Пластичность функции напряжений

Появление остаточных деформаций после достижения внешней нагрузкой определенного предела характеризует собой по определению основное свойство пластичности. При появлении остаточных пластических деформаций характерно различие между функциями рц = f (б1 ) при нагрузке и разгрузке. Следует отметить, что появление пластических деформаций в опытах можно обнаружить после проведения разгрузки. Точка В определяет начало проявления свойств пластичности, значение напряжения (В) называется пределом упругости пли пределом текучести. [c.412]

Для решения задачи об определении напряженного состояния стержня, когда материал стержня находится в пластическом состоянии, с помощью условия пластичности (5.6) получим уравне-функции напряжения f (х, у). Это урав- [c.467]

Указанные выше и аналогичные им изменения формул упругого расчета учитываются при упругопластическом расчете. Диаграмма деформирования задается в виде кусочно-ломаной линии координатами точек перегиба. По разработанной программе были выполнены упругопластические расчеты оболочек и пластин, позволившие оценить для предлагаемого метода точность получаемых результатов и скорость сходимости последовательных приближений. Нагрузки на оболочки увеличивались от соответствующих моменту появления пластических деформаций до удвоенных, при которых наиболее напряженное сечение детали или большая его часть переходят в чисто пластическое состояние. В приведенных ниже примерах принималась диаграмма деформирования без упрочнения, дающая наихудшие условия для сходимости последовательных приближений, так как при идеальной пластичности функции E z)jE отличаются от 1 больше, чем в других возможных случаях упрочнения. В качестве критерия скорости сходимости последовательных приближений рассматривались последовательные уточнения значений перемещений и усилий, модулей упругости и а также величин максимальной и мини- [c.208]

Для описания физически и геометрически нелинейного поведения оболочки используем уравнения Рейсснера [7] с дополнительными членами в правых частях, моделирующими в общем случае эффект пластичности, ползучести, неизотермичности нагружения [2, 3, 8]. Эти уравнения могут быть записаны через функцию напряжений ц = ГдН Н — радиальная составляющая усилий, приложенных к оболочке) и изменение угла наклона меридиана Р (рис. 8.1) в виде [c.152]

Уравнения пластического равновесия в (функциях напряжений g, т . Одной из наиболее сложных задач теории пластичности, как и в теории упругости, является определение напряженно-деформированного состояния с помощью функций напряжений в любой точке деформируемого тела в зависимости от ее координат. В методе характеристик для этого служат интегралы пластичности, т. е. функции л и Они постоянны вдоль характеристических линий Si и Sa, но меняются при переходе от одной линии к другой. Следовательно, [c.283]

Напряжения в массиве, ослабленном двумя одинаковыми круговыми выработками, при условии пластичности Соколовского. Предполагаются, что уровень напряжений и расстояние между отверстиями таковы,что круговые отверстия целиком охватываются соответствующей пластической зоной, но в то же время пластические области не пересекаются. Используется способ аппроксимации функций напряжений в пластической области бигармонической функций [50]. [c.37]

Решение задачи о распространении пластичности от трещины при растяжении в условиях плоской деформации гораздо более трудное, так как необходимы допущения, связанные со стеснением течения при росте пластической зоны. Основные принципы, лежащие в основе численных решений, описаны в разделах 16 и 17 гл. III. В следующем разделе будут рассмотрены альтернативные методы определения распределения упругих напряжений с помощью функций напряжения. Будет показано, каким образом могут быть удовлетворены общие граничные условия. [c.70]

А. Сен-Венан и М. Леви, сформулировав основы теории идеальной пластичности, не дали решения каких-либо двумерных задач. Затем последовал почти сорокалетний перерыв в разработке этой проблемы- Возникший вновь в начале XX в. интерес к теории пластичности был поддержан тем, что Л. Прандтль и А. Надаи нашли в начале 20-х годов решения нескольких важных задач, а Г. Генки исследовал свойства линий скольжения при плоской деформации. Надаи рассмотрел задачи кручения жестко-пластических и упруго-пластических стержней. Помимо аналитического решения, он воспользовался интересной физической аналогией. Согласно ей, поверхность, описываемая функцией напряжений, аналогична поверхности кучи песка, насыпанной на сечение скручиваемого стержня, причем угол внутреннего трения песка пропорционален напряжению текучести. Если это сочетать с аналогией с мыльной пленкой для функции напряжений при кручении упругого стержня, принадлежащей Прандтлю, то задача об упруго-пластическом кручении иллюстрируется при помощи модели пленки, раздуваемой под крышей , образуемой поверхностью кучи песка. [c.266]

Если существует решение динамических задач теории пластичности, то можно доказать, что такие функции напряжений, скоростей и ускорений существуют (см. 5 настоящей главы). [c.37]

Получаемые в решении задач динамики с заданной степенью точности функции напряжений, скоростей, ускорений и перемещений будут представлять собой полное решение (с той же степенью точности). Однако для жестких областей тела напряжения при этом не определяются. В жестких областях скорости пластической деформации равны нулю, такие области могут перемещаться как жесткое целое, напряжения в них не должны нарушать условия пластичности. Очевидно, если доказано, что в жестких областях напряжения не нарушают условия пластичности, то общее решение динамической задачи следует считать полным. Если же решение в жесткой области не определено, то общее решение динамической задачи следует считать неполным. [c.61]

Легко, например, убедиться в том, что для пластичного тела, находящегося в состоянии однородной плоской деформации под действием главных напряжений и ау и ири касательном напряжении Хху, равном нулю, функция напряжений Р должна удовлетворять дифференциальному уравнению [c.625]

Зависимость между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформаций для изучаемого процесса деформирования в отсутствии дислокаций соответствует закону Гука. Отклонения от закона Гука вызваны наличием в деформируемой среде подвижных дислокаций. С другой стороны, согласно гипотезе единой кривой , в случае простого нагружения эти отклонения обусловлены возникновением в среде пластических деформаций. Следовательно, равенство (3 68) дает возможность установить непосредственную аналитическую зависимость между модулем пластичности (функцией со) теории малых упруго-пластических деформаций Ильюшина и величинами, являющимися континуальными характеристиками дислокаций. [c.87]

Посмотрим теперь, как изменяется поверхность, изображающая функцию напряжения, при постепенном увеличении крутящего момента. Пока крутящий момент достаточно мал, все поперечное сечение стержня, не имеющее входящих углов, находится в упругом состоянии и функция напряжения изображается поверхностью равномерно натянутой мембраны. При достаточно большом значении крутящего момента в поперечном сечении появляется пластическая зона, а мембрана при соответствующем давлении касается поверхности кучи песка. При дальнейшем возрастании крутящего-момента зона пластичности постепенно расширяется, а мембрана прилипает к поверхности кучи песка все большей своей частью. [c.143]

Только в случае гидростатического давления интенсивность напряжений превращается в нуль. Интенсивность напряжений 04 при простом растяжении (О1 0, О2 = Оз = 0) совпадает с нормальными растягивающими напряжениями. Интенсивность напряжений вводится в соотношения теории пластичности вместе с понятием интенсивности деформации, определение которого дается ниже. Часто вместо них применяют пропорциональные им величины интенсивность касательных напряжений (октаэдрические напряжения) и соответствующий им октаэдрический сдвиг. Интенсивность напряжений является для каждого материала вполне определенной и не зависящей от вида напряженного состояния функцией интенсивности деформаций. [c.99]

При равностороннем растяжении или сжатии пластические деформации не возникают. Значит, условие пластичности может быть представлено в виде функции второго и третьего инвариантов девиатора напряжений (так как первый равен нулю) [c.101]

От предельного изгибающего момента отвечающего развитому пластическому течению и неспособности соединения при этом воспринимать дальнейшую нагрузку, следует отличать предельный разрушающий момент М , при котором происходит нарушение сплошности материала (образование микротрещин и т. д.) вследствие исчерпания ресурса пластичности материала прослойки / р. Так как ресурс пластичности является функцией показателя жесткости напряженного состояния П ( П = а /Т—отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной /11 /). с повышением уровня нормальных напряжений растяжения в прослойке повышается показатель жесткости напряженного состояния и падает ресурс пластичности мягкого металла Лр. Уровень нормальных напряжений в прослойке возрастает с уменьшением ее относительной толщины ае, следовательно и предельный разрушающий момент Мр будет зависеть от геометрических параметров мягкой прослойки. Основные соотношения для его определения приведены в /12/. [c.27]

На первый взгляд кажется, что условие пластичности Треска — Сен-Венана более простое. Действительно, если главные оси заранее известны, то это условие выражается при помощи линейных функций от компонент тензора напряжений, притом самых простых линейных функций. Но при решении задач теории пластичности мы обычно не знаем, какое напряжение окажется больше, какое меньше мы далеко не всегда можем указать заранее и знак напряжения. Поэтому мы не знаем, на какой стороне шестиугольника окажемся, какую из простых формул нужно применить. А если главные оси заранее неизвестны, то теория Треска — Сен-Венана оказывается существенно более сложной. [c.58]

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]

Без преувеличения можно сказать, что книга Ю, Н. Работнова к настоящему времени является лучшей среди подобных ей книг как у нас в стране, так и за рубежом. Впервые с единых позиций в ней дается изложение основ всех главных разделов механики деформируемого твердого тела. Книгу отличает компактность изложения, достигаемая за счет широкого применения таких эффективных методов исследования, как вариационные принципы, тензорные исчисления, теория функций комплексного переменного, интегральные преобразования и т. д. Этому также способствует и оригинальная трактовка теории напряжений. Естественно, что, представляя проблему во всем ее многообразии (стержни, пластинки, оболочки, пространственные тела, упругость, пластичность, ползучесть, наследственность, устойчивость, колебания, распространение волн, длительная прочность, разрушение), автор сконцентрировал внимание на принципиальных вопросах. Тем не менее книга снабжена достаточно большим количеством примеров расчета, для того чтобы читатель мог составить представление о практических возможностях теории. [c.9]

Наша задача теперь будет состоять в том, чтобы получить условие пластичности и закон течения для общего случая произвольного напряженного состояния. Рассмотрим элемент в декартовых прямоугольных координатах, компоненты тензора напряжения Oij можно принять за обобщенные силы, действующие на этот элемент. Соответствующие обобщенные скорости будут 8у. Если деформации малы, то е = ёц, но это предположение не обязательно. Естественно предположить, что пластическое состояние будет достигнуто тогда, когда некоторая функция от компонент тензора напряжений достигнет предельного значения [c.481]

Как мы видели, согласно теории пластического течения, основанной на условии пластичности Треска — Сен-Венана с ассоциированным законом течения, пластическая деформация представляет собою простой сдвиг в плоскости, определяемой осями наибольшего и наименьшего главных напряжений. Если деформации малы, то скорость деформации равна производной от деформации по времени. С другой стороны, если упрочняющийся материал оказывается в состоянии чистого сдвига, то величина пластического сдвига представляет собою совершенно определенную функцию от касательного напряжения [c.532]

Так называемая деформационная теория пластичности представляет по существу распространение на пластическое тело того закона связи между напряжениями и деформациями, который устанавливается нелинейной теорией упругости. Пластический потенциал, который заменяет здесь упругий потенциал, для изотропного тела есть функция инвариантов тензора деформаций. Обычно нри этом применяются следующие гипотезы [c.533]

Интегральные методы (ротационные и капиллярные вискозиметры, метод падения шара и т. д,), применяемые обычными вискозиметри-ческими способами, не дают возможности сделать какие-либо определенные заключения о свойствах консистентных смазок второго и третьего типа. Для этих целей следует применять дифференциальные методы, которые позволяют установить непосредственно градиент скорости в функции напряжения сдвига т в различных участках смазки во время ее течения. Такие кривые г = / (т) можно назвать реологическими характеристиками смазки. Распределение скоростей в ротационном вискозиметре для некоторых пластичных материалов (глин и т. д.) наблюдали М. П. Воларович и Д. М. Толстой [6]. Б. В. Дерягин, М. М. Кусаков и К. Крым [7] по методу сдувания получали реологические характеристики масел и смазок в тонких слоях. М. П. Воларович с сотрудниками [8] устанавливал профили скоростей при течении торфяной гидромассы по трубам. [c.119]

Широко известно, что одним из первых математиков, принимавших участие в становлении МКЭ, был Курант. Он представил приближенный метод решения задачи кручения Сен-Венана с помощью принципа минимума дополнительной энергии, используя линейную аппроксимацию функции напряжений внутри каждого из совокупности треугольных элементов [1]. С другой стороны, наиболее важными и исторически первыми среди пионерских работ по МКЭ в задачах расчета конструкций считаются статьи Тёрнера, Клафа, Мартина и Топпа [2] и Аргириса и Келси [3]. После появления этих статей вариационный метод стал интенсивно использоваться в математических формулировках МКЭ. И обратно, быстрое развитие МКЭ сообщило мощный стимул к разработке вариационных методов за последнее десятилетие появились новые вариационные принципы, такие, как вариационные принципы со смягченными условиями непрерывности [4—8], принцип Геррмана для несжимаемых или почти несжимаемых материалов [9, 10] и для задач изгиба пластин [11, 12] и т. д. Цель части В состоит в том, чтобы дать краткий обзор достижений в области вариационных принципов, которые служат основой МКЭ в теории упругости и теории пластичности. С практическим использованием этих принципов при формулировке МКЭ читатель может ознакомиться по работам [5—7]. [c.340]

В 1946 г. Л.А. Галин дал точное решение задачи о распределении напряжений в окрестности кругового отверстия плоскодеформнрованного тела, к контуру которого приложены постоянные нормальные усилия, а напряжения на бесконечности представляют собой полиномиалы1ые функции координат (в частности, постоянные или линейные [ 1 ]). Решение удалось найти благодаря бигармоничности функции напряжений в пластической области. Смешения в пластической области для этой задачи были исследованы Д.Д. Ивлевым [ 2]. Метод Л.А. Галина был применен А.И. Кузнецовым, Б.Д. Анниным, Т.Л. Рева для решения аналогичных задач в случае специальных неоднородных пластических тел [3-6] и некоторого класса условий пластичности, отличных от обычного условия Мизеса и Треска-Сен-Венана и хорошо аппроксимирующих условие пластичности горных пород. [c.7]

Подставив (1.6.15) в линеаризованные условия пластичности (1.6.3), получим последовательность лшейных уравнений для определения функции напряжений [c.44]

Тарстон, по-видимому, первым отметил, что кривые упрочения металлов имеют параболический вид, и показал, что значения функций напряжение — деформация во всей области пластических деформаций возрастают с убыванием температуры. Насколько мне удалось выяснить, Тарстон первым из экспериментаторов предположил, что в пластичности может иметь значение вязкость (Thurston [1876, 1]). Он отметил, что ординаты графика функции напряже-ние — деформация при увеличении скорости нагружения в целом увеличиваются. Эти наблюдения за вязко-пластичностью основывались на испытаниях, которые выполнены при сравнительно низких скоростях деформаций для того, чтобы избежать инерционных эффектов. [c.44]

Указанные выше и аналогичные им изменения формул упругого расчета были введены в АЛГОЛ-программу расчета для ЭЦВМ, приведенную в работе [9]. Диаграмма деформирования задается в виде кусочно-ломаной линии координатами точек перегиба. По этой программе были выполнены упругопластические расчеты оболочек и пластин, позволившие оценить для предлагаемого метода точность получаемых результатов и скорость сходимости последовательных приближений. Нагрузки на оболочки увеличивались от соответствующих моменту появления пластических деформаций до удвоенных, при которых наиболее напряженное сечение детали или большая его часть переходят в чисто пластическое состояние. В приведенных ниже примерах принималась диаграмма деформирования без упрочнения, дающая паихудшйе условия для сходимости последовательных приближений, так как при идеальной пластичности функции Е (г)/ отличаются от 1 больше, чем в других возможных случаях упрочнения. В качестве критерия скорости сходимости последовательных приближений рассматривались последовательные уточнения значений перемещений и усилий, модулей упругости а также величин максимальной и минимальной деформаций в наиболее напряженном Сечении. Число выполненных последовательных приближений во всех рассмотренных случаях не превышало 4—5, так как при этом указанные уточнения составляли около 1%. В таблице приведены величины нагрузок, модулей упругости максимальной интенсивности деформаций вг тах, размер зоны пластичности 4. [c.127]

Рис. 8.10. Пластичность превращения в BiW06 [393]. (а) Деформация за Цикл как функция напряжения для двух размеров зерен (б) чувствительность (т) к изменению скорости деформации для зерен размером 3 мкм.

Бетон, являющийся в общем случае хрупким материалом, обнаруживает пластические свойства при всестороннем сжатии — равномерном или неравномерном. В случае трехмерного иапря кепиого состояния при всестороннем неравн0мерн0]м сжатии условие пластичности бетона мо- кет быть представлено некоторой нелинейной функцией напряжений второго порядка в соответствии с экспериментальными данными. [c.113]

Один из суш,ественных шагов по построению теории пластичности был сделан Мизесом, установившим экстремальные свойства пластического течения в случае, когда условие пластичности выступает в качестве пластического потенциала. Под пластическим потенциалом понимается функция напряжений g aij), определяюгцая отношение комнонент пластической деформации. Именно при простейшей связи = / удается установить онределенные экстремальные свойства пластического течения. [c.117]

Рассматривается развитие метода малого параметра применительно к упруго-пластическим задачам теории идеальной пластичности. В настоящее время имеется сравнительно небольшое число точных и приближенных решений упруго-пластических задач теории идеальной пластичности, поскольку возникаюш,ие здесь математические трудности весьма велики. Впервые задачу о распространении пластической области от выреза, вызываюш,его концентрацию напряжений в сечении скручиваемого стержня, решил Треффтц [1]. Он рассматривал уголковый контур и при решении задачи использовал метод конформного отображения. Несколько ранее Надаи [2] была предложена песчаная аналогия, позволившая в соединении с мембранной аналогией Прандтля осуш ествить моделирование задач упруго-пластического кручения стержней. В. В. Соколовский [3] рассмотрел задачу об упруго-пластическом кручении стержня овального сечения ряд решений задач о кручении стержней полигонального сечения был дан Л. А. Галиным [4, 5]. Большая литература посвящена одномерным упруго-пластическим задачам отметим работы [2, 3, 6-8]. Точное решение неодномерной задачи о двуосном растяжении толстой пластины с круговым отверстием было дано Л. А. Галиным [9], использовавшим то обстоятельство, что функция напряжений в пластической области является бигармониче-ской. Там же Л. А. Галин рассмотрел случай более общих условий на бесконечности. Впоследствии Г. Н. Савин и О. С. Парасюк [10-12 рассмотрели некоторые другие задачи об образовании пластических областей вокруг круглых отверстий. [c.189]

В предыдущей главе рассматривалось осесимметричное течение в иолом цилиндре (или трубе) в предположении, что на пределе текучести напряжения не зависят от величины пластической деформации. В случае идеально пластичного вещества, как мы видели, при этом оказывается возможным получить точные решения в конечном виде. Распространим теперь теорию на болеа-общий случай, когда (как это имеет место при упрочнении пластичных металлов) напряжения в материале увеличиваются с ростом плаЛической деформации согласно некоторому закону, устанавливаемому эмпирически или находимому аналитически в виде некоторой функции. [c.505]

Неустойчивость равномерного режима пластической деформации при кручении стержня кругового сечения из мягкой стали. Е. Рейсс в одной из своих интересных работ по теории пластичности ) в 1938 г. исследовал те нарушения в линейном распределении касательных напряжений т=тдг/а при упругом кручении цилиндрического стержня из мягкой стали, которые вызываются появлением в стержне первых слоев скольжения (пересечение этих слоев с плоскостью поперечного сечения имеет вид узких черных клиновидных площадок, направленных радиально внутрь, как показано на фиг. 461). Рейсс поставил перед собой задачу построить поверхность напряжений при упругом кручении цилиндрического стержня, используя аналогию с мембраной и предполагая, что материал стержня (сталь) переходит в пластически деформированное состояние по радиальному слою (вдоль радиуса кругового профиля). Далее, Рейсс полагал, что в указанном радиальном весьма тонком слое металла напряжения достигают нижнего предела текучести Хд при простом сдвиге, в то время как в некоторых других областях поперечного сечения касательные напряжения х принимают значения x2предел текучести (также при простом сдвиге), и в этих областях получаются только упругие деформации. Иными словами, он допускает существование неустойчивого упругого равновесия напряжений, при котором в некоторой части стержня напряжения х проскакивают нижний предел текучести, не вызывая пластической деформации. На фиг. 512 представлено это неустойчивое состояние равновесия стержня кругового сечения с помощью горизонталей onst функции напряжений упругого кручения. [c.591]

Замечательно, что радиальное распределение паиряжений в пластичной массе определяется функцией напряжений вида Р — которой соответствует распределение напряжений в плоской йадаче и при уирз гих деформациях ). [c.610]

В идеально пластичном материале из функции напряжени F= ir (p выводит ся напряженное состояние в веере [c.568]

Зависимость между средней плотностью дислокаций и напряжением была получена в предыдущих разделах на основании рассмотрения энергии взаимодействия дислокаций. В соответствии с концепцией Ная [93] плотность дислокаций можно представить как непрерывную переменную — функцию напряжения и макродеформации — и получить зависимости, приемлемые для инженерных расчетов. Эти важные представления новой физической теории пластичности тел были развиты также в работах Эшельби [94]. При решении рассматриваемой задачи важно получить хотя бы упрощенную математическую формулировку зависимости между макродеформациями тела и потоком дислокаций в материале. Метод решения этой задачи можно показать на некоторых простых примерах. [c.135]

Из условия пластичности для функции напряжений в пластической эбласти получим дифференциальное уравнение [c.60]

Логика определения текущей деформации в точке с максимальной интенсивностью напряжений в зависимости от степени нагружения соединения с порами, упрочняемости материала и поправочной функции F показана на номограмме стрелками (сплошные линии на рис. 5.4). Оценка критических напряжений, при которых произойдут локальные разрывы на контуре поры, представляет обратную задачу, и логика ее решения показана на номограмме прерывистой линией. При этом для определения е Р применяют диаграммы пластичности конкретных материалов /24/. [c.133]

В восемнадцати предшествующих главах были изложены различные разделы механики деформируемого твердого тела, при этом практическая направленность каждого из них не очень акцентировалась. Но основная область приложения механики твердого тела — это оценка прочности реальных элементов конструкций в реальных условиях эксплуатации. С этой точки зре-нпя различные главы приближают нас к решению этого основного вопроса в разной степени. Классическая линейная теория упругости формулирует свою задачу следуюш им образом дано пекоторое тело, на это тело действуют заданные нагрузки, точки границы тела претерпевают заданные перемещения. Требуется определить поле вектора перемещений и тензора напряжений во всех точках тела. После того как эта задача решена, возникает естественный и основной вопрос — что это, хорошо или плохо Разрушится сооружение или не разрушится Теория упругости сама по себе ответа на этот вопрос не дает. Правда, зная величину напряжений, мы можем потребовать, чтобы в каждой точке тела выполнялось условие прочности, т. е. некоторая функция от компонент о.-,- не превосходила допускаемого значения. В частности, можно потребовать, чтобы нигде не достигалось условие пластичности, более того, чтобы по отношению к этому локальному условию сохранялся некоторый запас прочности, понятие о котором было сообщено в гл. 2 и 3. Мы знаем, что для пластичных материалов выполнение условия пластичности в одной точке еще не означает потери несущей способности, что было детально разъяснено на простом примере в 3.5. Поэтому расчет по допустимым напряжениям для пластичного материала безусловно гарантирует прочность изделия. Для хрупких материалов условие локального разрушения отлично от условия наступления текучести и локальное разрушение может послужить началом разрушения тела в целом. Поэтому расчет по допускаемым напряжениям для хрупких материалов более оправдан. Аналогичная ситуация возникает при переменных нагрузках и при действии высоких температур. В этих условиях даже пластические материалы разрушаются без заметной пластической деформации и микротрещина, возникшая в точке, где 42 [c.651]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...