Условие активного нагружения упругости

Нейтральное нагружение не сопровождается пластической деформацией. Это условие выражает требование непрерывности при переходе от пассивного нагружения к активному. Заметим, что в теории идеальной пластичности дело обстоит совершенно иначе, там величина пластической деформации или скорости деформации неопределенна и становится отличной от нуля при достижении вектором о поверхности текучести. В деформационной теории, как она была сформулирована выше, непрерывности при переходе от пассивного нагружения к активному нет при активном нагружении, бесконечно мало отличающемся от нейтрального, происходит пластическая деформация, при бесконечно близком пассивном пути нагружения деформация упруга. Это обстоятельство служит серьезным доводом, препятствующим расширенному использованию деформационной теории. [c.539]

При оптическом методе исследование ведется не на самой детали, а на геометрически подобной ей по форме и характеру нагружения модели, изготовленной из оптически активного материала. Такую модель помещают в специальную установку, называемую полярископом, нагружают и просвечивают Пучком плоскополяризованного света. При этом на экране появляется изображение модели, покрытое системой полос, анализ которых позволяет изучить характер напряженного состояния модели в каждой ее точке. После соответствующего пересчета данные исследования переносятся на натурный- объект. Обоснование правомерности такого переноса дано в теории упругости, где доказано, что при некоторых условиях, в пределах упругих деформаций, распределение напряжений в детали не зависит от упругих констант ее материала. [c.229]

При активном нагружении (например, при простом изотермическом растяжении материала за пределом упругости) это условие выполняется и из (4.5.49) и (4.5.50) следует [c.237]

Примем, что при (T < 0 q, Т) материал деформируется упруго. Если выполнено условие (1.161), то при da Ф г dT происходит активное нагружение, при dfy = Фг dT — нейтральное, а при da < Ф т dT начинается упругая разгрузка. Аналогичное обобщение возможно и для теории течения, учитывающей анизотропное упрочнение, но для этого потребуется ввести дополнительные параметры и экспериментально определяемые зависимости [48]. [c.50]

Рассмотрим результаты численного решения задачи о закритическом деформировании волокнистого композита тетрагональной периодической структуры с упругими волокнами и упругопластической маг трицей при нагружении в поперечной плоскости. Краевая задача для ячейки периодичности, состоящая из уравнений равновесия (9.43) при отсутствии массовых сил, геометрических соотношений (9.42), определяющих уравнений (9.20) для матрицы при активном нагружении (Х = 1) и линейных соотношений связи приращений напряжений и деформаций для волокна и при разгрузке матрицы (х = 0), а также граничных условий [c.261]

При выборе допускаемых напряжений [15] для пружин и рессор необходимо учитывать а) качество материала и его термообработку б) характер нагружения упругого элемента (статический, динамический) в) условия работы упругого эле.мента (коррозионную активность и температуру окружающей среды, истирание, повреждение поверхности витков или листов в процессе работы и т. д.) г) степень ответственности упругого элемента и возможность быстрой замены при повреждении д) желательный срок службы упругого элемента. [c.867]

При выборе допускаемых напряжений [15 для пружин и рессор необходимо учитывать а) качество материала и его термообработку б) характер нагружения упругого элемента (статический, динамический) в) условия работы упругого элемента (коррозионную активность и температуру окружающей среды, истирание, повреждение поверхности витков или листов в процессе работы и т. д.) [c.617]

За последние годы исследования физико-химического влияния среды на процессы деформации и разрушения значительно расширились и охватили новые объекты и новые стороны этого явления. Так, например, в работах М. С. Аслановой [91] было показано, что при длительном нагружении в поверхностноактивной среде силикатные стекла, являющиеся упруго-хрупкими телами при обычной температуре, обнаруживают в этих условиях ярко выраженное упругое последействие и даже течение типа ползучести, а также значительное понижение прочности. Это было установлено на стеклянных нитях диаметром от Здо 60 [Л в нарах воды или в воде, ас особенной яркостью в водных растворах поверхностно-активных веществ, химически не взаимодействующих с поверхностью стекла. Было показано, что эти адсорбционные эффекты не связаны с агрессивным химическим воздействием на поверхность стекла. Казалось бы, что эти адсорбционные эффекты должны всегда возрастать с уменьшением размеров образца (диаметра нити). Однако для стеклянных волокон диаметром менее 3—2 а эти адсорбционные эффекты практически исчезают. Это объясняется, очевидно, тем, что такие нити обладают в поверхностном слое значительно меньшей концентрацией активных дефектов — зародышей разрушения, чем и объясняется, как известно сильное масштабное упрочнение таких тонких нитей. [c.196]

Коррозия и механические свойства. Растяжение за пределом упругих деформаций увеличивает скорость коррозии. Если напряжения в металле ниже определенного уровня, разрушения не наступает даже при значительной продолжительности испытаний в коррозионной среде. Здесь предполагается, что уменьшение поперечных размеров элемента вследствие коррозии невелико и его можно не принимать во внимание. При превышении же указанного уровня напряжений отрезок времени от нагружения до разрушения уменьшается с увеличением уровня напряжений. Этого в отсутствие коррозии не наблюдается. Имеет место явление так называемого внутрикристаллического и межкристаллического коррозионного растрескивания. В условиях определенных напряженных состояний (возникающих, например, при растяжении с кручением) и наличия коррозионно активной среды происходит охрупчивание материала. [c.273]

В связи со сложностью формирования граничных условий и назначения указанных параметров в расчетных схемах в целом ряде случаев возникает необходимость (см. гл. 2) в переходе к следующей стадии уточнения напряженно-деформированных состояний ВВЭР. Эта стадия включает в себя упругое моделирование (плоские и объемные модели из оптически активных и низкомодульных материалов) не только рассматриваемых зон концентрации напряжений (резьбы, отверстия, патрубки, наплавки, дефекты), но и целых узлов ВВЭР (зоны главного разъема, опорные конструкции). Для дальнейших уточнений условий механической, тепловой, гидродинамической, вибрационной нагруженности используются металлические модели в масштабе от 1 5 до 1 1. При этом удается устанавливать не только номинальные и местные напряжения, но и условия разрушения, а по ним назначать и уточнять запасы прочности и долговечности [10]. [c.224]

Изучение влияния условий нагружения на характер изменения остаточных напряжений II рода показало [34], что при упруго-пластическом деформировании железа (выше предела выносливости) в воздухе уже при малой базе числа циклов нагружения (10 — 5 10 циклов) остаточные напряжения растут до 300—350 МПа и при дальнейшем увеличении базы испытания изменяются мало. В присутствии такой поверхностно-активной среды, как 2 %-ный раствор олеиновой кислоты в вазелиновом масле, характер изменения остаточных напряжений существенно меняется. При малых базах испытания уровень напряжений ниже, чем при испытании в воздухе, а при больших базах — значительно выше и достигает 900 — 950 МПа. Отсюда следует, что поверхностно-активные среды уменьшают энергию выхода на поверхность дислокаций и при напряжениях, превышающих предел выносливости, упрочнение металла происходит медленнее, но степень упрочнения с увеличением числа циклов нагружения значительно выше, чем при испытании в воздухе. При этом по данным рентгеновского анализа зерна феррита в поверхностно-активных средах более интенсивно дробятся на различно ориентированные субзерна, что выражается в большой степени наклепа. При низких уровнях напряжений вследствие охвата пластическим течением большого количества зерен поверхностно-активная среда разупрочняет металл. [c.16]

К механическим свойствам пружинных сталей предъявляют те же требования, что и к механическим свойствам конструкционных сталей — высокие прочность и сопротивление разрушению. Кроме того, они должны обладать сопротивлением малым остаточным деформациям в условиях кратковременного и длительного нагружения, которое характеризуется в первом случае пределом упругости, а во втором — релаксационной стойкостью. Эти последние свойства зависят от состава и структуры стали, а также от воздействия внешней среды — температуры, коррозионной активности и др. При выборе состава пружинных сталей и режимов их упрочняющей обработки (деформационной, термической и термомеханической) основное внимание уделяют получению максимального сопротивления малым пластическим деформациям [c.104]

При циклически меняющемся длительном нагружении в нагретом состоянии в детали протекают процессы перераспределения деформаций и напряжений в результате как активного деформирования при изменении нагрузки, так и ползучести или релаксации во время выдержек в нагруженном и деформированном состояниях. Расчет усилий, чисел циклов и времен, соответствующих предельным состояниям, основывают на решении задач об упруго-пластическом распределении деформаций и напряжений в зонах концентрации в зависимости от циклов и времени, а также на использовании критериев разрушения (возникновения трещины) в условиях сочетания длительных статических и циклических изменений, постепенно протекающих в материале. [c.7]

По виду нагружения следует различать изломы, возникшие от однократно приложенных нагрузок статических кратковременно или длительно действующих, ударных или переменных. В каждой из перечисленных групп строение изломов будет обладать рядом специфических особенностей, обусловленных способом приложения нагрузки и соответственно долей касательных и нормальных напряжений (см. табл. 4.2). Условия нагружения определяются действием температуры, при которой производится испытание, наличием активной или коррозионной среды, величиной запаса упругой энергии, податливостью системы и т. д. [c.346]

К механическим свойствам пружинных сталей предъявляют те же требования, что и к механическим свойствам конструкционных сталей - высокие прочность и сопротивление разрушению. Кроме того, они должны обладать сопротивлением малым остаточным деформациям в условиях кратковременного и длительного нагружения, которое характеризуется в первом случае пределом упругости, а во втором - релаксационной стойкостью. Эти последние свойства зависят от состава и структуры стали, а также от воздействия внешней среды - температуры, коррозионной активности и др. Между сопротивлением малым пластическим деформациям и уровнем предела вьшосливости, а также степенью развития таких эффектов, как упругий гистерезис, прямое и обратное упругое последействие, амплитудно-чувствительное внутреннее трение, имеется достаточно четко выраженная прямая корреляционная связь. Поэтому при выборе состава пружинных сталей и режимов их упрочняющей обработки (деформационной, термической и термомеханической) основное внимание уделяют получению максимального сопротивления малым пластическим деформациям (предел упругости). Это достигается в том случае, если в стали при этих ввдах обработки реализуются несколько одновременно действующих механизмов упрочнения на основе структурных и (или) фазовых превращений. [c.68]

Однако основным свойством, которым должны обладать npyxiriHHbie стали и сплавы, является высокое сопротивление малым пластическим де(]юр-мациям как в условиях кратковременного (предел упругости), так и длительного (релаксационная стойкость) нагружения, зависящее от состава и структуры этих материалов, а также от параметров воздействия на ннх внешних условий — температуры, коррозионной активности внешней среды и др. Между сопротивлением малым пластическим деформациям и пределом выносливости во многих случаях существует корреляционная снязь. Установлена также связь между сопротивлением малым пластическим деформациям и степенью развития таких неупругих эф4 ектоБ, как амплитудно-зависимое внутреннее трение, упругое последействие (прямое и обратное) и упругий гнстере-вис. [c.204]

Метод оптически активных покрытий основан на измерении упругих сдииго-вых деформаций пластинки из оптически чувствительного материала (например, ЭД6-М), наклеенной на плоскую поверхность модели, имитирующей локальную зону натурной детали. Метод является достаточно надежным и отработанным, в том число и в условиях циклического нагружения модельных элементов, сварных соединений. Измеряемые деформации составляют 0,1. ..2,0% при толщине пластинки 1 мм. Для метода характерны следующие особенности влияние толщины наклепки на разрешающую способность и точность измерения деформаций (особенно в зонах с высокими градиентами), а также зависимость оптических характеристик от времени и числа циклов (в связи с чем необходима предварительная градуироика). [c.171]

Воспользуемся решением за,дачи о равновесии упругой полосы, полученным в предыдущем параграфе. Будем предполагать, что в случае условий 1) (первый вариант нагружения полосы) безразмерный параметр Я = характеризующий относптельную толщину полосы, мал здесь Z — длингигучастка нагружения полосы. В случае условий 2) (второй вариант нагружения полосы оба варианта указаны в 1) также введем безразмерный параметр K — hl и будем предполагать его малым здесь в качестве I возьмем длину участка активного нагружения полосы,, т. е. такого участка, где поверхностные нагрузки аАх) и хАх) составляют, например, не менее 5% от их максимальных значений. [c.22]

Согласно деформационной теории, переход за границу упругого поведения определяется условием J2 = к . Активное нагружение характеризуется признаком dJ2 > 0. Онределяюгцпй закон прп активном пагружепии есть [c.195]

Допускаемые напряжения выбирают с учетом качества материала н вида термообработки характера нагружения пружин (статическое, динамическое) условий работы пружины (состояние окружающей среды, ее коррозионная активность и температура, истирание и повреждение поверхности витков в процессе работы и т. д.) степени ответ-ственнссти упругого элемента и возможности быстрой замены в случае повреждения предполагаемого срока службы упругого элемента. [c.701]

Методика исследования хара гтеристик сопротивления деформированию и разрушению металла труб при малоцикловом нагружении. В настоящее время исследование малоцикловых характеристик конструкционных металлов проводится по разработанной методике с использованием специальных средств и аппаратуры [114, 234]. Широкое применение получает серийно выпускаемая автоматическая испытательная установка типа УМЭ-10Т, обеспечивающая нагружение образца в требуемом режиме (мягкое, жесткое, асимметрия). Испытания проводятся в условиях растяжения — сжатия при непрерывной регистрации параметров нагружения и деформирования. Установка имеет электромеханический привод с устройством выборки зазоров в винтовой паре, пять порядков скоростей перемещения активного захвата (от 0,005 до 100 мм/мин), возможность реверсирования с помощью системы автоматики двигателя электропривода при достижении как заданного усилия, так и заданной деформации. Машина имеет электронно-механическое силоизмерение (от резистивных датчиков, наклеенных на упругий динамометр), снабжена деформометром, обеспечивающим измерение продольной абсолютной деформации рабочей длины образца 2 мм. В необходимых случаях машина укомплектовывается деформометром для измерения поперечных деформаций. Усиленные сигналы (до 1000 1) регистрируются на диаграммном приборе барабанного типа в масштабе 50О X Х500 мм. Точность регистрации параметров нагружения 1—2%. Максимальная частота нагружения порядка 5 циклов/мин. [c.155]

В связи с этим задачей глобального динамического синтеза является обеспечение исключения резонансных зон, поронедаемых указанной собственной формой, из рабочего скоростного диапазона двигателя. Обычно такая задача решается посредством выбора соответствующей характеристики сочленяющего соединения с учетом ограниченш (18.21). При этом следует стремиться, чтобы собственная форма с частотой эквивалентной Т - модели составного машинного агрегата характеризовалась незначительным уровнем по второй нормальной координате, соответствующей частоте частной модели машины. Тогда в качестве скалярного критерия эффективности, оценивающего уровень динамической нагруженности силовой цени машинного агрегата, при решении рассматриваемой задачи синтеза может быть принят максимальный упругий момент или усталостное повреждение сочленяющего соединения. В общем случае возможны ситуации, когда по конструктивно-компоновочным условиям величина Са ограничена сверху сильнее, чем по неравенству (18.21). Это может привести к необходимости использования динамических корректирующих устройств в связи с проявлением эффекта ограниченного возбуждения в пусковом скоростном диапазоне двигателя или вследствие осцилляционной активности машинного агрегата как механического объекта регулирования САР скорости [21, 28, 108]. [c.285]

Сравнению е ползучестью 2) различная интенсивность старения и др. структурных процессов в условиях Р. (при падающем напряжении) и при ползучести (при практически постоянном среднем напряжении). Скорость Р. характеризуется временем Р., за к-рое релаксирующая величина уменьшается в е(а 2,7) раз. В теле может происходить одновременно несколько процессов Р. физяч. и физико-химич. св-в (в зависимости от состава, структуры, темн-рных, магнитных и электрич. полей и т. д.). Напр., в неравномерно упруго-деформированном теле Р. может происходить также путем уменьшения неравномерности гемп-ры (к-рая возникает при охлаждении растянутых и пагрева сжатых зон), путем диффузии более крупных атомов в растянутые, а более мелких — в сжатые зоны и от др. причин. Совокупность времен релаксации (или их обратных значений) образует релаксационный спектр данного материала. Процесс Р. в поликристаллах и вообще в материалах с зернистой структурой б. ч. проходит активнее по поверхностям раздела (зерен, блоков мозаичной структуры, поверхностям сдвигов и т. д.). Поэтому, так же как и для диффузии, различают пограничную и объемную Р. Т. к. правильность строения обычно убывает от середины к краю зерен, то степень неупорядоченности приграничных зон б. ч. выше, а энергия активации — соответственно меньше, чем внутренних зон. Вблизи границ зерен и происходит пограничное вязкое течение, вызывающее Р. напряжений. С повышением темп-ры испытания растет скорость диффузии и падает коэфф. вязкости, что сильно увеличивает скорость Р. (снижает сопротивление Р.). Если для обнаружения Р. при 20° у стали требуются испытания продолжительностью в тысячи часов, то при высоких темп-рах Р. проявляется уже за минуты и быстрее. Если считать тело до нагружения находящимся в равновесии, то с ростом приложенного напряжения неравновесность папряженного образца увеличивается и скорость Р. растет. Чем выше темп-ра испытания, тем сильнее возрастает скорость Р. с увеличением исходного напряжения. Как правило, с ростом времени скорость релаксации постепенно уменьшается, что соответствует подобному же уменьшению скорости при переходе от неустановившейся к установившейся (или от I ко II периоду) ползучести. Что касается III (ускоренного) периода, к-рый наблюдается при ползучести вследствие развития трещин и повышения локальных напряжений, то в условиях Р. при снижающихся средних напряжениях обычно скорость процесса постепенно уменьшается. Однако в нек-рых случаях, нанр. при интенсивных фазовых превращениях, когда выделяются крупные сферо-идизированные частицы о-фазы при 650— 700°, у пек-рых аустенитных сталей с резкой структурной нестабильностью после значительного времени скорость Р. может возрастать, приводя к т. н. III периоду Р. Т. о., Ill (ускоренный) период Р. яв- [c.137]

К настоящему времени в СССР и за рубежом усилиями многих ученых осуществлены важные исследования явлений хрупкого разрушения твердых тел как в плане решения соответствующих краевых задач механики и создания физически более обоснованных критериев разрушения, так и в области разработок методов оценки склонности конструкционных материалов к хрупкому разрушению (см., например, обзоры в работах [9, 82, 118, 145]). Необходимость в таки исследованиях обуслоЬ-лепа, с одной стороны, тем, что высокопрочные конструкционные материалы (например, жаропрочные сплавы, упрочненные стали, металлокерамические материалы, некоторые пластмассы), как правило, являются хрупкими материалами, т. е. такими, которые уже при нормальных температурах и малых скоростях нагружения разрушаются путем распространения трещины без предварительных пластических деформаций макрообъемов тела. (При низких температурах, повышенных скоростях нагружения, воздействии некоторых поверхностно-активных сред, наводороживании и в других условиях, приводящих к ограничению пластического течения конструкционного материала, его разрушение путем распространения трещины доминирует). С другой стороны, реальные условия эксплуатации конструкции всегда предусматривают наличие некоторой жидкой или газовой среды. Эта среда проникает в деформируемое тело (элемент конструкции) через его структурные несовершенства — дефекты (макро- или микротрещины, границы зерен, включений) и особенно интенсивно взаимодействует с участками тела, деформированными за предел упругости. К таким участкам относятся окрестности резких концентраторов напряжений (трещины, остроконечные полости или жесткие включения и др.). Именно в окрестности подобных дефектов среда, изменяя физико-механические свойства деформируемого материала, в первую очередь его сопротивление зарождению и развитию трещины, оказывает существенное влияние на служебные свойства (несущую способность) рабочего тела в целом. [c.9]

Извеетно, что замедленному разрушению способствует неоднородность структуры (закалка стали без отпуска, перегрев при закалке, наводороживание сталей и титановых сплавов, переходная зона сварных соединений и т. п.) и нагружения (надрезы, трещины, перекосы и т. п.), повышенные запасы упругой энергии системы, воздействие коррозионных и поверхностно-активных сред [11]. В зависимости от условий эксплуатации или испытаний один и тот же материал может обнаруживать или не обнаруживать склонности к замедленному разрущению (рис. 1 и 2). [c.210]

Механизм качения в большой степени зависит от количества, вязкости, поверхностной активности и пьезокоэффициента вязкости и смазочного материала, находящегося в зоне контакта при качении. В условиях трения при граничной смазке работа сил трения на контакте при качении упругих тел, в основном, зависит от поверхностной активности и прочностных свойств масляной пленки, т.е. физико-химических свойств смазочного материала, а также от свойств поверхностного слоя деталей, которые взаимодействуют со смазочным материалом. Большое влияние на работоспособность тел качения оказывает шероховатость рабочих поверхностей. Способность смазочных материалов удерживаться на поверхностях трения тяжело нагруженного контакта в условиях граничной смазки возрастает с увеличением в определенных пределах микро- и макронеровностей на контактирующих поверхностях. Однако возрастающая при этом неравномерность распределения давления увеличивает опасность разрыва защитной пленки и задира поверхностей. С другой стороны, слишком высокая чистота поверхностей трения не способствует удержанию защитных пленок на поверхностях тел качения . Видимо, существует определенный уровень шероховатости рабочих поверхностей деталей, при котором смазоч- [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...