Удельная энергия пластического деформировани

Для случая квазихрупкого разрушения в формулу Гриффитса была введена удельная энергия пластического деформирования приповерхностного слоя трещины [549, 491 ]. Однако для поля пластических деформаций при распространении трещин получены лишь приближенные численные решения в большинстве случаев в предположении об идеальной пластичности материала [214, 518, 584], Полученные результаты, как правило, плохо согласуются с данными непосредственных измерений. [c.129]

Ур - удельная энергия пластического деформирования [c.131]

Стадийность процессов пластической деформации и разрушения в работах [18, 19] рассматривается с учетом удельной энергии пластической деформации. Авторы выделяют три стадии на кривой деформации I - стадию интенсивного упрочнения, II - стадию обратимой повреждаемости и III - стадию необратимой повреждаемости. Каждой из этих стадий соответствует вполне определенное изменение структуры и ряда механических и физических свойств, что позволяет определять напряжение и соответствующую степень деформации, при достижении которых в металле возникает обратимая и необратимая повреждаемость так же, как и удельную энергию, расходуемую на развитие указанных процессов. В работе [20] показано, что изменение коэрцитивной силы также чувствительно к структурным изменениям, происходящим на разных стадиях деформирования углеродистых сталей, а С.Е. Гуревич и Т.С. МарьяновСкая [21] исследовали стадийность повреждения при статическом деформировании с использованием критерия Механики разрушения [c.40]

Вместе с тем упругие покрытия способны повышать величину удельной энергии пластической деформации данного металла. Они задерживают в металле дислокации, т. е. дефекты кристаллической решетки, порождаемые деформированием. [c.267]

Образцы испытывали при изменении удельной энергии удара от 0,64 до 51 Дж/см ., Дальнейшее увеличение энергии удара было невозможно из-за пластического деформирования или разрушения образца. [c.50]

Известно, что при нагружении тела до некоторой деформации е , превышающей максимальную упругую, и последующей разгрузке расходуется удельная энергия А, определяемая соответствующей площадью диаграммы деформирования. Точные калориметрические испытания показывают, что не вся энергия А переходит в тепло часть энергии, называемая скрытой, остается в образце. Наибольшее значение т] (отношения скрытой энергии к затраченной работе) достигается при небольших величинах ё] и равно 0,15—0,20 [7]. Обычно предполагают, что скрытая энер ГИЯ связана с микронапряжениями, вызванными неоднородностью пластического деформирования в однородно нагруженном образце. [c.176]

Ранее мы записывали представление истинного напряжения в виде функции истинной деформации при простом растяжении (5.18). Если бы была известна связь между поведением материала при многоосном пластическом напряженно-деформированном состоянии и при простом растяжении, соотношения (5.66)—(5.68) можно было бы записать в более удобном виде. Чтобы связать поведение материала при многоосном напряженном состоянии с поведением при простом одноосном состоянии, требуется принять некоторую теорию эквивалентного напряжения. Теории эквивалентного напряжения подробно обсуждаются в гл. 6, где они используются при формулировке гипотез разрушения при произвольном многоосном напряженном состоянии. В гл. 6 будет показано, что наилучшей гипотезой описания пластического поведения при сложном напряженном состоянии является гипотеза октаэдрического касательного напряжения, или гипотеза удельной энергии формоизменения. Допустив, что лучшей гипотезой для описания пластического деформирования является гипотеза октаэдрического касательного напряжения, запишем полученные Надаи [2] выражения для октаэдрического касательного напряжения То и октаэдрической сдви- [c.120]

Обе величины играют важную роль, например, при формулировании критериев прочности и законов течения при пластическом деформировании. С помощью введенных в п. 1.2.4.3 октаэдрических напряжений или соответствующих октаэдрических деформаций удельная энергия формоизменения записывается в виде [c.63]

Упругая деформация металла не вызывает заметного изменения его удельного электрического сопротивления, а пластическая деформация (прокатка, волочение) вызывает резкое увеличение удельного сопротивления. Приведение повышенного удельного сопротивления деформированного проводникового материала к его прежней величине достигается рекристаллизацией металла. Процесс рекристаллизации пластически деформированного металла осуществляют выдержкой его в течение нескольких часов (отжиг металла) при оптимальной температуре без доступа кислорода воздуха. Так, медные провода отжигают при 350—450° С, а алюминиевые — при 230—260°С. Подводимая в процессе отжига тепловая энергия обусловливает рост кристаллов металла и возвращение их к прежней неискаженной форме. [c.100]

Как известно, удельная энергия, затрачиваемая на процесс деформирования с начала пластической деформации до окончательного (разрушения (образования трещины критического размера), определяется площадью, ограниченной кривой истинное напряжение — истинная деформация и осью абсцисс. [c.19]

Назовем удельную энергию, связанную с критическом объемом разрушения Ур, поглощаемую при пластическом деформировании чистых металлов в равновесном (отожженном) состоянии с момента начала пластической деформации и до окончательного разрушения, удельной энергией разрушения и обозначим ее через Ар. [c.21]

В методах У-интеграла напряженно-деформированное состояние у вершины трещины предлагается характеризовать не зависящим от пути криволинейным интегралом вдоль линии, близкой к вершине трещины, который определяется путем замены пути интегрирования линией, удаленной от пластической зоны у вершины. О поведении в области вершины трещины судят, таким образом, исследуя область, удаленную от вершины трещины. В случае линейно-упругого поведения У-интеграл совпадает с удельной скоростью освобождения энергии Сив условиях плоской деформации Ji = Oi = Вопросы применения У-интеграла для обоб- [c.79]

Существует гипотеза, согласно которой нарушение прочности-наступление предельного состояния для пластических материалов— обусловливается не величиной наибольших касательных напряжений 3 величиной удельной потенциальной энергии формоизменения (сдвигов), накапливаемой в материале при его деформировании. На основе этого возникла четвертая — энергетическая теория прочности. Данная теория для пластичных материалов лучше подтверждается результатами опытов при сложном напряжённом состоянии, чем третья теория. [c.258]

Определение давления металла на валки. Использование вариационных принципов механики пластических сред позволяет произвести анализ деформированного состояния при горячей пилигримовой прокатке труб и определить возможное при этом удельное давление металла на валки. Согласно принципу минимума полной энергии деформации (принцип Лагранжа), основное вариационное уравнение имеет вид [c.192]

Высокая контактная прочность хрупких материалов при отсутствии касательной нагрузки резко снижается с ее появлением. Согласно теории Губера - Мизеса - Генки пластические деформации при сложном напряженном состоянии возникают тогда, когда удельная потенциальная энергия деформирования достигает некоторого предельного значения, определенного для каждого материала, и зависит от приведенного напряжения. При этом предельная удельная нагрузка при усталостном многократном деформировании рассчитывается по формуле [c.162]

Е. Орован и Д. Ирвин на основе концепции энергетического баланса Гриффитса предложили дополнительно учесть энергию пластического деформирования, введя в формулу (25.6) вместо истинной удельной поверхностной энергии у эффективную поверхностную [c.731]

Аб.4.3. J-интеграл. Разрушение тела с трещиной представля-gT собой процесс потери устойчивости равновесия и поэтому важную для моделирования информацию доставляет рассмотре-jjiie энергетической стороны явления. Очевидно, что для удлинения трещины длиной / на величину dl необходимо совершить определенную работу, представляемую обычно линейной функцией удлинения Rdl. Множитель R, имеющий размерность силы, можно условно назвать силой сопротивления продвижению трещины. В первоначальной трактовке Гриффитса это была постоянная материала, характеризующая его удельную поверхностную энергию. Последующее изучение показало, однако, что эта величина переменна и для пластичных материалов представляет собой энергию, необходимую для пластического деформирования, предшествующего разрушению (Ирвин, Оро-ван). Это существенно меняет ситуацию, так как в отличие от поверхностной энергии энергия пластического деформирования не локализуется только на траектории трещины пластическому деформированию подвергается более или менее значительная область материала в окрестности продвижения трещины. [c.243]

В реальных условиях процесс образования и развития трещин в связи с концентрацией напряжений в вершине трещины всегда сопровождается пластическими деформациями и часть высвобождаемой эн(фгии упругой деформации идет на образование не только поверхностного натяжения, но и узкой пластической зоны в окрестности трещины. Поэтому для пластичных материалов 2уА/ включает в себя и работу по пластическому деформированию, т. е. y = == Тг + 7n.i. где Yr — поверхностное натяжение по Гриффитсу, а Yii.i — удельная энергия образования пластической зоны (Ирвин, Орован). [c.186]

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]

Прототипом задач линейной механики разрушения служит задача Гриффнтса о трещине отрыва в неограниченной среде при условиях плоской деформации (рис. 6.1). Трещина длиной 21 представлена в виде плоского математического разреза. На бесконечности заданы номинальные напряжения а, нормальные к плоскости трещины. Материал подчиняется закону Гука с модулем упругости Е и коэффициентом Пуассона V. Для того, чтобы размер трещины I увеличился на 1, необходимо затратить работу, значение которой пропорционально (И. Гриффитс связывал эту работу с энергией поверхностных сил. В действительности основная часть работы затрачивается на пластическое деформирование и другие необратимые явления. Все эти факторы учитываются в виде удельной работы разрушения V, отнесенной к единице площади вновь образованной трещины. Удельная работа у имеет размерность Дж/м = Н/м. Для конструкционных материалов удобна единица измерения кДж/м = кН/м. Согласно энергетической концепции Гриффитса трещина не растет, если значение потенциальной энергии системы П, высвобождаемой при продвижении фронта трещины на Л, меньше работы разрушения, т. е. — П < усИ. При — П > [c.159]

А. М. Розенберг и Л. А. Хворостухин, определяя расход энергии на пластическое деформирование при сжатии и резании, пришли к заключению, что для сталей при резании на микроскоростях удельный расход энергии на деформирование больше, чем при сжатии, а при высоких скоростях — наоборот. Эта разница увеличивается у белее прочных сталей. [c.152]

У края развивающейся трещины образуется узкая зона пластически деформированного материала, которая во второй стадии развития трещины, когда стороны ее достаточно удалены одна от другой, сохраняет практически постоянные размеры, определяемые типом материала и условиями нагружения. Точный расчет сил сцепления в этой зоне представляет значительные трудности. Однако во всяко.м случае напряжение в металле у края трещины в начальный период быстрого развития трещины является практически постоянным по величине. Удельная энергия напряженного состояния в рассматрнваелюй зоне материала в окрестности трещины может превышать в 100 раз значите, вытекающее из теории абсолютно хрупкого. матернала, что объясняется влиянием пластической деформации, величина которой достигает нескольких процентов. Местная пластически деформированная зона у фронта трещины постепенно образует тонкий пластически деформированный слой металла, наблюдаемый на поверхности разрушения после излома. [c.311]

Удельная работа принята за энергетический критерий, который называют удельной энергоемкостью процесса резания [32] или удельной энергией резания. Критерий удельной энергоемкости процесса резания в отличие от разрещающей способности, позволил сопоставить энергозатраты различных по физической сущности способов обработки. Наименьщие энергозатраты у способов пластического деформирования - прокатки, штамповки, прессования. В обработке резанием наибольшие энергозатраты при абразивной обработке, они почти на два порядка выше, чем при лезвийной. Энергозатраты физических и химических способов обработки на три порядка выше, чем при лезвийной обработке (см. рис. 1.8). [c.44]

В обычных условиях нзмельчения частицы испытывают наряду с упругими и пластические деформации, величина и удельные значения которых зависят от способа приложения напряжений, природы твердого тела, размера частиц и взаимодействия их с жидкой или газообразной фазой. На пластическое деформирование затрачивается значительная доля энергии измельчения, вполне сопоставимая с энергией предельного упругого деформирования. [c.260]

Поверхностная энергия, рассчитанпая по раскрытию верш ны трещины Удельная энергия разрушения Размер пластической зоны в вершине трещины Коэффициент деформации пластически деформированной зош у вершины трещины Расстояние, измеренное от вершины трещины, где возника разрушение Амплитуда циклической деформации Амплитуда циклической пластической деформации Показатель деформационного упрочнения Показатель деформационного упрочнения при циклических нагружениях [c.324]

Деформационное упрочнение существенно влияет на величину физических свойств. Источником этого влияния являются 5... 10% энергии, запасенной материалом из энергии, затраченной на деформирование. Так, объемная пластическая деформации приводит к увеличению твердости, удельного электросопротивления (максимально до 6%), коэрцитивной силы возрастает склонность к коррозии, и, наоборот, снижаются плотность, магн1ггная проницаемость и величина остаточной индукции ферромагнитных материалов поверхностная — повышает твердость, сопротивление коррозии. [c.126]

Сварка давлением может быть без предварительного нагрева ie Ta соединения (холодная сварка, сварка взрывом), когда вводится только механическая энергия с предварительным нагревом контактная, диффузионная, газопрессовая, когда вводится термомеханическая энергия. Предварительный нагрев до пластического остояния или до оплавления применяют для металлов и сплавов, эбладающих повышенным сопротивлением пластическим деформациям в холодном состоянии, что затрудняет их совместное деформирование, так как требует больших удельных давлений. Нагрев металла при сварке давлением осуществляется электрическим током в месте соприкосновения (контакта) деталей (контактная сварка) за счет электромагнитной или высокочастотной индукции (индукционная сварка) за счет теплоты, выделяемой при сгорании газов газопрессовая сварка) за счет механической работы трения между гоединяемыми частями (сварка трением и ультразвуком), [c.437]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...