Пластичность начальных деформаций

Деформационные теории пластичности и ползучести. Расчет дисков в упругопластической области методом конечных элементов с применением итерационных процедур для решения нелинейных упругопластических задач не представляет принципиальных трудностей. Предложенные и развитые [13, 49] численные методы решения упругопластических задач, описанные в гл. 3, могут быть легко использованы и в случае конечно-элементного представления конструкции [14]. Принципиально близкие методы применяют в иностранных работах — метод начальных деформаций и др. [46]. [c.167]

Так как в общем случае помимо неоднозначности и нелинейности связи между о,-/ и в / заранее не известны границы областей тела, в которых материал перешел в неупругое состояние, для решения задачи термопластичности приходится использовать последовательные приближения. При этом целесообразно задаваться ожидаемым распределением (М) и решать линейную задачу термоупругости относительно перемещений Uj М), далее определять по (7.1) и (7.2) полные деформации Sij. (М) и напряжения a,j (А1), а затем по соотношениям теории тер МО пластичности уточнять распределение elf (М) и снова повторять описанную процедуру. Такой подход по существу не отличается от рассмотренного в 6.4 варианта метода дополнительных (или начальных) деформаций. Его удобно применять для определения параметров напряженно-деформированного состояния конструкции при постоянных нагрузках и распределении температуры Т М) или же при их монотонном изменении во времени, когда можно выделить в программе нагружения конструкции укрупненные этапы, в пределах которых следует ожидать монотонного изменения напряжений и деформаций во всех точках рассматриваемого тела [48 ]. [c.258]

Упругие и пластичные деформации. Деформация может быть упругой и пластичной. Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки, и к испытываемому образцу возвращаются начальные размеры. Пластическая, или остаточная, деформация характеризуется тем, что изменения в металле, полученные при испытании, остаются после снятия иагрузки. [c.288]

После зонного старения сплавы чаще имеют повышенный предел текучести и относительно невысокое отношение 00,2/сГв 0,64-0,7, повышенную пластичность, хорошую коррозионную стойкость и низкую чувствительность к хрупкому разрушению. Это объясняется тем, что дислокации при деформации пересекают зоны, не создающие значительного сопротивления начальным деформациям. Отсутствие границы раздела между зонами ГП-1 или ГП-2 с матричной фазой определяет хорошее сопротивление коррозии. [c.367]

На рис. 66 показан деформационный цикл, в котором деформация е больше, чем упругая деформация е . В первой половине цикла материал деформируется упруго от точки О до точки А и пластично от точки А до точки В. Во второй половине цикла разгрузка следует по линии ВС и далее в область сжатия по линии СО. В последующих циклах происходит упругая деформация по линии ов. Если бы начальная деформация была упругой, то [c.106]

В самых первых приложениях метода конечных элементов к задачам теории пластичности предпочтение отдавалось методам начальных деформаций (см., например, работы [10] и [11]). Однако эти методы совершенно неприменимы при рассмотрении идеальной пластичности (без упрочнения), поскольку в этом случае деформации при заданных напряжениях нельзя определить однозначно. По этой причине в последующих работах повысился интерес к методу переменной жесткости [12—16]. Некоторая экономия достигалась за счет того, что для решения систем уравнений использовался метод итераций и жесткость менялась в общем итерационном процессе. [c.406]

Рассмотрим тело произвольной формы, считая, что начальные напряжения и деформации в нем отсутствуют. На начальном этапе нагружения такого тела возникают только упругие деформации и, следовательно, появление пластических деформаций однозначно определяется действующими напряжениями. В связи с этим условие пластичности можно записать в виде некоторой функции компонент тензора напряжений. Очевидно, что для изотропного материала условие появления пластических деформаций не должно зависеть от выбора координатной системы. Тогда указанная функция должна быть функцией трех инвариантов тензора напряжений, в качестве которых можно взять, например, три главных напряжения [c.293]

Для большинства жидкостей величина силы при этом может быть любой сколь угодно малой. Однако существуют жидкости с настолько упорядоченной молекулярной структурой, что требуется некоторое начальное усилие для осуществления сдвига. Такие жидкости называют пластичными. Если время действия сдвигающей силы мало по сравнению с то непрерывного перемещения молекул вообще не возникает, и жидкости, как твердые тела, оказывают упругое сопротивление сдвигу. Если время действия сдвигающей силы больше то возникает течение и проявляется вязкость, т. е. сопротивление сдвигу. Сила сопротивления может о>казаться так же, как в газах, пропорциональной скорости деформации. В этом случае жидкости называют ньютоновскими. Если связь между силой сопротивления и скоростью деформации отлична от линейной или начальное сдвиговое усилие не равно нулю, то жидкости называют неньютоновскими. [c.11]

Теперь мы можем вернуться к той простейшей теории пластичности, с рассмотрения которой мы начали 16.1. При изучении границ применимости деформационной теории и при анализе простейшей модели мы встретились с такой ситуацией, когда начальная поверхность нагружения была гладкой, а последующие поверхности становятся сингулярными, коническая точка появляется в точке нагружения и следует за нею по пути нагружения. Сейчас речь будет идти об особенностях другого рода. Начальная поверхность нагружения может состоять из частей нескольких гладких поверхностей, образующих при пересечении ребра. Простейший пример, рассмотренный в 16.1, ато призма Сен-Венана, ограниченная шестью гранями. Эта призма в процессе деформации может расширяться с сохранением подобия в этом случае следует говорить об изотропном упрочнении, а может переноситься параллельно без изменения размеров в случае трансляционного упрочнения. При выводе формул [c.554]

Теория ползучести в отличие от теории упругости и пластичности изучает изменения во времени напряжений и деформаций в твердом теле, возникших в результате начального нагружения. [c.4]

Допустим, что в точке В (рис. 1.6) начинается процесс ра грузки. Давление р начинает монотонно убывать. В конденсир ванных веществах процесс разгрузки имеет качественно ино характер по сравнению с поведением газов при уменьщении давления. На начальном этапе, как и при сжатии, на процесс деформации оказывают влияние упругие составляющие внутренних сил. При сжатии компонента Рц растет быстрее, чем Р22- Наоборот, при разгрузке компонента напряжения Рц уменьшается быстрее, чем Ргг- Поэтому при разгрузке вначале вещество ведет себя как упругое тело, пока не станет пластичным. Участок ВС соответствует упругому состоянию вещества, а в точке С выполняется условие Р22—Pll=2P На участке СО разгрузка является пластичной. Рассмотренный процесс определяет характерные особенности распространения ударных волн в твердых телах. [c.36]

Малоуглеродистая или мягкая сталь является пластичным материалом. Поперечные размеры образца, выполненного из малоуглеродистой стали, при сжатии увеличиваются, а длина образца значительно уменьшается нарушения целостности образца не происходит. Из диаграммы сжатия мягкой стали (рис. 13, а) видно, что в начальной стадии загружения имеется пропорциональность между нагрузкой и деформацией, затем деформация быстро возрастает при незначительном увеличении нагрузки, далее рост деформаций постепенно замедляется вследствие увеличения сечения образца. [c.25]

В отечественной литературе метод, основанный на той же идее, что и метод начальных напряжений (и деформаций), известен под названием метода упругих решении (см. Ильюшин А. А., Пластичность, М. — Л., ГИТТЛ, 1948). — Прим. ред. [c.216]

Следует отметить, что Си после РКУ-прессования может показывать и относительно низкую пластичность при растяжении (10%) [326]. По-видимому, это связано с высокой долей малоугловых границ зерен присутствующих в образцах после определенных режимов РКУ-прессования. В работе [61] испытывали Си со средним размером зерен 210 нм при сжатии. Испытание проводилось при комнатной температуре с начальной скоростью деформации 1,4 X 10 с Ч Было также обнаружено, что деформационные кривые для Си с различным размером зерен различаются по форме. Типичными особенностями кривой деформации сжатием в случае наноструктурной Си являются высокое напряжение течения, равное 390 МПа, значительное начальное деформационное упрочнение в узком интервале степеней деформации (примерно 5%) на начальной стадии деформации, практически полное отсутствие деформационного упрочнения на последующей стадии деформации. Напряжение течения на второй стадии составило около 500 МПа. В то же время пластичность наноструктурной Си была высока. Образцы при сжатии не разрушались даже после максимальной деформации, которая в данном эксперименте равнялось 83%. [c.185]

Рассмотренные теории распространяются только на упругие деформации в контакте. Однако причина преждевременного выхода из строя деталей машин, приборов и инструментов — многократная упругопластическая деформация контактируемых поверхностей в результате внедрения в них закрепленных или свободных абразивных частиц при ударе. В начальный момент удара в контакт с изнашиваемой поверхностью вступают наиболее крупные абразивные зерна. Абразивные зерна, твердость которых выше твердости металла, внедряются в поверхность, вызывая вначале упругую, а затем локальную пластическую деформацию. На поверхности й на некоторой глубине от нее возникают напряжения, во много раз превосходящие предел текучести материала. Внедрение абразивного зерна при ударе в пластичную поверхность происходит плавно, а в хрупкую — скачкообразно. ,. [c.11]

Наиболее крупные из обнаруженных дополнительных трещин следует вскрыть, а через более мелкие приготовить металлографический шлиф. Разумеется, анализировать целесообразно те трещины, которые характерны для данного разрушения. Трещины, имеющиеся вблизи зоны долома, не могут характеризовать особенности начального разрушения. Трещину, даже не сильно развитую, легко вскрыть в случае малопластичного материала на пластичном материале при раскрытии трещины неизбежна сильная пластическая деформация, которая может быть причиной повреждения излома. Поэтому, если в детали из пластичного материала (многие алюминиевые, медные и другие сплавы) трещина расположена недалеко от анализируемого излома, то ее лучше не раскрывать. [c.176]

Определение зависимости между напряжением и деформацией в пластической области имеет большое теоретическое и практическое значение при проектировании конструкций, работаюш,их при знакопеременном нагружении. К настоящему времени в литературе известны в основном два подхода к решению этой задачи. Один из них базируется на феноменологических представлениях с использованием классической теории упругости и пластичности, например [1—4], другой — на статистической теории дислокаций [5, 6]. На основании статистической теории дислокаций были получены зависимости между деформацией и напряжением начальной кривой деформации, нисходящей и восходящей ветвей симметричной петли механического гистерезиса. Эти зависимости представлены в виде бесконечных степенных рядов по величине приложенного напряжения, для которого можно считать плотность дислокаций постоянной. При достаточно больших напряжениях (деформациях) экспериментальные данные показывают, что плотность дислокаций изменяется, петли механического гистерезиса несимметричны и разомкнуты. [c.159]

Таким образом, решение краевой задачи для упруго-пласти-ческого тела связано, как правило, с большими математическими трудностями. С другой стороны, если ограничиться случаем идеальной пластичности, то наибольший практический интерес часто представляет не картина распространения в теле области текучести, а то состояние, при котором пластическая деформация перестает сдерживаться упругой областью и в теле возникает пластическое течение. Это состояние называется предельным. Так как предельное состояние характеризуется развитой пластической деформацией, то упругими деформациями можно пренебречь и перейти к схеме жестко-пластического тела (см. 10.2). При этом, поскольку речь идет о начальном моменте развития пластического течения, допустимо считать деформации малыми и пренебрегать изменениями конфигурации тела и положений его точек. [c.746]

И.А.Биргер в работе [7] предложил другие методы линеаризации уравнений теории малых упругопластических деформащсй метод дополнительных деформаций и метод переменных параметров упругости. При линеаризации уравнений пластичности методом дополнительных деформаций предполагается, что в эквивалентном упругом теле напряжения совпадают с напряжениями пластического тела, а упругие характеристики соответствуют первоначальным упругим характеристикам. Такая замена возможна, если в эквивалентном упругом теле имеются начальные деформации типа температурных деформаций. Эти неизвестные начальные (дополнительные) деформации определяются последовательными приближениями. [c.231]

По мнсппю ряда авторов [41, 58], снижение пределов текучести и прочности после закалки с соответствуюш,нх температур объясняется фиксированием максимального количества метастабильной р-фазы при закалке из двухфазной (a-fp)- области, которая при деформации образца, подвергаюш,егося растяжению, претерпевает мартен-ситное превращение в а -фазу и тем самым способствует снижению напряжений, вызывающих начальную деформацию. При этом также несколько повышается пластичность у закаленного сплава. [c.211]

Исследования, проведенные в последние годы, показали, что оптический метод пригоден для решения не только упругих задач, но и задач теории пластичности и ползучести [1, 2]. В качестве материалов модели используются изотропные пластмассы, проявляющие заметную ползучесть. Оптический метод исследования на моделях из таких материалов назван методом фотоползучести [2], В настоящее время этот метод применим для решения широкого класса плоских задач. Начальные деформации могут быть упругими или упруго-пластическими. Объемные силы Тиогут быть существенными. Поле температур должно быть однородным и неизменным. Полная разгрузка и состояние, близкое к разрушению, не рассматриваются [3]. [c.120]

Следующий раздел посвящен волновым процессам в деформируемых твердых телах с учетом различного типа эффектов, связанных со свойствами материалов,— вязкости, пластичности и т, д. Статья Курасигэ относится к описанию распространения волн сдвига в неоднородных средах. Предполагается, что эта неоднородность вызвана большими начальными деформациями или начальными напряжениями. Обсуждаются случаи материала со специфическими свойствами. [c.7]

Температура испытания, С 1 Напряжение а KrjMM Равномерная скорость ползучести paвн. % час 10 Условно принятая длительность службы час Ресурс пластичности, =г. % Начальная деформация % Деформация на I участке ползучести % Длительность 1-го периода ползучести TJ, час Деформация на II участке ползучести ЕЦ. % Суммарная деформация за время % = 1 + П, % Отношение, % /г к [c.142]

L T0 отождествляют с запасом пластичности сплава, в действительности характеризуют длительную пластичность металлов и сплавов очень приближенно. В связи с этим предложены более совершенные методы количественной оценки длительной гшастичности, которые могут быть положены в основу конструкторских расчетов. 1акими критериями длительной пластичности являются а) удлинение к началу III периода ползучести б) условное удлинение по средней скорости ползучести в) общее удлинение, за вычетом начальной деформации. Ниже рассматриваются эти критерии (рис. 34). [c.110]

Электронномикроскопические исследования изменения структуры на начальной стадий пластического деформирования, выполненные И. А. Одингом и Ю. П. Либеровым [23, 24], показали, что у пластичных мет 1ЛЛ0в при деформациях, близких к первой точке перелома кривых (или, то же самое, AL —-ф), обнаруживаются трещины шириной 80—500 А и длиной до 5 мк, причем для пластичных металлов деформации при достижении которой образуются субмикроскопические трещины, равна 0,15—0,30 Ер, где 8р —равномерное удлинение, достигаемое к моменту образования шейки. Также было показано [27], что напряжение сг для чистых металлов может быть рассчитано по формуле [c.16]

Процесс нарушения когерентности сопровождается уменьшением напряжений температура его окончания является температурой снятия напряжений II рода (стц)- Одновременно снимаются напряжения III рода(стш). Уменьшение блоков а-фазы происходит не только из-за нарушения когерентности решеток, но и вследствие снятия упругих напряжений в результате пластических сдвигов в микрообластях под воздействием значительных упругих напряжений в условиях повышенной пластичности металла. Температуры, при которых происходит дробление блоков, и соответствующие температуры, при которых изменяются механические свойства, могут изменяться под влиянием упругих напряжений кристаллической решетки, определяемых степенью деформации, содержанием С и легирующих элементов. При третьем превращении могут протекать начальные стадии рекристаллизации твердого раствора (а-фазы), деформированного в результате внутрифазового наклепа. [c.109]

В упругой области, а следовательно, внутри поверхности нагружения изменения деформаций связаны с изменениями напряжений законом Гука, поэтому в девятимерном изображающем пространстве деформаций поверхности нагружения S можно поставить в соответствие поверхность деформаций S. Обращаясь к модели 16.5, замечаем, что в плоскости q, начальная граница пластичности изображается окружностью q = X, точка (Q, 0) соответствует точке ( , 0), где q = 1/sin 0. Отсюда видно пр(зиму-щество наглядности такого представления. В плоскости Qi, Qi все пластические состояния были заключены между близко лежащими концентрическими окружностями с радиусами Q = п и <3 = 4, поэтому мы дан е не [c.549]

После нахождения изохронных кривых ползучести задача сво-(ится к расчету унругопластнческого тела по де юрмациоиноп теории пластичности (разд. 19). Для начального момента времени (г = 0) расчет полностью совпадает с определением напряжении п деформаций по деформационно теории пластичности. [c.133]

В предыдущем разделе внимание было сконцентрировано на природе и величине термических усадочных напряжений. Данный раздел посвящен возможному влиянию этих напряжений на нелинейное поведение слоистых композитов. В [15] показано, что усадочные напряжения могут влиять на начальные характеристики бороалюминиевых композитов. В данном разделе показано, что даже для композитов с пластичной матрицей наличие усадочных напряжений может оказать значительное влияние на предел текучести композита и уровни деформаций, развивающихся под действием приложенных нагрузок, после достижения этого предела. Расчеты усадочных напряжений выполнены при помощи методов, рассмотренных ранее для режима с умеренной скоростью охлаждения от температуры 177°С. Зависимости о(е) для исследуемых схем армирования композитов получены при помощи метода конечных элементов таким же образом, как и при анализе усадочных напряжений. Подробное описание процедуры можно найти в работах [24, 25] здесь же рассмотрим только ее основные этапы. [c.276]

Для пластичных чистых металлов в отожженном состоянии весьма существенно влияние скорости деформирования, которое приводит к торможению развития пластических деформаций, в связи с чем начальные участки диаграмм циклического деформирования в координатах 0а —ба проходят существенно выше, чем диаграммы деформирования при медленном деформировании для неоднородных по-ликристаллических сплавов (углеродистые стали и др.) существенно влияние остаточных напряжений второго рода, приводящих к снижению диаграмм циклического деформирования по сравнению с диа-1раммами статического деформирования. [c.5]

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в п-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой — составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше л-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурновременные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Ei, Ег, Ез и Ii, h, h- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Ei, А) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности [c.11]

Переход от упругой деформации к пластической в монокристалле происходит резко. Предел текучести имеет физический (не просто феноменологический) смысл. При этом нарастание сопротивления начальным пластическим деформациям очень невелико, практически равно нулю именно поэтому в ряде случаев имеется плош,адкатекучести. С увеличением пластических деформаций происходит затормаживание их роста вследствие наличия дефектов, пре-пятствуюш,их перемещению дислокаций (упрочнение). Сопротивление пластическим деформациям с возрастанием нагрузки всегда повышается что же касается модуля упрочнения, т. е. то за пределами площадки текучести с увеличением напряжений величина его уменьшается. При возрастании внешних сил пластическая деформация может перейти в процесс разрушения. Разрушение может наступить после значительных пластических деформаций и при достаточно высоких напряжениях. В этом случае говорят, что материал обладает большой пластичностью и высокой прочностью. [c.254]

Известно, что торцовый износ зависит от качества термообработки и материала. Лабораторные исследования показали, что твердость нитроцементованного слоя и сердцевины зубьев шестерен варьирует в широких пределах. Твердость слоя менялась от 55 до 64 HR , а сердцевины — от 27 до 38 ИКС. Установлено, что подслой играет большое значение в повышении усталостной и контактной прочности зубьев. Контактные напряжения во время удара при переключении передачи достигают значительной величины. При этом под слоем в мягкой сердцевине происходит пластическая деформация, а так как, ннтроцементированный слой имеет более высокий предел текучести, но малый запас пластичности по сравнению с сердцевиной, то в нем может возникнуть начальная трещина, которая в конце концов приводит к выкрашиванию роя [2, 3]. [c.79]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...