Деформации — Зависимости от напряжений объемные

Экспериментальные данные изменения объемных деформаций v и расчетные значения изменения объема стеклопластика СВАМ (1 1) при сжатии в зависимости от напряжения приведены для одной из скоростей нагружения на рис. 5, а. Отчетливо видно, что при возрастании нагрузки происходит уменьшение сжимаемости материала, а при действии усилия под углом 45° к волокнам имеется даже значительное увеличение объема еу (сплошные линии). [c.18]

Влияние релаксации объемных напряжений в резьбовом соединении на усилие затяжки показано в работе (231. С учетом того, что скорость деформации ползучести в зависимости от напряжений изменяется по степенному закону [154] [c.253]

Линейная схема сжатия получается только из девиатора с одним сжимающим и двумя равными между собой растягивающими напряжениями 3, а (рис. 5.10). Но из этого девиатора нельзя получить объемной разноименной схемы с двумя сжимающими напряжениями и плоской одноименной схемы со сжимающими напряжениями. Однако, если какие-либо две схемы главных напряжений формально мы можем считать одинаковыми, например отнести их к неравномерному всестороннему сжатию, то по существу они могут быть весьма различны в смысле вызываемой деформации в зависимости от соотношений величин главных напряжений [87]. [c.148]

Рис. 637 подобный вид. Для образцов различной --толщины соотнощение пластических областей впереди трещины различно. В связи с этим изменяется величина энергии, затрачиваемой на разрушение, а следовательно, существует зависимость от толщины образца характеристик трещино-стойкости — коэффициента интенсивности напряжений Кс (рис. 637) и интенсивности освобождающейся энергии G . Как видим, с увеличением толщины образца значение Кс (а следовательно, G ) уменьшается и стремится к своему предельному, асимптотическому значению Кс при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации. [c.740]

Поверхностные слои труш,ихся деталей машин находятся в условиях неравномерного объемно-напряженного состояния сжатия, при этом даже очень хрупкие материалы (чугун, сталь с высокой степенью закалки) обладают высокой пластичностью. В зависимости от условий трения под влиянием пластической деформации и тепла на поверхности трения изменяется структура поверхностного слоя. В результате в нем возникают остаточные напряжения. [c.190]

При остывании легированной стали распад аустенита в зависимости от ее химического состава и скорости остывания может начаться при низких температурах (гораздо ниже, чем при его образовании при нагреве) с переходом аустенита в мартенсит, образование которого связано с резким увеличением объема. Так как в этом случае объемные деформации происходят при температурах, когда металл находится в упругом состоянии, то эти структурные превращения приводят к образованию остаточных напряжений. [c.211]

Сопротивление разрушению при различных типах напряженных состояний определяется механическими свойствами и условиями прочности в зависимости от возможного характера разрушения. При этом следует различать два основных вида разрушения I) хрупкое, протекающее без значительных пластических деформаций, и 2) вязкое, сопровождающееся пластическими деформациями. Один и тот же материал в зависимости от типа напряженного состояния (степени его объемности) и условий деформирования (температура, скорость нагружения, агрессивная среда) может давать хрупкое п вязкое разрушение (211, [40]. [c.437]

В зависимости от свойств материала и типа напряженного состояния (линейное, плоское, объемное), его неоднородности и изменения во времени условия прочности могут определяться либо сопротивлением статическому или усталостному разрушению, либо сопротивлением пластическим деформациям Характер напряженного состояния зависит, в свою очередь, от действующих на деталь нагрузок и ее очертаний. [c.470]

Остаточные напряжения в зависимости от причины их образования делят на две группы конструкционные и технологические. Технологические напряжения возникают в результате неоднородных объемных изменений вследствие неоднородного (неравномерного) нагрева или охлаждения фазовых или структурных превращений металла, а также происходящих в нем диффузионных процессов и пластической деформации при наклепе. Одновременное действие двух или трех причин приводит к весьма сложным эпюрам распределения остаточных напряжений по сечениям детали. [c.320]

При проведении отпуска при температуре 300—400° С (в зависимости от состава стали) нужно учитывать возможность возникновения отпускной хрупкости. Отличительной особенностью этого вида хрупкости является ее необратимый характер повторный отпуск при той же температуре не повышает вязкости. Хрупкое состояние обусловлено неоднородным распадом мартенсита и остаточного аустенита по границам и в объеме зерен. Следствие этого — неоднородное развитие пластической деформации при нагружении и возникновение областей, находящихся в объемно-напряженном состоянии, что ведет к хрупкости. [c.321]

Поведение образца определяется увеличением доли пластической деформации, предшествующей разрушению, при повышении температуры. При низких температурах в макроскопически хрупком образце имеется малая пластическая зона. При Tqy эта зона достаточна для того, чтобы вызвать общую текучесть. При Гц7 увеличение пластической зоны до размеров сечения образца может происходить только благодаря росту нагрузки, так как сечение нетто подвергнуто деформационному упрочнению. Выше нагрузки и смещения быстро растут, так как влияние надреза на трехосное напряженное состояние ослабляется вследствие деформации всего сечения. Вязкое разрушение может происходить выше или ниже в зависимости от величины деформации, требуемой для зарождения разрушения у основания надреза, и его относительной глубины. Эта деформация обычно зависит от содержания включений в материале. Образец из очень чистого железа с неглубоким надрезом можно изогнуть до соприкосновения вплотную сторон образца без признаков разрушения. Для той же матрицы, но с большой объемной долей близко расположенных включений, разрушение может зародиться при низких деформациях у основания надреза, соответствующих малым углам изгиба. [c.168]

Рис. 76. Зависимость критического напряжения сдвига г р, при котором начинается процесс макропластической объемной деформации Si, от температуры (а) и эта же зависимость, перестроенная в координатах п т 10 -10 /Т для оценки энергии активации процесса (б)

Для напряженных состояний, возникающих в зонах контактных деформаций (локальное соприкосновение цилиндрических, сферических или других поверхностей), вводят понятие о контактных пределах текучести, прочности и усталости. Последние обычно тем более превышают соответствующие характеристики при одноосном напряженном состоянии, чем более пластичен металл и чем ближе напряженное состояние к объемному сжатию. Эти превышения достигают двукратных и больших значений. Контактные пределы прочности оцениваются в зависимости от твердости металла. Вопросы контактной несущей способности и соответствующие расчеты деталей конструкций в данной книге не рассматриваются. [c.7]

После обсуждения, проведенного в предыдущем параграфе, очевидно, что соотношения прямого и непрямого МГЭ, полученные в гл. 6 и учитывающие внутреннее распределение объемных сил, начальных деформаций и начальных напряжений, могут быть непосредственно применены в рассматриваемом случае. Поэтому в зависимости от типа используемого соотношения алгоритмы МГЭ для нелинейных сред могут быть классифицированы так (а) алгоритм, основанный на введении модифицированных объемных сил и модифицированных усилий на поверхности, (б) алгоритм, основанный на введении начальных напряжений (метод начальных напряжений), и (в) алгоритм, основанный на введении начальных дй )ормаций (метод начальных деформаций). [c.343]

Численный анализ позволяет в зависимости от объемных долей волокон выявить области напряжений, в которых разрушение отдельных волокон не приводит к появлению пластических сдвиговых деформаций матрицы (рис. 23, ниже 7) и вызывает их развитие (выше 1 и ниже 2). Если задаться некоторой предельной сдвиговой деформацией матрицы 7 , то можно оценить область напряжений, в которой разрушение волокон приводит к отслоению их от матрицы (выше 2). Задавшись предельным значением интенсивности напряжений в матрице можно оценить область напряжений, в которой разрушение волокон будет вызывать разрушение прилегающей матрицы, полагая, что интенсивность напряжений в матрице определяется согласно (28) разд. 5 (выше 3). Заметим, что анализ перераспределения напряжений, построенный на гипотезе о сдвиговых деформациях матрицы, распространяется и на область напряжении, в которой разрушение волокна вызывает развитие микротрещины в матрицу. Область, в которой пластические сдвиговые деформации матрицы распространяются за первый пояс волокон, окружающих разрушенное, как и предполагалось, практически не реализуется (правее 4). [c.79]

Величина х называется модулем объемной упругости или просто объемной упругостью. Применимость закона Гука, т. е. линейность зависимости деформации от напряжения, является существенным допущением при выводе волнового уравнения. [c.12]

В поврежденных средах поведение микродефектов структуры меняется в зависимости от условий нагружения. В связи с этим для материалов, содержащих микротрещины, включения, поры, характерна зависимость деформационных и прочностных характеристик от вида напряженного состояния, усложняющая описание процесса деформирования. Анализ экспериментальных данных позволяет отметить отсутствие для рассматриваемых сред единой диаграммы зависимости интенсивности касательных напряжений от интенсивности деформаций, взаимосвязь сдвигового и объемного деформирования, появление необратимых объемных деформаций, а также другие особенности. Подобными свойствами обладают конструкционные графиты, бетон, чугун, некоторые керамические и композитные материалы, горные породы и др. [1-7 [c.62]

Выражения (1.4) представляют нелинейную зависимость интенсивности деформаций и объемной деформации от среднего напряжения и интенсивности напряжений. В зависимости от вида материальных функций Л( ) и Л(< ) среднее напряжение и объемная деформация могут иметь разные знаки. При помощи введенных определяющих соотношений может быть описана также характерная для поврежденных сред взаимосвязь процессов объемного и сдвигового деформирования. Действительно, из выражений (1.4) следует [c.65]

Известно, что плотность металлов, подвергнутых значительной холодной обработке, слегка уменьшается на величину порядка, сравнимого с упругим объемным расширением, вызываемым действием среднего напряжения. Если круглый стержень подвергается сначала значительному перенапряжению при кручении, а затем действию уравновешенной системы осевых растягивающих и сжимающих напряжений, которые изменяются в зависимости от радиального расстояния от оси, давая нулевую равнодействующую, то эти напряжения вызовут в радиальном и окружном направлениях поперечного сечения упругие деформации, величина которых будет изменяться в -зависимости от г и которые создадут систему дополнительных радиальных и окружных напряжений. В случае сильного кручения небольшое остаточное увеличение объема наружных, примыкающих к поверхности областей стержня, подвергнутого холодной обработке, вместе с упругими частями деформации приводят к увеличению его длины. [c.400]

В зависимости от соотношения объемных долей матрицы и волокон Fg, а также их деформаций до разрушения и е могут представиться четыре случая, два из которых приводят к однократному, а два к множественному разрушению [118]. Нарис. 4, а показана графическая зависимость прочности коашозиции от объемного содержания волокон в пластичной металлической матрице. Отметим характерные точки на графике — предел прочности матрицы а,[, — напряжение течения матрицы в момент разрыва волокон 0и — предел прочности волокон — минималь- [c.19]

Это явление широко используется при обработке давлением труд-нодеформируемых и малопластичных материалов. При деформировании металла в прокатном стане, п[>1 выдавливании и, особенно, при прессовании в зоне деформации создается трехосное неравномерное сжатие. Таким образом, материал в зависимости от степени объемности напряженного состояния может иметь хрупкий или вязкий характер разрушения. [c.11]

НезЕюисимо от того, какое соотношение сг йведливо, - > . 0 или Дд-скорость деформации определяется объемной диффузией. В первом слу чае она растет линейно с увеличением напряжения и при данном напряжении обратно пропорциональна среднему размеру зерен, а во втором случае пропорциональна напряжению во второй степени, но от размера зерна не зависит. Следовательно, модель опять предсказывает значительно более слабую зависимость от напряжения в сравнении с зависимостью, наблюдаемой экспериментально. [c.220]

Экспериментально определенные значенпя Ка относятся к квазихрункому разрушению, и, следовательно, эти значения отражают зависимость от пластических свойств материала. Это нельзя упускать из виду при расчете детали с трещиной, и поэтому длину трещины (иногда полудлину) в аналитическом выражении для К следует увеличивать на Гу. Указанная поправка более важна при однократном статическом нагружении в условиях плоского напряженного состояния и менее важна при усталости, так как в последнем случае размер пластической зоны сравнительно невелик. Поправкой можно пренебречь и при объемном напряженном состоянии в условиях плоской деформации. [c.130]

В этих уравнениях (i), вц (1) — девиаторы тензора напряжений и деформаций, Зе ( ) — объемная деформация, а ( ) — среднее напряжение в элементе с координатой х, О ( ) — упругомгновенный модуль сдвига, Е (t) — упругомгновенный модуль объемной деформации. Здесь и далее для сокращения письма явная зависимость напряжений и деформаций от аргумекта х иногда не указывается. Через Kl t, т) обозначено ядро сдвиговой деформации ползучести, (i, х) — ядро объемной деформации ползучести, X — радиус-вектор, р (х) — функция неоднородного старения, характеризующая закон изменения возраста элементов стареющего тела относительно элемента с координатами х = = 0, [c.15]

Для исследования напряженного состояния на поверхности раздела были разработаны аналитические методы. К ним относятся методы механики материалов, классической теории упругости и метод конечных элементов. Метод конечных элементов является наиболее универсальным и охватывает разнообразные граничные условия. Предполагаемая величина концентрации напряжений определяется условиями на поверхности раздела. Теоретические данные показывают, что концентрация касательных напряжений на концах волокон зависит от объемной доли волокна и геометрии его конца. Из этих данных также следует, что радиальное напряжение на поверхности раздела изменяется по окружности волокна и может быть растягивающим или сжимающим в зависимости от характера термических напряжений, а также от вида и направления приложенной механической нагрузки. Следовательно, в обеспечении требуемой адгезионной прочности, соответствующей конкретным конструкциям, существует определенная степень свободы. Наличие пор и влаги на поверхности раздела, так же как и повышение температуры, ослабляют адгезионную прочность, в результате чего снижаются жесткость и прочность композитов. Циклическое нагружение почти не сказывается на онижении адгезионной прочности. Показатель расслоения является критерием увеличения локальных сдвиговых деформаций в матрице и модуля сдвига композита. Этот параметр может быть использован при выборе компонентов материалов с заданной адгезионной прочностью на поверхности раздела, И наконец, следует отметить, что состояние данной области материаловедения [c.83]

Непосредственное измерение величины линейной деформации зерен поверхностных и внутренних слоев образца из поликристал-лического армко-железа [60] показало, что при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составляла 2,52%, в то время как объемные слои продеформированы всего на 0,8%,что свидетельствует о пониженном напряжении течения поверхностных слоев. Различие в напряжениях течения поверхностных и внутренних слоев материалов оказывает существенное влияние на распределение действующих и остаточных напряжений в ГЦК металлах [61]. Сплавы, претерпевающие в процессе трения фазовые превращения [62], а также сплавы, содержащие мягкую структурную составляющую [63], также имеют свойства поверхностных слоев, отличные от глубинных. Соответственно и упрочнение при пластической деформации, отображаемое зависимостью прочности от плотности дислокаций, Б поверхностных слоях (кривая 2) и на глубине (кривая 1) будет протекать различно (рис. 3) [64]. [c.23]

Определяющие уравнения состояния при упруго-пластпческом. деформировании описывают функциональную связь процессов нагружения и деформирования с учетом влияния температуры для локального объема материала, т. е. связь составляющих тензоров напряжений ац, деформаций гц и температуры Т с учетом их изменения от начального to до заданного t момента времени F[Oij(t), sij(t), T(t)]=0. Конкретные формы такой связи, представленные в литературе, основаны на упрощающих допущениях, применение которых экспериментально обосновано для ограниченного диапазона режимов нагружения. Учитывая кратковременность процессов импульсного нагружения, в большинстве случаев процессами теплопередачи можно пренебречь и с достаточной для практических целей точностью принять процесс адиабатическим. Изменение температуры материала в процессе нагружения в этом случае определяется адиабатическим объемным сжатием (изменением объема в зависимости от давления), переходом механической энергии в тепловую в необратимом процессе пластического деформирования и повышением энтропии на фронте интенсивных ударных волн (специфический процесс перехода в тепло части механической энергии при прохождении по материалу волны с крутым передним фронтом, в результате которого кривая ударного сжатия не совпадает с адиабатой [9, И, 163]). [c.10]

Сопротивление сдвигу за фронтом волны определяли путем нахождения сдвига между кривыми, определяющими изменение напряжений Ог — в плоскости фронта и Ое — в плоскости, перпендикулярной к ней, в зависимости от массовой скорости и (или величины объемной деформации е -). Этот метод позволяет более надежно усреднить результаты и снизить разброс значений. Величины (Гг и Ое находили в отдельных сериях экспериментов. В каждом эксперименте регистрировались сигналы от двух датчиков. Явно выпадающие точки в расчет не принимались. Величина напряжений в плоскости фронта волны контролировалась дополнительно путем сравнения ее величин, определенных по сигналу с диэлектрического датчика, с величинами, рассчитанными по упруго-пластической модели материала сГг = = poaoU при uЫт, где ао, D — скорости упругой и пластической областей на фронте волны (Тгт — предел упругости по Гюгонио и , w —массовые скорости за фронтами упругого предвестника и упруго-пластической волны. [c.202]

Существует также, по-видимому, связь между аномалией модуля упругости и аномалией объемного расширения металла. Найдено, что температура, при которой происходят эти аномалии, уменьшается в зависимости от сжимающих напряжений и ко 1Ичества примесей. Если аномалия объемных измеиений наблюдается при испытаниях на сжатие, то при этом происходят заметное увеличение деформации параллельно оси сжатия и уменьишние перпендикулярно этой оси, а поэтому модуль упругости и коэффициент Пуассона одновременно уменьшаются. Получено прямое экспериментальное доказательство этого явления, показывающее, что для некоторых образцов хрома коэффициент Пуассона может стать даже отрицательным [671. [c.876]

Регистрируемое на различных этапах термоцикла изменение размеров образцов является суммарным и состоит из деформации нормальной ползучести (внешние напряжения не превышают предел текучести ни одной из фаз), объемного эффекта фазового превращения и трансформационной деформации. Поэтому величина деформации за цикл должна зависеть от темпа смены температур и величины температурных градиентов. Авторы работы [294] такой зависимости не обнаружили. Однако в железе высокой чистоты, например при термоциклировании с перепадом температур, появляются деформации, которые не являются следствием внешней нагрузки [331]. В связи с этим авторы работ [287, 348] при изучении эффекта внешней нагрузки предприняли меры с целью устранения влияния продольных температурных градиентов. В отличие от работы [294], на железе и стали обнаружена зависимость остаточной деформации от скорости фазового превращения. Клинард и Шерби [287] дифференцировали размерные изменения, обусловленные трансформационной деформацией, нормальной ползучестью и различием удельных объемов феррита и аустенита как и авторы [294], они пришли к выводу, что трансформационная деформация при нагреве образца значительно больше, чем. при охлаждении. Петче и Штанглер [348] варьировали в широком диапазоне длительность термоцикла, интервал температурных колебаний и скорость изменения температуры. Ими показано, что при широком температурном интервале (примерно 200° С), в котором полиморфные превращения железа происходят полностью, деформация за определенное время пропорциональна числу циклов и трансформационная пластичность почти не зависит от скорости изменения температуры и длительности цикла. При узком интервале температурных колебаний (примерно 60° С) деформация за одно и то же время испытания почти одинакова и не зависит от числа циклов и скорости изменения тем- [c.69]

Оптическая постоянная материала ЭД6-М = 20,0 и материала OHG 5000 кПсм. Хотя опти-ческая чувствительность материала ОНС очень низка, однако в связи со значительной толщиной этого материала по линии просвечивания в модели по сравнению с толщиной пластинки из ЭД6-М проводилась соответствующая обработка данных измерений с учетом напряженных состояний в модели, а также учитывался начальный оптический эффект. Порядки полос интерференции при просвечивании модели измерялись компенсатором по точкам при нескольких величинах нагрузки для снятия нулевых показаний, оценки влияния зазоров в соединении, их выборки при деформации, а также для снятия показаний в зависимости от величины нагрузки. Пример картины полос, получаемой на полярископе БПУ-М при просвечивании объемной модели (см. рис. 3) при Р = 12Т, приведен на рис. 4. [c.141]

Условимся изображать тензоры напряжений и их приращения в девятимерном пространстве напряжений векторами (рис. 92). Вначале рассмотрим неупрочняющуюся упруго-пластическую среду Прандтля (рис. 70). При одноосном растяжении для нее нет однозначной зависимости между напряжением а и пластической деформацией е . Рассмотрим теперь деформацию такой среды при объемном напряженном состоянии. Пусть напряжения и деформации отсутствуют (точка О, рис. 92). Тензоры напряжений, соответствующие векторам ОЛ, ОВ, ОС, переводят среду в пластическое состояние, поскольку точки Л, В, С лежат на поверхности текучести 2т- Для неупрочняющейся среды поверхность нагружения неподвижна и совпадает с поверхностью текучести. Поэтому точка, изображающая напряженное состояние, при пластической деформации движется по поверхности 2т (например точка Ni, рис. 80). Будем двигаться по 2т от точек В и С к точке А. При этом возникнут разные пластические деформации на пути С А — (в /)сл, на пути В А — е.1,)вА. Итак, 1210 [c.210]

Прежде чем перейти к рассмотрению процессов, происходящих на металлических поверхностях трения и приводящих к изменению их начального состояния, отметим, что хрупкость и пластичность твердого тела не являются свойствами, присущими ему независимо от напряженного состояния. При одних напряженных состояниях тело может быть пластичным, а при других — полухрупким или хрупким. Так, при всестороннем равномерном растяжении пластические деформации не развиваются, и материал пребывает в хрупком состоянии. При равномерном всестороннем сжатии большинство твердых тел может воспринимать без разрушения огромные нагрузки. В случае неравномерного всестороннего сжатия в зависимости от главных напряжений тела могут находиться в пластичном, хрупком или переходном состоянии. Б. Д. Грозин показал, что при определенных условиях объемного сжатия даже такие обычно хрупкие материалы, как чугун и закаленная сталь, обладают значительной пластичностью. [c.96]

В монографии [10] приведены результаты исследования методом локального приближения (модифицированный вариант) механического поведения однонаправленных композитов на основе титана с волокнами бора, борсика, молибдена и высокопрочной стали при осевом растяжении в поперечной плоскости. Вычислены эффективные упругие постоянные и коэффициенты теплового распшрения с учетом частного вида анизотропии механических свойств, построены эпюры напряжений в характерных сечениях ячейки периодичности. Исследованы закономерности процессов зарождения и развития пластических деформаций в титановой матрице в зависимости от свойств и объемного содержания волокон. [c.99]

Поведение сплава, состоящего из двух пластичных фаз, можно оценить приближенно, если допустить (или установить экспериментальгю), что деформация достаточно постоянна в расс.матриваемом объеме в пределах каждой фазы. Хотя напряжение, действующее в каждой фазе при нагружении (0j, Og), различно, среднее значение 0 мсшпо определить в зависимости от объемных долей (/j, / ) Этих фаз по формуле [c.190]

Текущая величина сдвига электродного потенциала образцов может быть связана с величиной действующих тангенциальных напрялсений по-разному в зависимости от режима обработки образцов, формирующего разное сложно-напряженное состояние объемных элементов металла в приповерхностном слое. Возникновение существенно неоднородного сложно-напряженного состояния связано с микропластическими деформациями, т. е. с появлением неоднородного наклепа в приповерхностных слоях обрабатываемых деталей. При этом следует учитывать также то, что снм.метричная часть тензора напряжений, обусловливающая изменение нотенциала, может иметь различные значения при одинаковой величине измеряемого тангенциального напряжения. [c.109]

Процесс трения является сложной совокупностью взаимодействия многих факторов, при этом существенная роль принад- лежит процессу пластической деформации. Напряженное состоя нйе Яри трении объемно и неоднородно возникают качественно отличные нарушения правильности кристаллической решетки по сравнению с обычным растяжением или сжатием. Известно, что деформация слоев стали, близких к поверхности трения, при удельной нагрузке 1,5 МПа превышает 25% для достижения деформации такого же уровня для этого материала при статическом сжатии необходимо довести нагрузку до 600—700 МПа. Происходят значительные изменения поверхности трущихся монокристаллов в виде сильного изгиба кристаллической решетки, при этом ось изгиба находится в полной зависимости от направления скольжения. В работе [41 ] отмечено, что упрочнение поверхностных слоев, йвляющееся результатом пластической деформации, при трении достигает значительно больших величин, чем в условиях объемного напряженного состояния. При этом процесс пластического деформирования при трении рассматривают как физикохимический, т. е. процесс, сопровождающийся рядом структурных, физических и физико-химических изменений деформируемого металла. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...