Деформация Влияние скорости деформирования

Изложенные здесь основные закономерности межзеренного разрушения в условиях длительного статического и циклического нагружений положены в основу рассматриваемой ниже физико-механической модели. Анализ влияния скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, может быть выполнен исходя из схемы, приведенной на рис. 3.2. Для этого значения критической деформации е/ или долговечности Nf при межзеренном накоплении повреждений, рассчитанные по предлагаемой ниже модели, должны сравниваться с аналогичными параметрами, полученными в предположении внутризеренного характера зарождения макроразрушения по одной из ранее разработанных методик (см. гл. 2). [c.155]

На рис. 6.8 и 6.9 представлены данные по влиянию скорости деформирования и температуры при различном составе водной среды на критическую деформацию, отвечающую разрушению образца. Видно, что степень влияния какого-либо компонента среды на е/ (например, кислорода) зависит от конкретного состава остальных компонентов (например, pH). Поэтому при расчете долговечности коллектора представляется целесообразным использовать нижние огибающие экспериментальных данных зависимостей критической деформации е/ от g, полученных при различном составе среды для температур эксплуатации холодного и горячего коллекторов (рис. 6.8 и 6.9). Из рис. 6.8 видно, что с понижением скорости деформирования критическая деформация уменьшается. Как уже упоминалось, такой [c.345]

Рис. 1.6. Влияние скорости деформирования на сопротивление деформациям и разрушению

Рис. 612. Влияние температурно-скоростных условий испытаний на пластичность никеля (предварительная деформация 48 %). Скорость деформирования, мм/мин

При анализе критериев и границ существования приспособляемости наряду с использованием простейшей диаграммы деформирования идеально пластичного тела привлекаются механические дискретные и статистические структурные модели тел В дискретных моделях [37] рассматривается система одновременно деформирующихся на одинаковую величину подэлементов, наделенных различными упругопластическими и реологическими свойствами. Это позволяет описать влияние скорости деформирования на диаграмму растяжения металла, эффект Баушингера и циклическое упрочнение при малоцикловом нагружении, ползучесть и релаксацию при выдержках, а также воспроизвести деформационные процессы при сложном, в том числе неизотермическом нагружении. Тем самым использование моделей способствует введению надлежащих уравнений состояния в вычислительные решения задач о полях упругопластических деформаций при термоциклическом нагружении. На этой основе рассматривались вопросы неизотермического деформирования лопаток и дисков газовых турбин, образцов при термоусталостных испытаниях и, ряд других приложений. [c.30]

При холодной деформации влияние скорости деформации на сопротивление деформированию в большинстве случаев мало. Однако следует иметь в виду, что при высокоскоростных процессах холодного деформирования в области температур с полным упрочнением влияние увеличения скорости может оказаться настолько большим, что оно может привести к уменьшению сопротивления деформированию. При расчете усилий, потребных для деформирования стали как в холодном, так и в горячем состояниях, результаты испытаний образцов на разрывных машинах (истинное сопротивление при холодной деформации и предел прочности при горячей деформации) необходимо умно- [c.30]

При интенсивных термомеханических и динамических воздействиях в наиболее нагруженных элементах конструкций АЭУ, в зонах их конструктивных неоднородностей возможно возникновение пластических деформаций. На зависимости между напряжениями и деформациями в этом случае заметное влияние оказывают уровни температур и скорости деформирования. Влияние скоростей деформирования становится особенно существенным при высоких температурах и радиационном облучении [33, 34]. [c.100]

Исследование влияния скорости деформирования на ход кривых течения предполагает постоянную скорость деформирования в процессе испытания данного образца. Строго постоянную скорость деформирования в процессе всего нагружения можно получить только 1на специальной установке со следящим устройством, учитывающим деформации всех узлов машины. Испытания проводились на стандартной машине ИМ-12А. [c.201]

Влияние скорости деформирования. Скорость деформирования материала при обработке давлением в значительной степени определяется скоростью перемещения деформирующего инструмента, хотя и не идентична ей. Правильнее было бы под скоростью деформации принимать величину относительного изменения размеров тела в единицу времени в направлении действующей силы, т. е. [c.395]

На рис. 99 приведены диаграммы растяжения монокристаллов Мо ориентировки 1 и 3 в координатах а — 8дл и т —- при раз-личных скоростях деформирования. Видно существенное влияние на диаграммы растяжения скорости деформирования с повышением скорости величины реализуемых пластических деформаций при заданном уровне напряжений существенно уменьшаются, а напряжения, соответствующие переходу от упругого к пластическому деформированию, возрастают. На рис. 100 приведены обобщенные результаты по влиянию скорости деформирования на условный предел упругости ao,oi монокристаллов Мо ориентировки [c.125]

Приведенные на рис. 99 и 100 результаты показывают существенное влияние скорости деформирования на характер диаграмм растяжения монокристаллов Мо ориентировок 1 и 3. С увеличением скорости наблюдается уменьшение пластической деформации, соответствующей определенному уровню напряжения, возрастает величина условного предела упругости. В основе наблюдаемого эффекта лежит, как указывалось, низкая подвижность винтовых дислокаций в Мо при комнатной температуре, в результате чего при высокой скорости нагружения первоначально действующие источники блокируются. Блокировка источников приводит и к резкому уменьшению пластической деформации. Увеличение числа циклов нагружения способствует активизации дополнительных источников (например, связанных со вторичным скольжением в кристаллах ориентировки 3), вследствие чего повышается способность кристалла к пластической деформации. [c.130]

Приведенные данные показывают, что характер изменения неупругой деформации за цикл хорошо соответствует структурным изменениям в металле в процессе второго и третьего периодов усталости, которые были названы периодами разупрочнения и разрушения. Что касается первого периода, то в этом случае не всегда наблюдается уменьшение неупругих деформаций с увеличением числа циклов нагружения, что должно иметь место при упрочнении металла. Это, очевидно, обусловлено тем, что приведенная классификация периодов усталости на основе исследования структурных превращений в металле не учитывает эффекта уменьшения сопротивления циклическим неупругим деформациям вследствие возникновения системы ориентированных остаточных напряжений в зернах поликристалла, влияние которых может быть весьма суш,ественным, а также влияние скорости деформирования. [c.161]

Влияние скорости деформирования также может приводить к появлению изгибающих моментов, которые будут создавать сопротивление выпучиванию. Из рис. 1, б видно, что скорость окружного деформирования в точке А больше, чем в точке В. Поэтому если предел текучести материала возрастает по мере увеличения скорости деформирования, то точки на рис. 6, соответствующие напряжениям в Л и S, будут лежать на эллипсах текучести, расположенных по разные стороны от эллипса текучести, соответствующего средней скорости окружных деформаций (как и в случае упрочнения, проиллюстрированном на рис. 6, б). Флоренс [3] изучал [c.60]

СКИХ деформаций все эти особенности действия динамической нагрузки могут быть учтены, если сравнить количество энергии, которой обладает нагрузка, и энергии, затрачиваемой на то, чтобы тело получило эти деформации энергия деформации). Энергия деформации может быть измерена работой, которую необходимо произвести при деформировании тела работа деформации), а потому динамическая деформация должна находиться в определенной зависимости от работы деформации. Следовательно, работа деформации должна считаться величиной, характеризующей способность тела сопротивляться динамическим деформациям, в связи с чем возникает необходимость ее определения. При этом следует иметь в виду, что скорость приложения нагрузки оказывает влияние не только на величину динамических усилий, возникающих в теле, но и на упругие и пластические свойства его материала. Таким образом, сопротивление тел динамическим деформациям, по существу, следует определять на основании результатов испытаний динамической нагрузкой. Однако для многих материалов, в частности, таких, которые широко применяются в инженерных конструкциях, влияние скорости деформирования сказывается значительно лишь при больших скоростях приложения нагрузки. При относительно небольших скоростях приложения нагрузки оказывается возможным оценивать сопротивление действию динамических нагруз ок по результатам статических испытаний. [c.59]

В зависимости от поставленной задачи, формы и размеров деформируемого тела скоростные условия рекомендуется выбирать с учетом влияния скорости деформирования на основной фактор. Так, Н. М. Золотухин для определения усилий осадки в торец рекомендует при искусственно созданных условиях, обеспечивающих одинаковую температуру модели и натуры, принимать равенство их скоростей деформации, пренебрегая влиянием разных условий трения. [c.285]

Из фиг. 272 можно видеть, что кривые со=/(е), соответствующие двум наиболее высоким скоростям вытягивания, имеют не один, а два различных горизонтальных участка. При этом второй участок, который получается при проведении позднейшего опыта, оказывается расположенным ближе к оси деформаций, чем первый. Причина этой неожиданной аномалии легко выяснилась после того, как было обнаружено, что в указанных двух случаях в растянутых волокнах образовалось не одно, а два отдельных сужения. Возникновение их объясняется резко выраженным для найлона влиянием скорости деформирования после образования второго сужения нагрузка, отвечающая пределу текучести, падает, так как добавляются два новых рабочих участка и скорости деформаций в каждом из четырех рабочих участков уменьшаются до половины их первоначальных значений. Образование двойной шейки может быть вызвано отклонением в постоянстве поперечных сечений или свойств волокон. [c.345]

Таким образом, нельзя изолированно рассматривать влияние скорости деформирования на пластичность. Скорость и температура настолько тесно связаны при обработке металла давлением, что принято говорить о температурно-скоростных условиях деформации [16]. [c.55]

Скорость деформации в обще.м случае ведет к снижению пластичности и увеличению сопротивления деформированию. Влияние скорости деформации мало в условиях холодного деформирования и весьма ощутимо в условиях горячего. Скорость деформации, т.е. изменение относительной деформации в единицу времени, зависит от скорости деформирования (скорости рабочего органа машин), размеров деформируемой детали и вида процесса деформирования. При сжатии и растяжении можно считать, что скорость деформации равняется скорости деформирования, деленной на начальный размер деформируемой детали. Скорость деформирования для гидравлических прессов составляет 0,01. .. 0,1 м/с, для механических - 0,25... 0.5 м/с, для молотов (скорость в момент удара)-4. .. 8 м/с. [c.138]

На пластичность высоколегированных сплавов оказывает большое влияние скорость деформирования. Диффузионный механизм течения протекает во времени, и поскольку высоколегированные сплавы имеют малую скорость рекристаллизации и разупрочнения, для повышения пластичности этих сплавов деформацию их необходимо производить при возможно меньшей скорости. В ходе деформации при малых скоростях металл разупрочняется, что повышает его технологическую пластичность. [c.147]

Влияние скорости деформирования на механические свойства при растяжении материала 291. В табл. 234 приводятся механические свойства при растяжении в зави- симости от изменения скорости деформации от 2,15-10 до 5- О мм/сек. [c.182]

Статические испытания материалов разделяются на кратковременные и длительные. Если термин длительные статические испытания не требует особых пояснений, то термин кратковременные статические испытания до сих пор нуждается в уточнении и обосновании. Некоторые авторы считают прочность кратковременной при времени нагружения менее 1 мин [67]. Иногда принимают [108, с. 231 ], что время нахождения образца под предельной нагрузкой равно 10 ч. На рис. 1.3.1 показано одно из представлений о режимах нагружения при растяжении. Большой интервал времени (1 — 5 мин) для достижения относительной деформации порядка 1% при кратковременных статических испытаниях обусловлен необоснованностью современных стандартов. Однако именно от скорости и режима нагружения (ступенчатое, непрерывное) зависит влияние ползучести полимерного связующего на характеристики материала. С этой целью при описании каждого вида испытаний оценивается влияние скорости деформирования е и устанавливаются границы е, позволяющие исключить влияние скорости и получить сопоставимые результаты. [c.37]

Влияние скорости деформирования при 1100° С в установившемся районе кривой деформации на структуру, полученную закалкой в воде через 1 сек после окончания деформации. [c.71]

К разрушениям второго типа, которые могут происходить также при различных схемах нагружения, следует отнести разрушения, для которых критические параметры существенно зависят от времени нагружения в том или ином виде. Типичным примером является разрушение, получившее в литературе название разрушение при взаимодействии ползучести и усталости [240, 341] при циклическом нагружении в определенном температурном интервале долговечность при одной и той же амплитуде деформации зависит от скорости деформирования, значительно уменьшаясь при малых эффективных скоростях деформирования, в частности при циклировании с выдержками. На стадии развития усталостного повреждения также известны многочисленные экспериментальные данные о влиянии частоты нагружения в определенных условиях, особенно в коррозионной среде, на скорость роста усталостных трещин [199, 240, 310, [c.150]

Влияние скорости деформации. При увеличении скорости нарастания нагрузки, и следовательно скорости роста напряжения и деформации, все материалы, находящиеся в пластическом состоянии, обнаруживают общую тенденцию к увеличению сопротивляемости деформированию. Чем выше скорость деформирования, тем выше предел текучести и временное сопротивление. Особенно сильно зависят от скорости нагружения механические свойства пластмасс и других органических материалов. У металлов влияние скорости нагружения заметно проявляется лишь при значительной разнице в скоростях. [c.112]

Основные физические уравнения, связывающие напряжения и деформации упруговязких сред, содержат фактор времени. Опыт показывает существенное влияние скоростей нагружения — фактора времени —на диаграммы а г, ползучести и релаксации. В качестве теории, описывающей процессы деформирования во времени, здесь принята наследственная теория вязкоупругости, построенная на основе принципа суперпозиции Больцмана (см. 1,8). [c.215]

Структура, формирующаяся в процессе горячей пластической деформации, является термодинамически неравновесной. Поэтому связь между напряжениями, деформациями и скоростями деформации неоднозначна. Величина напряжений в значительной мере определяется тем, как происходило развитие деформаций во времени. Иными словами, история процесса оказывает значительное влияние на сопротивление деформации и напряженно-деформированное состояние при обработке металлов давлением. [c.481]

В процессе развития трещины энергия, необходимая для ее прорастания, зависит от скорости распространения трещины, которая связана со скоростью деформирования материала у края трещины. Рассмотрение этого влияния привело к следующей зависимости ук от отношения скорости распространения трещины v к скорости распространения упругой деформации с [c.50]

Рассмотрим результаты экспериментов, характеризующие влияние скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, и сопоставим их с механизмами накопления повреждений и разрушения. Основная закономерность, которая наблюдается при различных схемах деформирования в условиях, когда скоростные параметры нагружения влияют на характеристики разрушения, состоит в уменьшении критических значений этих характеристик при снижении эффективной скорости деформирования. Так, при испытании на ползучесть в определенном температурном интервале снижение скорости установившейся ползучести, вызванное уменьшением приложенных напряжений, может приводить к уменьшению деформации ef, соответствующей разрушению образца. В качествее примера на рис. 3.1, а приведены результаты опытов на ползучесть для ферритной стали, содержащей 0,5% Сг, 0,25% Мо, 0,25% V, при 7 = 550°С и напряжении а =150- 350 МПа [342]. При скорости установившейся ползучести порядка 10 3 с деформация до разрушения образца составляет всего несколько процентов. [c.151]

В условиях циклического нагружения уменьшение эффективной скорости деформирования, обусловленное либо уменьшением частоты, либо выдержкой в цикле, либо формой цикла, может вызвать существенное снижение числа циклов Nf до разрушения, как показано на рис. 3.1,6 на примере нержавеющей стали типа 304, испытанной при 600 и 700 °С и размахе деформации Ае = 1 %. Аналогичные данные получены для бейнитной стали 2,25 Сг — 1 Мо [286] при Т = 575 °С и Ле = 0,5 % выдержка в циклах растяжения и сжатия до 6 мин приводит к снижению усталостной долговечности в три-четыре раза по сравнению с непрерывным циклированием со скоростью деформирования = 4-10- с-. Подобное влияние скорости деформирования на повреждаемость материала наблюдается и на стадии роста усталостной трещины. Например, для никелевого сплава 1псопе1718 уменьшение частоты нагружения до 0,1 Гц [c.151]

Рис. 6.8. Влияние скорости деформирования I на критическую деформацию 8/ стали 10ГН2МФА при испытании в коррозионной водной среде

МаС1 при различных скоростях деформирования сплава ВТ5 1, а также влияние скорости деформирования на относительное изменение разрушающего напряжения. На рис. 70 нанесены также данные, ранее полученные Паркинсом [82]. Минимальной разрушающей нагрузке в коррозионной среде соответствует скорость деформации 1СГ с Более вы- [c.116]

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]

Существенные затруднения, возникающие при исследованиях с высокими скоростями деформации и обусловленные необходимостью сохранения равномерного деформирования по длине рабочей части образца и одноосности его напряженного состояния как основных условий получения достоверной информации в квазистатических испытаниях, являются основной причиной недостаточного объема имеющихся экспериментальных данных о высокоскоростном деформировании материалов. Ограничения длины и диаметра образца, необходимые для обеспечения равномерности его деформирования, определяются условиями (2.8) и (2.9). Невыполнение этих условий при высоких скоростях деформирования снижает достоверность экспериментальных результатов и может привести к количественному и качественному искажению зависимости характеристик прочности и пластичности от скорости деформации. Несоблюдение ограничений иа предельные размеры рабочей части образца (из конструктивных соображений) ограничивает результаты высокоскоростных испытаний получением только качественной информации о влиянии скорости деформирования на механические характеристики материала, тем более что нагрузка регистрируется по деформации динамометра в упругой волне с искажением, вызванным дисперсией волны при ее распространении. [c.116]

При повышении скорости деформирования сокращается продолжительность действия деформирующих напряжений, пластическая деформация протекает в меньшем объеме металла. Поэтому с увеличением скорости деформирования при сохранении постоянства нормальной составляющей усилия резания величина деформирующих напряжений повышается. Последнее увеличивает интенсивность размножения дислокаций и ускоряет процесс образования субструктуры (дробление зерна на фрагменты и блоки), вызывая этим повышение степени наклепа, но уменьшая его глубину. Влияние скорости деформирования особенно заметно при переходе к удару (обдувка дробью, гидрогалтовка). [c.113]

В работе изучено влияние скорости деформирования на ход течения кривых сплава ЭИ696 при температурах 500 и 700°С. Скорость деформации менялась от 1,2 до 24% в минуту. [c.431]

Анализ экспериментальных результатов по влиянию основных параметров на процесс позволил с определенной долей условности, зависящей от соответствующих допусков, на плоскости р — Т (Р — либо е, либо а) выделить три основные зоны малых скоростей деформирования 10 % Р < Р (Т), средних скоростей Р (Т) < Р 10 и больших скоростей р 10 с . Влияние скорости деформирования в первой зоне объясняется реологическими эффектами (ползучестью). Вторая зона характеризуется относительно слабым влиянием скорости деформирования. Влияние скорости деформирования в третьей зоне объясняется наличием динамических эффектов. Наиболее детальные исследования характеристик процесса при лучевых путях нагружения (для траекторий малой кривизны) проведены в средней зоне. Большое количество экспериментальных работ посвящено исследованию процесса ползучести при постоянных и меняющихся (в том числе и знакопеременных) нагрузках в случае одномерного напряженного состояния (растяжение — сжатие стержней). Влияние скорости деформации на зависимость между напряжениями и деформациями в третьей зоне при динамических скоростях нагружения также привлекло серьезное внимание. Однако большие трудности измерения соответствующих величин в динамических процессах и необходимость прив.лечепия различных модельных представлений для расшифровки результатов эксперимента привели к тому, что в настоящее время, несмотря на большое количество экспериментальных результатов, отсутствует достаточно надежная методика построения динамической диаграммы а — е. Таким образом, перспектива последующих экспериментальных исследований заключается в следующих основных направлениях [c.140]

Для перлитных сталей влияние скорости деформирования начинает сказы-ваться уже с температур 40 300—350° С. Для аустенитной высокожаропрочной стали типа Х15Н35ВЗКТ при температуре 500° С влияние скорости деформации еще не сказывается (рис. 3), однако, начиная с 600° С, переход к меньшей скорости обусловливает отсутствие ветви упрочнения и заметное снижение прочности, причем [c.9]

Фон Карман и Дюве (von Karman and Duwez [1946, II) наблюдали в экспериментах явление, состоявшее в том, что пластическое деформирование железа не давало остаточных деформаций до тех пор, пока скорости не превышали существенно значение, вычисленное по квазистатическому пределу упругости явление это позволило перебросить мостик к предыдущим экспериментам и дало толчок к изучению времени запаздывания , которое и последовало за этим. Часто цитируемое утверждение фон Кармана, что расхождения между экспериментом и предсказаниями по распределению пластической деформации, выполненными на основе квазистатической функции отклика (рис. 4.132), можно объяснить малостью влияния скорости деформирования, оказалось нелогичным ввиду того, что квазистатическая функция отклика, используемая в качестве определяющей функции напряжение — деформация, выбиралась произвольно. [c.226]

Нужно сказать, что эти упрощенные модели обеспечивают достаточно разумное согласие с экспериментальными данными лишь для таких керамических материалов, как карбид кремния, реакция которых на ударную нагрузку близка к упругопластической. Согласие становится много хуже в случае, например, карбида бора, ударное сжатие которого явно сопровождается дроблением и дила-тансионными эффектами. Требуются дальнейшие усилия для создания действительно работоспособной модели, которая должна включать упрочнение хрупкого материала при его пластической деформации под давлением, разупрочнение в результате растрескивания, дилатансионные эффекты, критерии трещинообразования и дилатансии, эффект Баушингера и влияние скорости деформирования. Модель должна бьггь совместима с программными комплексами численного моделирования динамических процессов и допускать возможность определения ее материальных параметров на основе ограниченного набора экспериментальных данных. [c.145]

В работе С. М. Кокошвили и В. П. Тамужа (1966) проведено исследование влияния скорости деформирования на механические свойства образцов из полиформальдегида. Результаты показали, что увеличение скорости деформации приводит к повышению прочности материалов, в то время как податливость практически не меняется, что приводит к увеличению энергии разрушения ). [c.463]

Наиболее резко влияние скорости деформирования на сопротивление пластической деформации проявляется у -мягкпх металлов, как это видно из диаграммы фиг. 43, показывающе относительное повышение предела текучести при динамическом нагружении в зависимости от величины статического предела текучести. [c.93]

При достаточно высокой степени деформации (е> >80- -90%) максимальная разориентация соседних ячеек превышает 5—10° при средней разориентации 2—3°. Имеется критический угол 0кр разориентировки границы ячеек. При 0<0кр<2н-5° границы ячеек оказывают сопротивление движению дислокаций по типу сопротивления дислокаций леса . Если 0> 2-4-5°, границы ячеек становятся столь же эффективными барьерами для передачи скольлсения, как и границы зерен, повышая тем самым деформирующее напряжение. Передача пластической деформации через такие границы сопровождается нагромождением дислокаций. В отличие от разных стадий пластической деформации, когда длина плоскости нагромождения ограничена размером металлографически выявляемого зерна, при больших деформациях длина плоскости нагромождения ограничена размером ячейки. Формирование ячеистых дислокационных структур зависит от условий деформации, среди которых главными являются температура, степень и скорость деформации, вид напряженного состояния. Многочисленные экспериментальные данные дают основание утверждать что снижение температуры деформации, повышение скорости деформации, легирование (при условии, что легирование не сильно влияет на величину энергии дефекта упаковки) или загрязнение металла, повышая напряжение течения, одновременно затрудняют формирование ячеистой структуры. Ячеистая структура оказывает непосредственное влияние на свойства деформированного металла, причем структурно чувствительные механические свойства зависят не только от размера ячейки, но и от угла 0 между соседними ячейками. [c.251]

Еще более резкое изменение разрушающего напряжения наблюдается при испытании надрезанных образцов. У них в вершине надреза происходит локализация пластических деформаций, в результате чего потенциал активного растворения устанавливается при значительно более высоких скоростях деформирования. Доказательством того, что именно величина установившегося потенциала определяет влияние скорости деформации на разрушающую нагрузку, являются результаты испытаний на растяжение с различными скоростями с наложением внешней поляризации потенциалом, равным —0,55 В. Результаты испытаний, проведенных В.Ф. Щербининым, показали, что в этом случае независимо от скорости деформации разрушающая нагрузка остается постоянной, равной минимальной разрушающей нагрузке лри.и= [c.116]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...