Пластичность идеально пластический материал

Альтернативная точка зрения на процесс пластической деформации материала с упрочнением состоит в том, что пластическая деформация представляет собою именно пластическое течение материала, происходящее в общем так же, Kai пластическое течение идеально пластического материала, описанное в 15.9. Но теперь поверхность нагружения в изображающем пространстве напряжений не остается неизменной, она меняет свою форму по мере движения изображающей точки в пространстве напряжений, которое было описано в 15.2. Как и в теории идеальной пластичности, в основу теории пластичности с упрочнением люжно положить тот или иной принцип или постулат. Такие постулаты вводились по-разному разными авторами, но все они приводят к одному и тому же следствию, а именно к допущению закона течения, ассоциированного с данной мгновенной поверхностью нагружения. [c.536]

Следует заметить, что затененные зоны не возникают внезапно (как было бы в случае упруго-идеально-пластического материала), поскольку кривая напряжение — деформация (см. рис. 1) отражает плавный переход от линейно упругого поведения к нелинейному. В действительности предел упругости матрицы (определяемой в теории пластичности как предел пропорциональности) экспериментально 0 Пределяется неточно и для него следует давать оценку погрешности. Области затенены прежде всего для того, чтобы помочь читателю проследить распространение зон пластичности при заданном условии нагружения. [c.230]

Рассмотрим, например, случай плоской деформации идеально пластического материала при условии пластичности [c.135]

Следует отметить, что идеально пластический материал может быть начально анизотропным, однако если он является изотропным в начальный момент, то приобрести анизотропию он не может. Приобретенная анизотропия связана с изменением поверхности текучести Е при изменении деформированного состояния, а для идеально пластического материала поверхность Е фиксирована. Приобретенная пластическая анизотропия связана с изменением пределов пластичности при деформировании, т. е. с упрочнением материала. [c.34]

Известно также, что чем ярче у данного материала выражен предел текучести (т. е. чем ближе диаграмма о — е реального материала к диаграмме а—е идеально пластического материала), тем ближе совпадение экспериментальных данных с условием пластичности Треска. [c.50]

Рассмотрим возмущенное состояние полой сферы из идеально пластического материала при условии полной пластичности. [c.577]

В работах Д.Д. Ивлева было показано, что при условии полной пластичности, уравнения пространственной задачи теории идеальной пластичности образуют статически определимую систему уравнений и принадлежат к гиперболическому типу. Им даны уравнения, определяющие кинематику пластического течения и установлено, что они также принадлежат к гиперболическому типу и что уравнения, определяющие статику и кинематику идеально пластического тела, имеют совпадающие характеристические многообразия. Таким образом, в работах Д.Д. Ивлева дано построение общей теории идеальной пластичности с единым математическим аппаратом статически определимых уравнений гиперболического типа, соответствующим сдвиговой природе идеально пластического деформирования. Эти результаты были распространены на случай анизотропного и сжимаемого идеально пластического материала, а также на случай хрупкого разрушения путем отрыва. [c.7]

В [2] решение А.Ю. Ишлинского [1] распространено на случай анизотропного идеально пластического материала. Рассмотрено также пространственное течение бруса при условиях полной пластичности и условии пластичности Мизеса. [c.199]

Условие пластичности анизотропного идеально-пластического материала можно записать в виде равенства [c.100]

Такая ситуация — появление предельного равновесного состояния — возможна, если пластичность материала идеальна для поддержания пластического деформирования элемента не требуется повышать уровень напряжений в нем, и для конструкции из такого идеально пластического материала вопрос о работоспособности решается без привлечения каких-либо новых гипотез определением несущей способности конструкции, т. е. уровня внешних усилий, отвечающих предельному состоянию. [c.8]

Вал круглого поперечного сечения подвергается действию изгибающего (Л/ ) и крутящего (Л/ р) момента. Найти соотношение между указанными моментами, при котором материал в окрестности наиболее напряженной точки вала придет в состояние пластичности. Материал вала предполагать идеально-пластическим. Задачу решить в двух вариантах с точки зрения энергетической теории пластичности (4.13) и на основании теории наибольших касательных напряжений. [c.195]

Ниже (таблица 6) приведено решение некоторых задач теории пластичности (случай плоской деформации, материал идеально-пластический) и выписаны формулы для напряжений. [c.235]

На прямоугольное поперечное сечение (размеры Ь аЬ) балки вначале оказывает действие изгибающий момент, а затем, не удаляя изгибающего момента, включается действие на то же сечение поперечной силы, которая и доводит сечение до исчерпания им его несущей способности. Выяснить соотношение между изгибающими моментами (М) и поперечной силой Q) для предельного состояния. Материал балки идеально-пластический с пределом текучести а . Задача решается в предположении, что изгибающий момент имеет значение большее, чем предельный упругий, и, следовательно, часть поперечного сечения от действия одного изгибающего момента уже перешла в состояние пластичности ). [c.259]

Термин поверхность текучести обобщает понятие предела текучести (при простом растяжении) на произвольное напряженное состояние. Для идеально упруго-пластического материала, характеризуемого диаграммой деформирования, данной на рис. 2, поверхность текучести в ходе деформирования сохраняется неизменной. Конец вектора напряжений может находиться внутри поверхности текучести (в упругой области), и в этом случае скорости пластической деформации равны нулю, или на поверхности текучести — тогда скорости пластической деформации могут быть отличны от нуля. Выйти за пределы поверхности текучести при идеальной пластичности он не может. [c.54]

Главы 11 и 12 посвящены вариационным формулировкам и вариационным методам в деформационной теории пластичности и теории пластического течения соответственно. Рассмотрение деформационной теории мотивируется в основном методологическими соображениями (гл. И). Вариационная теория пластического течения излагается в последней главе части А (гл. 12). Здесь обсуждаются вариационные постановки задач как для идеально пластических тел, так и для упругопластических тел с упрочнением. Приводятся также некоторые основные сведения, относящиеся к теории предельной несущей способности, имеющей важные практические приложения. Вместе с тем следует отметить, что материал данной главы изложен слишком конспективно и в ней не освещены в достаточной степени такие важные для теории пластичности вопросы, как единственность решений и учет происходящих при деформировании пластических разгрузок. Отсутствуют и примеры применения вариационных методов для анализа упругопластических задач. [c.6]

Для получения аналитических решений уравнений теории пластичности делается ряд упрощающих предположений. Очень широко применяется, например, предположение о постоянстве напряжений в области пластических деформаций. Соответствующую математическую модель материала называют идеально пластической. Уравнение, связывающее напряжения в области пластических деформаций с некоторой константой материала, называется поверхностью текучести. Экспериментально показано, что приложение гидростатического давления практически не вызывает пластического течения в теле, поскольку приводит лишь к объемной деформации при отсутствии деформаций сдвига. Таким образом, любое условие текучести должно зависеть не от давления Р, а от некоторых функций компонент тензора девиатора напряжений В случае идеально пластического тела поверхность текучести является одновременно критерием перехода от упругих деформаций к пластическим, а п .е-дел упругости и предел пластичности совпадают. [c.73]

Заметим, что при выводе уравнений (1) и (10) предполагается использование деформационной теории пластичности. Однако, как показал Прагер [7], и деформационная теория, и теория пластического течения дают одно и то же решение задачи кручения в случае, когда либо поперечное сечение имеет форму круга, либо материал является идеально пластическим. Разумно предположить поэтому, что отмеченное совпадение будет приближенно выполняться для большинства практических задач. Действительно, в работе [8] было показано, что в случае задачи о кручении стержня квадратного сечения при наличии упрочнения имеется лишь небольшое отличие между результатами, полученными по теории течения и деформационной теории. Применение теории течения заметно не осложнит решения задачи, которое можно строить шаг за шагом, как это будет рассмотрено ниже для плоских задач. [c.71]

Материал, имеющий диаграмму зависимости напряжения от деформации вида 1.19, с (т. е. материал, у которого за областью линейной упругости следует область идеальной пластичности), называется упруго-идеально-пластическим материалом, Анализ, проведенный в рамках подобных допущений, называется пластическим расчетом, или предельным расчетом конструкции. [c.39]

Если материал колец или деталей, выполняющих их функцию, оказался недостаточно прочным, например имеет слишком тонкий поверхностно-упрочненный слой, то в результате нагружения подшипника могут возникнуть большие пластические деформации, приводящие его в негодность. В этом случае анализ напряженного состояния с целью определения предельно допустимой нагрузки или необходимой толщины поверхностно-упроч-ненного слоя проводится методами теории пластичности с использованием модели идеального жесткопластического материала. Следует отметить, что методы теории пластичности могут применяться и в предыдущем случае, когда пластические деформации невелики. [c.345]

Расчеты по методу разрушающих нагрузок основаны иногда на предположении, что материал элементов конструкций имеет идеальные упруго-пластические свойства. Диаграмма его имеет вид, показанный на рис. 163 (диаграмма Прандтля). Из диаграммы видно, что материал предполагается идеально упругим до предела текучести (линия ОА), а по достижении он приобретает идеально пластические свойства, вследствие чего его деформации могут непрерывно повышаться при постоянном напряжении, равном пределу текучести (площадка А В). Поэтому расчет элементов по разрушающим нагрузкам можно произ- 6 водить лишь для конструкций, выполненных из пластичных материалов и только при действии статических нагрузок. [c.229]

Таким образом, показано, что обобщение соотношений теории идеальной пластичности, предложенное в [4], позволяет распространить качественные особенности решений теории идеального пластического тела на случай анизотропно упрочняющегося материала. В определенной мере это обстоятельство соответствует экспериментальным данным образование линий Людерса, поверхностей скольжения. [c.257]

Сосредоточим внимание на модели рис. 1 в. В случае, когда нагружение мгновенно или коэффициент вязкости неограниченно велик, имеет место модель анизотропно упрочняющегося пластического материала когда нагружение бесконечно медленное или коэффициент вязкости равен нулю — модель идеально пластического тела. Отметим также, что с неограниченным ростом коэффициента жесткости упругой пружины связь между элементом вязкости и пластичности становится жесткой, и имеет место модель вязкопластического тела (тело Бингама) и т.д. [c.284]

Теория кручения стержней из идеального жестко-пластического материала изложена в работах [1-4]. В работе [5] рассмотрено кручение призматических стержней из жестко-пластического анизотропно упрочняющегося материала при линеаризованном условии пластичности. Ниже рассматривается кручение стержней полигонального поперечного сечения. Материал стержней предполагается идеально пластическим, причем идеально пластическое состояние достигается при переходе через область упрочнения [6]. При этом в материале возникают остаточные микронапряжения [7]. Подобный материал можно назвать материалом с конечным упрочнением. [c.321]

Сен-Венан более ста лет назад (1872 г.) сформулировал соотношения плоской задачи теории идеальной пластичности. В основу теории идеальной пластичности легли представления о сдвиговом характере пластического деформирования, экспериментально установленные Треска. Согласно условию пластичности Треска-Сен-Венана пластическое течение возникает при достижении максимальным касательным напряжением предельного значения. Соотношения Сен-Венана привели к статически определимой системе гиперболического типа, соответствующий математический аппарат оказался вполне адекватным для описания явлений, сопровождающих развитое течение пластического материала. [c.6]

Поэтому ниже изложена другая методика, дающая основу для теоретического вывода зависимости вязкости разрушения от скорости трещины, когда критерий роста трещины связан с пластичностью материала. Здесь сначала получен один точный результат относительно динамического распределения напряжений на линии роста трещины в зоне активной пластической деформации для случая упруго-идеально-пластического материала. Далее для построения связи вязкости разрушения со скоростью динамического роста трещины использован критерий Мак-Клинтока и Ирвина [69], по которому пластическая дефор- [c.105]

В работе исследуется класс решений обш,их уравнений теории идеальной пластичности нри условии пластичности Мизеса. Рассматриваемые решения соответствуют пространственному течению бруса прямоугольного сечения из идеально пластического материала, сжатого жесткими плитами, и включает в себя как частный случай известное решение Л. Прапдтля для сжатия пластической массы двумя шероховатыми плитами в случае плоской деформации [1. [c.295]

Следует подчеркнуть одно обстоятельство. Аналогия между линеаризированными соотногаениями газовой динамики и теории идеальной пластичности оказалась, по сугцеству, полной, хотя исходные предпосылки в обоих случаях совергаенно различны в первом случае рассматривается безвихревое течение идеального сжимаемого газа, во втором случае имеет место течение (без сдвига по двум компонентам) несжимаемого идеально пластического материала. [c.371]

Соотношению (1.5) можно удовлетворить, полагая, что депланация и компоненты деформаций при кручении стержня из анизотропно упрочняюш,егося материала остаются теми же, что и при кручении стержней из идеально пластического материала. Соответствуюш ая задача теории идеальной пластичности может считаться решенной, поэтому компоненты деформаций Sy можно считать известными. [c.317]

Конец вектора напряжений движется по поверхности пластичности. Такой процесс нагружения называют нейтральным в этом случае законы упругости и пластичности совпадают, что является условием непрерывности. Для идеально пластического материала поверхность пластичности (нагружения) совпадает с поверхностью иачала пластичности. В этом случае нейтральное нагружение является основным типом нагружения, которое сопровождается приращением пластических деформаций. При нагружении [c.102]

Случай идеальной пластичности. В предыдуш,ем параграфе уже отмечалось, что случай идеальной пластичности, когда поверхность нагружения (текучести) Б фиксирована, является предельным случаем упрочнения, если все последовательные поверхности нагружения стягиваются к начальному их положению. Если обратиться к кривой деформации о, е, символизируюш,ей связь между напряжениями и деформациями, то для идеально пластического тела Аст = 0, следовательно, Аа-Ае = 0. Теперь догружение da J лежит в касательной плоскости к поверхности текучести. Требование положительности работы добавочных напряжений необходимо заменить требованием ее неотрицательности. При таком расширении постулат Друкера остается верным и для идеально пластического материала. Неравенство (18.1) справедливо со знаком следовательно, поверхность текучести должна быть выпуклой. Точно так же вектор пластического течения нормален к поверхности текучести, т. е. имеет место ассоциированный закон течения. [c.86]

Для материалов, не обладающих упрочнением, точнее для модели идеально пластического неупрочняющегося тела теория типа течения логически безупречна и в отличие от деформационной теории она довольно хорошо подтверждается экспериментом в той мере, в какой подтверждается схема идеальной пластичности. Следующий шаг будет состоять в построении теории пластичности для упрочняющихся материалов. Здесь также можно стать на точку зрения теории течения, но результаты оказываются крайне сложными. Поэтому при инженерных расчетах, когда необходимо учитывать упрочнение материала, часто пользуются более простой деформационной теорией, хотя следует иметь в виду, что она нестрога и во многих случаях неточна. [c.59]

Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава со скоростью Ю —10 К/с. АС можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочнением. В зависимости от температуры в АС наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже Гр = 0,70,8 Гк имеет место высокая локальная пластичность при макроскопически хрупком характере разрушения. Скольжение происходит в локализованных полосах деформации (гетерогенная деформация). При температурах выше Гр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). [c.83]

Такую диаграмму называют диаграммой идеальной пластичности или диаграммой работы идеального уируго-пластического материала. [c.274]

Для статически определимой стержневой системы условие прочности будет выполнено, если условие (2.5.2) не нарушается ни для одного из элементов. Действительно, если хотя бы для одного элемента при некотором значении силы Р условие (2.5.2) нарушается, достаточно увеличить эту силу в п раз, чтобы вся система в целом потекла или разрушилась. В статически определимой системе разрушение одного из стержней или переход его в пластическое состояние превращает систему в механизм, получающий свободу деформироваться неограниченно. Последнее слово употреблено онять-таки в условном смысле. Возможность неограниченной деформации пластического материала относится к случаю идеальной пластичности, реальные материалы обладают упрочнением. С другой стороны, даже система из идеально-пластических стержней при увеличении деформации меняет форму, в результате чего иногда не всегда) увеличение деформации требует увеличения нагрузки. [c.55]

Используя при проектировании конструкций предельно упрощенные формулы, связывающие нагрузки с напряжениями, перемещениями и деформациями, мы негласно предполагаем, что выполняются основные принципы теории предельных состояний идеально пластических тел [6, 7] и существует достаточно большая зона допустимых изменений параметров, в которой поведение материала и элемента конструкции устойчиво в широком смысле этого слова. Наиболее утешительным является статический принцип теории предельных состояний [8], который дает нижнюю оценку величины предельной нагрузки для пластичного конструкционного металла. Этот принцип в области своей применимости под-тверл дает наши оптимистические предположения о том, что, если вообще существует возможность равновесного распределения напряжений, когда максимальные напряжения ниже или равны предельным для данного материала, конструкция сама придет к такому распределению или ему равноценному. [c.16]

На рис. 8.14, а показано распределение интенсивности напряжений во впадинах идеально точной резьбы М10 (/ = 0,108Р) для идеально упругого материала деталей (сплошные линии) и для случая, когда болт и гайка изготовлены из стали 45 (от = 650 МПа, штриховые линии). Видно, что после затяжки соединения с напряжением ао 0,7(Тт [соответствует верхнему уровню напряжений затяжки резьбовых соединений в транспортных машинах, обычно (То- = (0,4 0,5)От] пластические деформации схватывают часть боковых поверхностей первого рабочего витка (см. рис. 8.14, а зоны пластичности заштрихованы), впадины в свободной части резьбы, а также виадины под. первым и вто-рым рабочими витками. Наибольшая глубина проникновения пластических деформаций от центра впадины к оси болта равна 0,17 мм под первым рабочим витком и 0,07 мм в свободной части резьбы. Пластические деформации в теле гайки в этом случае отсутствуют. [c.155]

Модели пластических сред. Обобщением теории идеальной пластичности для упрочняющегося материала является теория трансляц. упрочнения (.4. Ю. Иш-линекпн), согласно к-рой происходит смещение повер.х-ности пластичности как твёрдого целого в пространстве напряжений в зависимости от роста нластич, деформаций [c.630]

Ряд особенностей поведения реальных упругопластических тел и элементов конструкций могут быть эффективно исследованы на основе модели идеально пластической среды. Эту среду можно рассматривазъ как обладающую предельными свойствами упрочняющегося материала при стремлении параметров,. характеризующих упрочнение, к нулю. Для такой среды поверхность пластичности фиксирована [c.105]

Важным этапом в построении определяющих соотношений упругопластического материала является определение режимов упругого деформирования, разгрузки по упругому закону и пластического деформирования. В феноменологических теориях пластичности установление этих режимов зависит от расположения конца радиуса-вектора тек)гщего значения девиатора тензора напряжений в пространстве компонент этого девиатора по отношению к поверхности текучести и от направления вектора скорости тензора напряжений в этом же пространстве. Пусть точка А соответствует концу этого радиуса-вектора. Определим перечисленные выше режимы для идеального упругопластического материала (с их иллюстрацией на рис. 2.2). [c.90]

Задача о распространении упруго-пластических волн в стержнях нес-сколько позднее рассматривалась независимо (но без учета эффекта нагрузки) Дж. Тейлором в Англии и Т. Карманом в США. За этим последовал ряд обобщений на случаи разных начальных условий, переменного предела упругости по длине стержня и др. Все названные решения даны для упруго-пластического материала с упрочнением. В. В. Соколовский дал решение задачи о распространении упруго-идеально-пластиче-ских волн с учетом эффекта вязкости. Можно утверждать, что работы Рах-матулина и Соколовского во многом определили развитие динамической теории пластичности вплоть до настоящего времени. Близка по харак- [c.269]

Попытки распространить гюлучеиные в теории упругости решения краевых вадач для тел е траншами на случай образования paBjaHiejibHO небольших 80И пластичности, размеры которых меньше размеров трещин, в первую очередь связаны с предложеайсы Д. Ирвина определять фиктивную длину трещины как сумму фактической длины трещины и радиуса пластической зоны. При этом радиус для пластической зоны получают из упругого решения, приравнивая напряжения (в уравнении для описания распределения напряжении у вершины трещины) к пределу текучести для идеально упругопластического материала или материала со степенным упрочнением. Эти подходы к оценке роли местных пластических деформаций в зонах трещин позволили использовать основные соотношения линейной механики разрушения при номинальных напряжениях по неослабленному сечению до 0,7 от предела текучести и о ослабленному — до 0,8—0,9 от предела текучести. [c.35]

Образование остаточных напряжений после пластической деформации. В основе определения остаточных напряжений после пластических деформаций лежит известная в теории пластичности теорема о разгрузке, впервые указанная Г. Генки (1924 г.). В соответствии с этой теоремой остаточные напряжения равны разности между истинными напряжениями в упругопластичном теле и теми напряжениями, которые создавались бы в нем при предположении об идеальной упругости материала. [c.274]

На поведение тел и конструкций большое влияние оказывают пластические деформации. Во многих случаях инженерной практики их роль является решающей. Примером этого являются задачи о несущей способности конструкций при статическом характере воздействия нагрузок, причем удовлетворительное решение для практики эти задачи получают лишь в рамках учета пластических деформаций, т. е. согласно соотношениям теории пластичности, в частности теории идеально пластического тела. Пластические деформации качественно отличаются от упругих и являются признаком качественного изменения свойств материала в процессе деформации конструкций. Тем не менее учет новых качественных свойств материала (относительно упругих свойств) в задачах о несущей способности конструкций приводит в конечном счете к количественной поправке к представлениям согласно теории упругости о максимально допустимой нагрузке. Правда, такая количественная поправка бывает столь существенной, что при этом в корне меняет представление о возможностях конструкции, благодаря чему решение задач о воздействии статической нагрузки на конструкции из яшстко-пластического материала приобретает большое практическое значение. Решение этих задач дает ответы и па другие вопросы, интересующие практику — о распределении напряжений в телах, о характере пластического деформирования их. [c.26]

Займемся определением формы выпучившейся поверхности пластического материала ВС (фиг. 1). В соотношения теории идеальной пластичности время в явном виде не входит, поскольку исходные уравнения однородны относительно множителя (11 — дифференциала времени. Величины скоростей перемегцений в теории идеальной пластичности непосредственно величинами напряжений не определяются, задается по сугцеству лишь направление скорости. Перемегцения определяются по граничным условиям. [c.363]

Для ряда материалов зависимость между касательным усилием г и необратимой частью сдвига 7 (в дальнейшем будем рассматривать только жестко-пластический материал) удовлетворительно описывается диаграммой, представленной на рис. 1. Суш,ественно, что в этом случае предел пластичности т = к (точка А на рис. 1) и предел текучести т = т (точка В на рис. 1) не совпадают между собой. Участок АВ [к т < т) характеризует упрочнение материала и является, вообш,е говоря, нелинейным. При г = т наступает идеально пластическое течение. [c.288]

Характер высокотемпературной ползучести материалов отличается от аналогичных процессов в области умеренных температур. При этом есть некоторые особенности деформационного поведения, упрощаюш ие подходы к построению системы определяющих уравнений, и в то же время могут проявиться особенности противоположного характера. Так, в области умеренных температур общепринятые диаграммы упруго-пластического деформирования а-Е имеют четко выраженные участки упрочнения, как и при комнатной температуре. При высоких температурах материал деформируется как идеально-пластическая среда. Па рис. 1а представлены диаграммы а- циркониевого сплава Zr-2,5%Nb при растяжении плоских образцов со средней скоростью деформирования е 10 с в диапазоне температур 18 Т 700 °С. Из диаграмм видно, что при Т > 600 °С деформационное упрочнение отсутствует, а диаграммы имеют характерный для идеальной пластичности вид. [c.727]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...