Механические характеристики температурно-временная зависимость

В последнее время проводились работы в области механики полимеров, создания методов расчета деталей из полимеров на прочность, комплексного изучения их физико-механических характеристик. Изучаются теории, необходимые для решения задач о деформированном и напряженном состоянии упруго-вязких полимеров. Получила развитие теория и накоплен обширный экспериментальный материал в области температурно-временной зависимости прочности, развиты представления о статической усталости армированных систем на основании свойств отдельных компонентов, показано существование предела длительной статической прочности. Для описания условий разрушения предложены критерии предельного состояния, экспериментально показана зависимость плотности и упругости. Определенное развитие получили представления о взаимосвязи структуры полимеров и их механиче ских свойств, а также структурная механика армированных систем. [c.215]

Конструктор, создавая РТИ, должен уметь достаточно точно предсказать основные механические характеристики изделия жесткость при разных видах нагружения, размеры контактных поверхностей уплотняющих деталей и распределение напряжений на них, развивающиеся в резиновых деталях температурные поля, изменение механических показателей во времени и сроки службы отдельных деталей. При этом, как правило, используется уже накопленный опыт результаты экспериментальных исследований, известные теории и методы расчета. При отсутствии такого опыта приходится приобретать его в стадии проектирования РТИ, т. е. экспериментальным путем подбирать конструкцию с такой комбинацией параметров, которая способна удовлетворить техническим требованиям. Этот пуТь очень трудоемкий и сильно затягивает сроки проектирования. Поэтому естественно стремление перейти, к расчетному пути определения параметров РТИ. Первые попытки такого характера связаны с применением зависимостей сопротивления материалов. Однако система гипотез, на основе которой выводятся такие зависимости, пригодна только для элементов класса длинных стержней. Обычные же конструкции РТИ никак не могут быть отнесены к классу стержней, и поэтому механические характеристики, подсчитанные по зависимостям сопротивления материалов, сильно отличаются от полученных экспериментально. Для устранения этого несоответствия введены эмпирические поправочные коэффициенты. Таким образом, фактически был обобщен только существующий экспериментальный материал. Распространить зависимости на другие РТИ или даже на другие комбинации параметров рассматриваемых РТИ невозможно, и в этих случаях опять приходится обращаться непосредственно к эксперименту. Кроме того, выбранную форму обобщения экспериментальных результатов при помощи зависимостей сопротивления материалов трудно оценить положительно, так как конструктор не получает ясного представления о влиянии того или другого параметра на характеристики РТИ. [c.3]

В книге приведены методы расчета зависимостей нагрузка — перемещение и напряжений как при малых, так и больших деформациях показано, как учитывать изменения механических характеристик во времени. Учет вязко-упругих свойств дает возможность получить температурные поля, возникающие при знакопеременных нагрузках, и прогнозировать сроки службы амортизаторов и уплотнений. Рассматриваемые методы расчета достаточно универсальны, и опыт их применения показывает, что практически можно рассчитывать деталь любой формы при произвольной нагрузке. В ближайшие годы следует ожидать появления автоматизированных программ расчета с заранее заданной точностью расчета. [c.4]

Температурно-временная зависимость механических характеристик армированных пластиков в основном определяется особенностями деформирования полимерных связующих, так как для наиболее распространенных армирующих материалов неупругие свойства начинают проявляться при значительно более высоких напряжениях и температурах, чем у материалов матриц. Следовательно, в первую очередь, от температуры и времени зависят характеристики, определяемые полимерной матрицей . При этом колебания температуры в сравнительно узком диапазоне, практически не влияющие на свойства металлов, могут сказываться на свойствах армированных пластиков. В меньшей степени от температуры и времени зависят характеристики, определяемые армирующими волокнами. [c.35]

Таким образом, комплекс физико-механических характеристик компаундов включает в себя ТРХ, Тс, и р,, кривые ползучести, ав(Т), параметры температурно-временной зависимости прочности, параметры критерия прочности, д я а. [c.23]

Поскольку эпоксидные и другие полимерные компаунды и герметики используются в широком диапазоне температур и длительностей. механического и электрического воздействий, то для всех основных характеристик этих материалов необходимы при расчете изоляции их температурно-временные зависимости. Получение этих зависимостей путем испытаний, даже на основе ускоренных. методов, требует весьма большого объема испытаний. Поэтому очень острой является проблема отыскания теоретической основы для описания температурно-временных зависимостей характеристик свойств заливочных и герметизирующих материалов. [c.143]

На условия возникновения и развития прогрессирующего формоизменения влияют механические нагрузки и температу- ра, а также характер их изменения (по объему конструкции и во времени), геометрические особенности детали (размеры, способ закрепления и т. п.), температурно-временная зависимость механических характеристик материала и радиационное распухание. [c.322]

В разделе 2.1 было показано, что изменение временного фактора (времени I, скорости у, частоты ) может оказаться эквивалентным определенному изменению температуры Т (временной фактор и температура становятся взаимозаменяемыми), т. е. соответствуюш,ие изменения i й Г обусловливают сохранение постоянства выбранных уровней механических характеристик. При этом выполняется принцип температурно-временной суперпозиции. Применительно к (3.3.1) взаимозаменяемость ш и Г (сохранение постоянства Е или ") может быть обеспечена одинаковой температурной зависимостью для всех т, входяш их в набор времен релаксации, и сохранением постоянным безразмерного параметра (вт. Отсюда же следует, что изменение температуры Т должно приводить к смещению кривых Е" — со и Е" — со вдоль оси частот при сохранении подобия формы кривых. Такое смещение представляет собой как бы приведение временного фактора (частоты со), отвечающего начальной (до изменения) температуре Т, к соответствующему приведенному значению соу = а со, отвечающему новой (после изменения) температуре (температуре приведения). Множитель ат — функция изменения температуры, называемая фактором или коэффициентом приведения, со — приведенная частота. [c.156]

Если принять краевое условие для давления в виде оц = = —p t)y причем p t) Oy то механическая нагрузка будет вызывать внутри полупространства только сжимающие деформации. Тепловая же нагрузка будет способствовать появлению внутри полупространства растягивающих деформаций для времени t х а. Величина давления, приложенного к границе в начальный момент, и изменение во времени давления и температуры на границе полупространства будут определять решение на волне х = at и конфигурации областей пластических деформаций на координатной плоскости для t > xja. Определение реш ения в областях координатной плоскости, лежащих выше характеристики х = at, представляет значительную трудность прежде всего ввиду необходимости рассматривать ряд вариантов решения (в зависимости от значений и изменений во времени нагрузок на границе). Кроме того, осложняется применение метода сеток характеристик. Это следует из трудности выбора соответствующего размера элементарной ячейки сетки характеристик температурные эффекты убывают вглубь очень быстро, а возмущения, вызванные механической нагрузкой, убывают очень медленно. При напряжения стремятся к значениям, отвечающим пределу текучести. Приходится поэтому строить решение при t > xja иным путем, например при помощи метода итераций Куранта. [c.285]

Основные требования, предъявляемые к системе (упругий элемент—первичный преобразователь), следующие обеспечение линейности выходной характеристики (зависимости выходного электрического сигнала от величины измеряемых усилий), малого значения механического гистерезиса применяемых материалов, хорошей временной и температурной стабильности выходного сигнала. Кроме того, уровень взаимного влияния воздействующего усилия по координатным направлениям должен быть не хуже 20—30 дБ. [c.178]

Таким образом, анализируя рассмотренные выше экспериментальные данные по малоцикловому деформированию при мягком режиме нагружения с временными выдержками на экстремумах нагрузки (см. рис. 4.8—4.10), можно видеть, что как температура испытаний, так и форма цикла накладывают свои особенности на кинетику деформаций в этих условиях. В общем случае для комнатной и умеренных температур кинетика ширины петли пластического гистерезиса и односторонне накопленной в циклах деформации ё > описывается зависимостями (2.10) и (2.18). Причем для циклически упрочняющихся материалов в двойных логарифмических координатах, что соответствует степенному виду кинетической функции, они представляют собой прямые ниспадающие линии (рис. 2.3, в), а для циклически разупрочняющихся материалов в полулогарифмических координатах — прямые восходящие линии (рис. 2.3, а), отвечающие экспоненциальному виду этих зависимостей. Как показывают приведенные выше экспериментальные данные для высоких температур и сложной формы цикла нагружения, в этих условиях наблюдается более сложный характер поведения деформационных характеристик. Так, уже при 450 С сталь Х18Н10Т обнаруживает в исходных циклах некоторое упрочнение, переходящее затем на основной стадии процесса деформирования в циклическое разупрочнение, причем это характерно как для нагружения с треугольной, так и с трапецеидальной формами цикла. Если при t = 450° С степень разупрочнения еще невелика, то с повышением температуры до 650° С, когда начинается интенсивное проявление в материале температурно-временных эффектов, кинетика деформаций становится ярко выраженной и в существенной степени зависящей от времени, формы цикла и уровня нагружения. Указанные обстоятельства не учитываются зависимостями (2.10), (2.18) и для их описания было предложено [13] связать параметры этих уравнений с механическими свойствами материалов, а последние рассматривать зависящими от температуры и времени нагружения. [c.79]

Таким образом, сопротивление циклическому упругопластическому деформированию аустенитной нержавеющей стали Х18Н10Т при температуре Т = 650° С, соответствующей интенсивному протеканию в ней процессов деформационного старения и других температурно-временных эффектов, существенным образом зависит от условий испытаний, к которым в первую очередь относятся уровень циклических деформаций и форма цикла (частота) нагружения. Эти характеристики в значительной мер определяют интенсивность деформационного старения материала, а тем самым и характер изменения деформационных характеристик, на основе которых описываются процессы накопления повреждений. Учет изменения механических свойств материала вследствие его структурных изменений, а также особенностей развития деформаций в зависимости от формы цикла нагружения позволяет, как показано в разд. 4.3, достаточно правильно описывать накопление повреждений и определять в соответствии е этим расчетное число циклов до разрушения. [c.191]

Изучение механических свойств стали, содержащей 0,5% углерода и легированной хромом, ванадием, кремнием, показало, что последний является весьма эффективным легирующим элементом для сталей с высокими механическими показателями. Так, легирование сталей типа 50Х, 50ХФ, 50ХН кремнием в количестве до 1,5% повышает их временное сопротивление на 490— 686 МПа н зависимости от температуры отпуска. В то же время для этих сталей не наблюдается снижение относительного удлинения, что позволяет увеличить температурный интервал отпуска для получения высоких прочностных показателей (0 = 1960 МПа) при достаточной пластичности и вязкости. С такими механическими характеристиками стали указанного типа показали при испытании высокую эрозионную стойкость [49, 57 ]. [c.170]

Технология производства постоянных магнитов носит прецизионный характер и основывается на экстремальных зависимостях физико-механическил свойств магнитов от состава сплава, кристаллического строения, температурно-временных режимов обработки. В условиях производства при очень большой номенклатуре магнИ тов по массогабаритным характеристикам чрезвычайно трудно осуществить для каждого типа магнита оптимальные технологические режимы, необходимые для сплава данного состава. Поэтому для специалистов, работающих в области производства и разработки постоянных магнитов, важное значение имеют сознательное управление технологическими процессами и их корректировка применительно к различным типам магнитов. По мнению авторов, это возможно на основе систематизации данных по формированию высококоэрцитивного состояния сплавов, полученных советскими и зарубежными исследователя1 1И, а также по изучению природы магнитного гистерезиса, фазовой и кристаллической структуры сплавов. [c.4]

Для новых материалов определяются следующие характеристики механических свойств в пределах температур, для которых рекомендуется этот материал временное сопротивление разрыву (предел прочности), предел текучести, относительное удлинение, относительное сужение, относительное равномерное сужение, ползучесть, длительная прочность, циклическая прочность (для циклически нагруженных элементов), критическая температура хрупкости (по данным испытаний образцов типа IV по ГОСТ 6996—66 и ГОСТ 9454—60), сдвиг критической температуры хрупкости в результате старения и циклической усталости, длительная пластичность. Номенклатура и объемы определения указанных характеристик устанавливаются для каждого материала в зависимости от рекомендуемых температур и условий его эксплуатации. Механические свойства, определяемые первыми четырьмя из иеречясленных характеристик (ов, рабочую температуру. Ударная вязкость должна быть исследована в интервале от критической температуры хрупкости материала до температуры, указанной выше. [c.24]

При определенных температурно-скоростных условиях пластической деформации любого вида обнаруживается нарушение монотонной температурной зависимости всех характеристик механических свойств технического железа, углеродистых и легированных сталей и других сплавов. При нормальных скоростях деформирования, порядка 10 —10 секг , аномальное нарушение температурной зависимости механических свойств совпадает с температурой появления на поверхности стальных образцов окисной пленки синего цвета или так называемого синего цвета побежалости (250-—300° С). При этом происходит снижение пластичности стали сталь становится более ломкой чем при более низких или более высоких температурах деформации. К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, показывающий, что синеломкость стали сопровождается не только снижением пластичности, но и рядом других эффектов снижением ударной вязкости, повышением твердости и предела прочности при почти неизменном значении предела текучести, прерывистым протеканием пластической деформации и характерным звуковым эффектом, уширением рентгеновских интерференционных линий, уменьшением областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей и ростом микроискажений кристаллической решетки, повышением коэрцитивной силы и другими явлениями. При этом температура аномального изменения указанных характеристик зависит от скорости деформации и с увеличением последней от 10- сек- до 10 сек- повышается от комнатной до субкритической [172, 425]. Следовательно, термин синеломкость совершенно не отражает сути атомистиче- [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...