических свойств поликристалли-ческих материалов. Потенциал скоростей деформаций ползучести принимается в виде [c.14]

При динамическом нагружении во многих случаях кривые упругопластического деформирования ватериала оказываются чувствительными к скорости деформирования. Поэтому в общем случае деформирование материала целесообразно описывать реологическими зависимостями (1.4) и (1.6), приняв в (1.6) В рс, Т)=0, так как релаксационные процессы не успевают реализоваться при малой длительности нагружения. [c.24]

Кроме перечисленных исследований в главах 5 и 6 будут приведены комплексные исследования термоупругопластического деформирования материала, обусловленного процессом сварки, а также упругопластического и вязкопластического деформирования соответственно при импульсном и термосиловом нагружениях конструкции. Здесь эти исследования не излагаются, так как они являются весьма специальными и представление такого рода расчетных и экспериментальных результатов целесообразно делать в контексте с рассматриваемой технической проблемой. [c.32]

Процесс малоциклового усталостщ)го разрушения ОЦК металлов может быть подразделен на три этапа множественное зарождение микротрещин на самых ранних стадиях циклического упругопластического деформирования, стабильное подрастание микротрещин за счет эмиссии и стока дислокаций в их вершины и, наконец, нестабильное развитие микротрещин до ближайших эффективных барьеров, которыми могут являться микронапряжения или границы деформационной субструктуры. Исходя из указанной схематизации усталостного разрушения ясно, что долговечность до зарождения макроразрушения определяется двумя параметрами НДС неупругой деформацией (точнее, размахом неупругой деформации в цикле) и максимальными напряжениями в цикле. Первый параметр определяет скорость стабильного роста микротрещины, а второй — ее критическую длину. [c.148]

Будем полагать, что в момент начала процесса неустойчивого деформирования за счет наличия пор нагруженность материала такова, что его реология начинает подчиняться закону упругопластического, а не упруговязкого деформирования. При этом принимается, как и в подразделе 2.2.2, что локальное изменение деформации в характерном сечении не приводит к изменению соотношения компонент тензора напряжений (а следовательно, и параметров qn = a fOi и q,n omfoi) в структурном элементе. Окончательно условие достижения критической деформации при межзеренном разрушении формулируется аналогично условию предельного состояния в случае внутризеренного вязкого разрушения [c.156]

Как видно, в таком подходе не учитывается возможность перераспределения ОСН в процессе роста трещины за счет упругопластического деформирования материала. В последующей работе [140] Махненко учитывает такую возможность и вычисляет Кт с учетом упругопластического деформирования материала, происходящего по мере развития трещины, для случая равномерно распределенных ОСН по толщине сварного соединения. [c.197]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...