Нагружение — Учет истории

УЧЕТ ИСТОРИИ НАГРУЖЕНИЯ [c.16]

Еще одним важным обстоятельством при формулировке концепции устойчивости конструкций является учет ползучести материала. В связи с этим исследование квазистатических процессов нагружения упругопластических систем с учетом ползучести материала удобно разбить на два этапа, происходящих в обобщенном времени т 1) этап квазистатического процесса нагружения по заданной истории и 2) этап процесса ползучести системы во времени при постоянной внешней нагрузке после остановки процесса нагружения. При этом считается, что на первом этапе ползучесть проявиться не успевает и за параметр прослеживания процесса принимается параметр внешней консервативной нагрузки т = р. На втором этапе процесс протекает во времени, значительно большем, чем требуется для процесса нагружения до заданного уровня. За параметр прослеживания процесса т берется время t. В условиях нормальной температуры с выходом в пластическую стадию деформирования в материалах, как правило, развивается ограниченная ползучесть. В этих условиях правомерна постановка задачи устойчивости на неограниченном интервале времени с определением так называемой длительной критической нагрузки. Кривые 1 на рис. [c.323]

Помимо отмеченных выше упрощений при приближенных расчетах долговечности дисков допускается определять ресурс по установившемуся режиму деформирования без учета истории их нагружения, так как принимается, что основные изменения НДС происходят в течение первых 100—200 циклов [46] и повреждение материала диска от них незначительно [49]. [c.40]

Как отмечалось выше, прц малоцикловом нагружении оценка прочности ведется на основе деформационно-кинетических подходов с учетом истории циклического упругопластического деформирования. Необходимая для расчетов информация накапливается в процессе испытания партии образцов в условиях мягкого и жесткого нагружений с различной степенью исходного деформирования при однородном напряженном состоянии. [c.235]

Имеющиеся в литературе экспериментальные данные по изучению влияния на сопротивление деформации истории нагружения недостаточны, однако позволяют оценить качественную применимость предложенной модели поведения материала под нагрузкой с учетом истории нагружения. [c.45]

Таким образом, на основе дислокационной модели пластического деформирования металлов общая зависимость кривой деформирования от режима нагружения может быть представлена в виде поверхности трехмерного пространства F a, ёэ, ёп) = = 0, где величина эквивалентной деформации определяет структурное состояние материала в момент измерения, сформированное в результате предшествующего нагружения. Существенное влияние истории нагружения на процесс высокоскоростного деформирования требует его учета при обобщении результатов испытания с различными режимами нагружения. [c.48]

Определение местных деформаций и напряжений в элементах конструкций и деталях машин с учетом истории нагружения может быть выполнено экспериментальными методами по данным измерений на моделях и натурных конструкциях (см. гл. 2—7, 9), аналитическими (см. гл. 2, 11) или численными методами с применением ЭВМ (см. гл. 8). В последних случаях определению напряженных и деформированных состояний должно предшествовать определение внешних усилий и температурных полей от тепловых эксплуатационных воздействий. [c.253]

Применение (4.5.33) позволяет построить универсальные алгоритмы шаговых методов решения задач деформирования с учетом истории нагружения. [c.231]

Рис. 45. Расчетные и экспериментальные значения долговечностей для режимов нагружения А (а), Б (б), В (в), Г (г) без учета и с учетом истории нагружения.

Учет истории нагружения [c.83]

Для учета истории нагружения необходимо использовать не конечные уравнения связи между напряжениями и деформациями, а уравнения в приращениях такой подход положен в основу теории течения [51, 102]. [c.83]

Расчет на растяжение. В гл. 2 уже перечислялись случаи, когда нет необходимости проводить сложный расчет дисков на совместное действие изгиба и растяжения и достаточно расчета только на растяжение [31, 61 ]. В связи с этим рассмотрим расчет дисков на растяжение с учетом истории нагружения, который существенно проще реализовать в виде программы. [c.98]

Учет истории нагружения. Процедура шагового метода при учете истории нагружения подробно рассмотрена в 9 гл. 3. [c.170]

Начало экспериментального изучения больших деформаций кристаллических твердых тел с учетом историй нагружения, при которых имеется более чем один ненулевой компонент напряжения Гест (1900). [c.412]

Важным с точки зрения используемых численных методов является учет истории нагружения, а также пластических деформаций и ползучести. Для решения таких задач разработан специальный подход с использованием теорий пластичности и ползучести инкрементального типа. Контактная задача существенно упрощается, особенно при учете геометрической нелинейности, если одно из взаимодействующих тел является абсолютно жестким. [c.4]

В главе 11 рассмотрены плоские н осесимметричные упругопластические контактные задачи без учета истории нагружения. На конкретных примерах продемонстрирована точность получаемых решений методом конечных элементов путем сравнения с аналитическими решениями других авторов. [c.4]

С другой стороны, расчетные схемы осесимметричной и плоской задач теории упругости позволяют достаточно точно и эффективно описать взаимодействие ряда реальных машиностроительных конструкций, таких, как замковые соединения лопаток турбомашин, резьбовые и фланцевые соединения различных типов, многослойные контейнеры литья под давлением и др., в которых передача усилий осуществляется посредством контакта отдельных деталей. Контактные задачи в данной главе рассматриваются при процессах нагружения конструкций, близких к простым, без учета истории нагружения. Решения при этом получаются для наиболее опасных, максимальных нагрузок. В этом случае целесообразно использовать теории пластичности деформационного типа, наиболее простые и надежные в реализации, требующие минимальной трудоемкости вычислений на ЭВМ. Для линеаризации задачи термопластичности используется метод переменных параметров упругости, который естественно сочетается с алгоритмом поиска зон контактирования и проскальзывания, является довольно быстро-сходящимся и не требует хранения громоздкой информации о решении на предыдущей итерации. [c.16]

В данной главе рассматриваются контактные задачи для неоднородных осесимметричных тел, где последовательность нагружения играет существенную роль и ее надо учитывать. Здесь же рассматриваются контактные задачи с учетом теплообмена на границе. Одним из факторов, вызывающих необходимость решения контактной задачи с учетом истории нагружения, является сухое трение. Если представить балку, лежащую на жестком основании, один конец которой закреплен, а к другому приложена растягивающая сила Я, и, кроме того, балка загружена распределенной нагрузкой q, прижимающей ее к основанию, то при учете трения между балкой и основанием решение будет зависеть от последовательности приложения силы Р и нагрузки q или законов их изменения во времени. От истории нагружения будут зависеть и напряжения в балке, и распределение касательных напряжений между балкой и основанием, и величины зон проскальзывания. [c.88]

Из представленных результатов следует, что более активная ползучесть в первые часы работы, чем в последующие, приводит в итоге к большим остаточным перемещениям ц меньшему остаточному контактному давлению. Хотя конечные результаты, полученные по двум коммутативным программам нагружения, отличаются незначительно, промежуточные результаты для некоторых моментов времени сильно разнятся. Так, кинетика контактного давления свидетельствует о частичном освобождении цилиндров при действии второй программы нагружения, что не наблюдается в случае первой программы. Таким образом, расчеты с учетом истории нагружения необходимы при выборе соответствующего испытательного или эксплуатационного режима работы конструкций, соединенных посредством натяга. [c.133]

Как уже отмечалось в параграфе 5, использование теорий ползучести деформационного типа (старения) при решении контактных задач может привести к большим погрешностям, особенно в определении контактных давлений. Даже в тех случаях, когда зона контакта не изменяется во времени, обычно определяющим является процесс релаксации контактных напряжений, который теории ползучести деформационного типа описывают весьма приближенно. В случае изменения границ зон контакта в конструкции реализуется сложное нагружение, что требует учета истории нагружения. Однако во многих случаях при решении контактных задач теории ползучести деформационного типа могут дать вполне приемлемые результаты и их использование оказывается целесообразным. [c.146]

Распределения контактных давлений для указанных моментов времени показаны штриховыми кривыми 2, 3 и на рис. 31. Видно, что для / = 10 ч имеется хорошее согласование результатов, полученных с использованием теории ползучести деформационного и инкрементального типов, так как перераспределение напряжений еще несущественно. Граница зоны контакта для остальных моментов времени определена удовлетворительно (с точностью до конечного элемента), однако контактные напряжения получились несколько завышенными, что можно объяснить неучетом истории нагружения. На рис. 47 показана кинетика интенсивности напряже ил в точке А внешнего цилиндра, полученная по теории старения (кривая /) и с помощью физических соотношений, учитывающих деформационную анизотропию и историю нагружения (кривая 2). Перераспределение напряжений с учетом истории нагружения проходит интенсивнее. [c.148]

Как уже отмечалось, в контактных задачах с заранее неопределенной и переменной во времени областью контакта при ползучести возможно значительное изменение напряженного состояния, поэтому здесь особенно важен учет истории нагружения. При незначительном изменении НДС и зон контакта вполне удовлетворительные результаты могут быть получены по теории старения. [c.148]

Шевченко Ю. И. Упруго-пластические напряжения е диске с учетом истории нагружения. — В сб. Тепловые напряжения элементов конструкций. — Киев Наукова думка, 1965, вып. 5, с. 241. [c.200]

В пластическом и вязком состояниях по существу также соблюдаются условия минимума потенциальной энергии или скорости ее изменения, при этом необходим учет истории нагружения тела, в частности изменения главных напряжений в процессе пластической деформации. [c.68]

Приближенные методы решения задач термопластичности с учетом истории нагружения.— В кн. Тепловые напряжения в элементах конструкций . Киев, Паукова думка , 1967, вып. 7, с. 37—48. [c.168]

Экспериментальной проверке этих гипотез посвящено много работ. Однако опыт не только позволяет проверить правильность положенных в основу гипотез, но и может быть объективным критерием И5с практической ценности. Поэтому экспериментаторы большое внимание уделяют опытам по проверке принятых условий наступления предельных состояний (например, условий текучести) и результатов теоретических решений, в том числе с учетом истории и предыстории нагружения. [c.276]

Введение понятия тензора повреждений, который функционально зависит от тензора напряжений, позволило А. А. Ильюшину (1966) разработать подход к исследованию прочности материалов с учетом истории нагружения при циклических нагрузках. [c.410]

Ниже кратко изложен возможный способ построения теории пластического течения с учетом истории и направления нагружения. [c.211]

Общие подходы к использованию упрощенных или более совершенных теорий термопрочности изложены в гл. 4 и 5. При расчете дисков учет истории нагружения довольно сложен из-за необходимости получения исчерпывающей информации по нагрузкам на диск за весь период эксплуатации и, особенно, определения механических свойств материала диска в условиях, подобных рабочим. При этом требуется большая машинная память, что вызывает затруднения при реализации программы на малых и средних ЭВМ. Поэтому такие расчеты проводят для дисков турбин в ответственных случаях или при специальных исследованиях. [c.354]

Учет истории нагружения. При учете истории нагружения, как и во всех предыдущих случаях, рассматриваем малый этап нагружения dt. Процедура шагового расчета оболочек вращения при больших прогибах основана на методе дополнительных деформацнй. [c.440]

При воздействии внешних сил, температурного расширения и др. в деформируемом твердом теле возникает напряженно-деформированное состояние (НДС). Кроме напряжений и деформаций оно характеризуется такими физическими параметрами, как температура, интенсивность электромагнитного поля, доза радиоактивного облучения и т. д. Со временем эти параметры могут изменяться. В связи с этим вводится понятие процесса нагружения. Напряженно-деформированное состояние в точках тела в конечном счете определяется не только заданными значениями параметров внешнего воздействия, но и историей процесса нагружения. В главе описываются законы связи между напряжениями, деформациями и другими параметрами, характеризующими механическое состояние тела с учетом истории процесса его нагружения в случае произвольного неупругого поведения. Дается математическая постановка краевых задач МДТТ. [c.78]

Таким образом, построение определяющих уравнений состояния требует установления функциональной связи между процессами нагружения и деформирования с учетом истории нагружения и основано на экспериментальном исследовании связи процессов нагружения и деформирования при одном напряженном состоянии (растяжение, сжатие или сдвиг) связи и нттс и в и о сте й напряжений и деформаций с учетом влияния уровня средних напряжений " анизотроми уТГр чн Ш Я зявистг-мости от пути предшествующего нагружения (см. рис. 1). Связь процессов нагружения и деформирования наиболее надежно определяется по результатам квазистатических испытаний, как правило, на растяжение — сжатие или кручение (сдвиг) путем сопоставления мгновенных значений напряжений и деформаций, характеризующих состояние определенного объема материала. [c.12]

На первой стадии исследования элементов конструкций осуществляется построение расчетных схем применительно к выбранному методу расчета. Это набор сечений, определяющих элементы составной конструкции в аналитическом решении, или сетка, составленная из конечных элементов в методе конечных элементов, определяющая топологию расчетной области, краевые условия и условия температурного и силового нагружения, соответствующие истории нагружения конструкции. Учет возможной симметрии самой конструкции или ее краевых условий, использование метода подконструкций для конструкций и машин с повторяющимися элементами и деталями, а также уточненного анализа отдельных (опасных с точки зрения разрушения) зон или элементов конструкций при этом существенно повышают возможности и вычислительную эффективность используемых методов. [c.256]

Последовательность и особенности расчета на ЭВМ. На рис. 3.9 в качестве примера приведена структурная схема программы для численного расчета дисков на растяжение с учетом истории нагружения. Как уже указывалось при описании алгоритма расчета, счет ведется этапами. Цикл работы двигателя разбивается на ряд этапов по времени. В конце каждого расчетного этапа фиксируются частота вращения, температуры диска на ободе и в центре. Задается температурное поле (обычно в табличной форме) в коние каждого и-го расчетного этапа, а также растягивающие силы на внутреннем и наружном контурах. Ниже перечислен остальной исходный числовой материал, не меняющийся обычно в процессе расчета. [c.101]

Пример 4.9. Рассмотрим процесс накопления повреждений в диске турбины, расчет которого с учетом истории нагружения для 150 циклов проведен в примере 3.4. На рис. 4.26 показаны кривые накопления повреждения за 125 неуста-новившихся циклов в ступице на расчетном радиусе г=9,25 см здесь Пун— суммарное повреждение от ползучести Ясн и цикличности Яун- Величина Яу определена в соответствии со вторым членом (4.71) величиныподсчитывали по (4.47) по размаху полной деформации цикла с учетом асимметрии. [c.150]

Я включил два примера из этих опытов Филлипса. Один, приведенный на рис. 4.212, показывает, как изменяется в зависимости от уровня температуры поверхность пластичности для отожженного алюминия, полученная в результате повторения опыта Геста при различных температурах. Второй пример — один из многих, приведенных в двух работах Филлипса в 1972 г. (Phillips and Tang [1972, 1]), в которых рассматривалось влияние как температуры, так и пути нагружения, с учетом предшествовавшей истории напряженно-деформированного состояния в условиях опыта Геста. Результаты на рис. 4.213 это поверхности пластичности в условиях четырех значений окружающей температуры для каждого предварительно созданного напряженного состояния, полученного при совместном растяжении и кручении. [c.316]

В рассмотренных задачах внешние воздействия оставались неизмен ными с течением времени, но процессы деформирования были далеки от установившихся. Более того, в дальнейшем возможны резкие качественные и количественные изменения напряженного и деформированного состояния, вызванные полным освобождением контактирующих тел. Еще более сложная картина наблюдается при нестационарном нагружении. Здесь неучет последовательности изменения нагрузок может привести к существенным ошибкам и прежде всего в определении контактных усилий. При решении таких задач на первый нлан выступает помимо учета анизотропии упрочнения учет истории нагружения. Физические соотношения (IV.34) и (IV.42) описывают деформационную анизотропию, а также позволяют отразить историю нагружения. Наиболее рельефно влияние истории нагружения может быть выявлено при так называемом коммутативном нагружении по двум программам, когда интенсивность нагрузок и время их действия на отдельных временных интервалах одинаковы для обеих программ, но отличие состоит лишь в порядке следования этих отрезкоз времени [191]. Уравнения (IV.34) описывают нарушение закона коммутативности при коммутативном поведении напряжений, наблюдаемое для многих материалов [177]. Но так как при сложном напряженном состоянии вследствие перераспределения напряжений при коммутативном изменении внешних воздействий в конструкциях не реализуется коммутативное поведение напряженного состояния, при анализе результатов необходимо учитывать этот факт. Таким образом, в реальных конструкциях поведение напряженного и деформированного состояния оказывается весьма сложным. [c.131]

Шевченко Ю. Н. Приближенные методы решения задач термопластич-ности с учетом истории нагружения.— В сб. Тепловые напряжения элементов конструкций. — Киев Наукова думка, 1967, М 7, с. 37. [c.200]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...