Критерий прочности для пластичных материалов

Рассмотрим некоторые классические критерии пластичности и хрупкого разрушения, разработанные для однородных металлов и являющиеся основой для построения распространенных критериев прочности для композиционных материалов. Несмотря на то, что природа текучести и хрупкого разрушения существенно различна, один из рассмотренных ниже критериев пластичности послужил основой для построения нескольких критериев хрупкого разрушения композиционных материалов. [c.64]

Обобщенный критерий прочности для пластичных и хрупких материалов. Условие прочности [c.595]

Остановимся еще на одном, недавно предложенном критерии прочности для изотропных материалов [99, 130]. Авторы указанных работ исходят из того, что наступление предельного состояния определяется критерием возникновения трещин (некоторой функцией касательных напряжений т) и критерием распространения трещин (нормальным растягивающим напряжением Ощах как наибольшим из трех). Условие, устанавливающее переход материала в предельное состояние, записывается как совмещение условий пластичности и хрупкого разрушения [c.209]

Обобщенный критерий прочности для пластичных и хрупких материалов. [c.554]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Прочность — способность детали сопротивляться разрушению или возникновению пластичных деформаций под действием приложенных к ней нагрузок. Различают разрушение деталей вследствие потери статической прочности или потери сопротивления усталости. Потеря статической прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести для пластичных материалов или предел прочности хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Потеря сопротивления усталости происходит в результате длительного действия переменных напряжений, превышающих предел выносливости материала, например a i. [c.30]

Второй способ также подходит главным образом для пластичных материалов. Он основан на предположении, что критерием прочности является величина работы, расходуемой только на изменение формы элементарного объема (без учета работы, затрачиваемой на расширение). При плоском напряженном состоянии это приводит к равенству [c.159]

В процессе нагружения материал конструкций может находиться в упругом состоянии, пластическом или состоянии разрушения. Условно за границы этих состояний обычно принимают предел упругости стр, предел текучести (Тт и предел прочности Ств. Для хрупких материалов, у которых площадка текучести практически отсутствует, критерии пластичности одновременно являются и критериями прочности. У пластических материалов критерии перехода в пластическое состояние и в состояние разрушения зависят от вида напряженного состояния и физико-технических свойств материала. Разрушение ма- [c.40]

Испытаниями дисков из различных материалов и расчетом напряженного состояния показано, что напряжения в дисках после достижения предела текучести для пластичных материалов могут существенно перераспределяться, и их величина в наиболее нагруженных местах приближается к некоторому среднему значению, в частности, пределу прочности. Критерий равенства средних напряжений пределу прочности широко используется для определения разрушающих оборотов диска, а отношение этих напряжений, соответствующих разрушающим, к пределу прочности, обозначаемое через А, может характеризовать несущую способность дисков. [c.253]

Существует несколько теорий прочности, по которым определяют критерии прочности. Для различных видов разрущения (хрупкого, пластичного) существуют свои критерии прочности. Так, для хрупких материалов, различно сопротивляющихся растяжению и сжатию, разработаны первая и вторая классические теории прочности. Каждая из этих теорий дает различные критерии прочности, с помощью которых может быть количественно определена опасность напряженного состояния. Так, например, теория прочности Мора исходит из вытекающей из закона внутреннего трения зависимости прочности от нормального и касательного напряжения. Недостатком теории Мора является то, что она не учитывает влияния среднего главного нормального напряжения. [c.143]

На протяжении всего курса рассматривались различные способы расчета элементов инженерных конструкций, дающие возможность обеспечить прочность. Но прочность сооружения зависит от прочности материала, из которого оно выполнено. Механические свойства материалов исследуют в лабораториях при помощи испытательных машин. Испытания производят главным образом на простейшие виды действия сил для пластичных материалов (металл) — на растяжение, для хрупких материалов (камень, бетон) — на сжатие. Способность различных материалов сопротивляться этим видам действия сил хорошо изучена. Критерием прочности принимают предел текучести для пластичных материалов и временное сопротивление для хрупких материалов. [c.398]

В заключение отметим, что второй критерий прочности не согласуется с результатами экспериментов для пластичных материалов, и в этом случае его применение недопустимо. Но вполне обоснованным является его использование при оценке прочности хрупких материалов. [c.359]

Сравнение расчетов по этому критерию прочности с результатами экспериментальных исследований обосновывает применимость его для пластичных материалов, так как он достаточно хорошо описывает переход в состояние пластичности. Для хрупких материалов этот критерий не применяется из-за несоответствия результатам экспериментальных исследований. [c.362]

Критерии прочности и пластичности, рассмотренные в предыдущих параграфах, справедливы для традиционных конструкционных материалов — однородных и изотропных. Однако в последнее время в различных областях техники, в том числе и в строительстве, все большее распространение получают новые, так называемые ком-позиционные материалы (композиты). Композит представляет собой полимерную или металлическую матрицу, армированную высокопрочными волокнами (стеклянными, угольными и т. п.). Отличительными признаками этих материалов являются их неоднородность и, как правило, ярко выраженная анизотропия свойств. Последнее обстоятельство находит отражение в том числе и в прочностных свойствах композитов. [c.389]

Изучение основных механических характеристик прочности и пластичности конструкционных материалов при пониженных и низких температурах при статических, повторно-переменных и импульсных нагрузках с учетом конструкционно-технологических факторов для установления уравнений состояния материалов и обоснования критериев предельного состояния и прочности тех или иных типичных элементов конструкций, работающих в условиях низких температур. [c.663]

Все главы книги посвящены анализу неупругих свойств в задачах деформирования и разрущения композитов. Последовательно рассмотрены общие вопросы построения композитов, природа их прочности и пластичности, механизм разрушения и усталости материалов с разной укладкой арматуры дан анализ разрушения слоистых композитов в условиях одноосного и двухосного нагружений с обзором критериев предельных состояний для анизотропных материалов осуществлен учет вязкоупругости в задачах деформирования и разрущения очерчены области применения линейной механики разрушения для композитов наконец, рассмотрены напряжения, возникающие вблизи волокон в процессе отверждения полимерной матрицы. [c.5]

Опыт его эксплуатации, углубленное изучение специфических особенностей, постепенное раскрытие природы прочности и пластичности выдвинули в последнее время ряд новых проблем, относяш ихся к выбору критериев для оценки конструкционных свойств и имеюш их отчасти значение и для других конструкционных материалов. В литературе отмечалась [261], прежде всего, недостаточность и неполнота характеристики чугуна с шаровидным графитом по пределу прочности при растяжении. Между тем именно эта характеристика, как указано выше, является основной для классификации нового чугуна как у нас, так и за рубежом. [c.208]

Указанные уравнения и критерии обоснованно применяют при оценке прочности конструкций из малопластичных металлов (высокопрочные стали, алюминиевые и титановые сплавы) и при определении критических размеров дефектов вне зон концентрации для элементов из пластичных материалов. В связи с этим в качестве одной из основных выдвигается задача исследования механических закономерностей разрушений (хрупких, квази-хрупких и вязких) ири наличии дефектов, допускаемых современными требованиями контроля. [c.21]

Одним из важнейших критериев пригодности материала для применения его в элементах конструкции является способность сохранять в рабочих условиях необходимый уровень механических свойств. Поэтому явлениям этого класса в табл. 2 уделено первое место. Механические свойства сильно подвержены воздействию облучения, так как механизмы движения дислокаций весьма чувствительны к дефектам кристаллической решетки, В облученном кристалле движущимся дислокациям необходимо преодолевать, кроме обычного рельефа Пайерлса и сил взаимодействия с исходными дислокациями и другими несовершенствами структуры, еще целый спектр барьеров радиационного происхождения изолированные точечные дефекты и их скопления, кластеры и дислокационные петли вакансионного и межузельного типов, пары, выделения, возникающие в результате ядерных превращений. Облучение, как правило, вызывает повышение пределов текучести и прочности, ускоряет ползучесть материалов, снижает ресурс пластичности, повышает критическую температуру перехода хрупко-вязкого разрушения. [c.11]

При определении предельных усилий, т. е. несущей способности элементов конструкций, используют характеристики сопротивления материалов пластическим деформациям (пределы текучести или ползучести). и разрушению (пределы прочности, критические деформации или глубины трещин, число циклов или время, необходимое для образования трещин). Для сложных напряженных состояний используют условия пластичности или ползучести, а также критерии прочности (применительно к статическому или циклическому нагружению). [c.7]

Большая часть наших сведений о механических свойствах пластичных материалов почерпнута из испытаний на растяжение, в то время как в отношении хрупких материалов они устанавливаются из испытаний на сжатие. Для того чтобы обосновать назначение допускаемых напряжений в различных встречающихся на практике случаях сложного напряженного состояния, выдвигались различные теории прочности ). Такие ученые, как Ламе и Рэнкин, принимали в качестве критерия прочности наибольшее главное напряжение, но впоследствии, главным образом под влиянием таких авторитетов, как Понселе и Сен-Венан, общее признание получила теория наибольшей деформации. В соответствии с ней принималось, что текучесть или разрушение при любом сложном напряженном состоянии начинается, когда наибольшая деформация достигает определенного критического значения, которое устанавливается из испытаний на растяжение. [c.440]

Некоторые авторы [22] считают, что критерий КРТ уже достаточно обоснован и его можно применять для выбора материалов и количественной оценки прочности конструкций в случае пластичных материалов. В частности, отмечается, что соотношение [c.56]

Критерием чувствительности материала к надрезу часто служит отношение условных пределов прочности гладкого и надрезанного образцов (ов/сгв ). Для хрупких материалов это отношение всегда больше единицы. Для пластичных оно может оказаться меньше единицы, если жесткость надреза недостаточна и образец с надрезом имеет возможность существенно пластически деформироваться. Поэтому для получения сопоставимых результатов особенно важно унифицировать форму, образцов и методику испытаний. В наиболее распространенных испытаниях на растяжение угол надреза (см. рис. [c.196]

Основными критериями при выборе конструкционных материалов, работающих в условиях низких температур, являются удельная прочность и сопротивление хрупкому разрушению. С этой точки зрения одним из перспективных материалов для криогенной техники являются алюминиевые сплавы. При любом уровне прочности удельная прочность титановых сплавов в 1,7, а алюминиевых — в 2,8 раза больше, чем у стали. Опыт показывает, что в алюминии и его сплавах не существует резкого перехода из вязкого в хрупкое состояние при низких температурах (порога хладноломкости), а пределы текучести и прочности при низких температурах выше, чем при комнатной. У большинства алюминиевых сплавов пластичность повышается с понижением температуры или остается на уровне значений при комнатной температуре. Благодаря этому алюминиевые сплавы широко используются в производстве, хранении и транспортировке криогенных жидкостей, а также в конструкциях космических снарядов и ракет, работающих на криогенных топливе и окислителе, в качестве материалов для баков. [c.424]

Поэтому внешняя аналогия формул, используемых для оценки предельного состояния стеклообразных и кристаллических полимеров и упругопластических сред и даже тождественность применения терминологии (предел текучести) еще не могут рассматриваться как доказательство эквивалентности механических явлений, отвечающих критическим состояниям различных материалов. Тем не менее методы, разработанные применительно к упругопластическим средам, остаются целесообразными и плодотворными и при изучении предельных состояний полимеров. Заметим, что именно такой подход в подавляющем числе случаев используется в работе проектных организаций при расчете и проектировании конструкций из полимерных материалов, и инженерные критерии прочности (пластичности) в настоящее время сохраняют основное практическое значение при расчетах на прочность, [c.201]

Критерий прочности для пластичных материалов часто используется как ] ритерий появления пластических деформаций [c.445]

Критерии статической прочности для пластичных материалов. Для пластичных материалов условия прочности при растяжении и сжатии совпадают. Разрушение таких материалов определяется преииущественпо касательными напряжениям . Осрювными критериями разрушения являются критерий интенсивности напряжений, выражающий среднее касательное напряжение в точке, и критерий максимального касательного напряжения. [c.589]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Деталь не должна разрушаться или получать пластические деформации при действии на нее нагрузок. Различают статическую потерю прочности и усталостные поломки деталей. Потеря прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести а,, для пластичных материалов или предел прочности ст для хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Усталостные поло.мки вызыва -отся длительным действием переменных напряжений, значение которых превышает характеристики выносливости материалов (например, о ,). Основы расчета на прочность и усталость были рассмотрены в разделе Сопротивление материалов . Здесь же общие законы расчетов на прочность т усталость рассматривают в применении к конкретным деталяму [c.260]

Все материалы можно разделить на две категории пластичные и хрупкие. Их принципиальное отличие заключается в том, что пластичные материалы перед разруигением имеют значительные остаточные деформации, а хрупкие — разрушаются при ничтожно малых деформациях. Отсюда следует, что если деталь выполнена из пластичного материала, то остаточные деформации, являющиеся наравне с признаками разрушения, критерием непрочности детали, должны возникнуть значительно раньше, т. е. при меньших напряжениях, чем признаки непосредственного разрушения, так как предел текучести материала будь то условный или физический, всегда меньше предела прочности. Таким образом, для пластичных материалов предельным напряжением будет предел текучести. [c.283]

Результаты исследования механизмов разрушения и критериев прочности однонаправленных композиционных материалов описаны в других томах. Так как однонаправленный слой является основным элементом и на результатах его исследования построен анализ прочности слоистых композиционных материалов, ниже приведены основные результаты, необходимые для дальнейшего изложения материала. Основные этапы, исторического развития наиболее распространенных критериев прочности композиционных материалов описаны в разделе I, где основное внимание уделено исходным предпосылкам построения некоторых классических критериев пластичности и прочности. [c.80]

В области низкотемпературного абразивного изнашивания машиностроительных материалов целесообразно разрабатывать следующее обобщающие критерии износостойкости с позиций прочности и пластичности материалов при низких температурах методы ускоренных испытаний на изнашивание в условиях низких температур методы расчета деталей машин на износе с учетом вероятности их разрушения и изнашивания новые износо1Стойкие материалы для работы при низких температурах. [c.183]

Таким образом, на основе принятия в качестве критерия откольного разрушения для пластичных материалов величины пластической деформации в процессе роста нагрузки от нулевых давлений до разрушающих показана сопоставимость коэффициентов вязкости, определенных по результатам квазистатиче-ских испытаний и по зависимости откольной прочности от времени роста растягивающей нагрузки (скорости нагружения). Для стали подтверждена линейная зависимость сопротивления пластическому сдвигу от скорости сдвига в области скоростей до 10 С . [c.245]

Скорость разрушения определяется кооперативными процессами, прол исходящими на микро- и макроуровнях, и поэтому необходим учет как прочности межатомной связи в бездефектной кристаллической решетке, так и характеристик прочности и пластичности материалов с дефектами — дислокациями, вакансиями и т. п. на микро- и макроуровнях с учетом влияния исходной структуры на характеристики прочности и пластичности. В связи со сложностью поставленных механикой разрушения задач прямого эксперимента недостаточно для определения общих закономерностей разрушения материала с трещиной, а требуется привлечение подходов физики разрушения, позволяющих вникнуть в суть механизма явления. Но и это о мало, так как необходимо учитывать сложные по своему содержанию микропроцессы, оказывающие неоднозначное влияние на макропроцессы, определяющие в конечном итоге скорость разрушения. Переход от микроразрушения к макроразрушению может быть достигнут путем учета масштабного подобия. Это требует привлечения к а 1ализу механики трещин наряду с физикой прочности также теории подобия и анализа размерностей [28, 29]. Для применения теории подобия необходимо иметь большой объем предварительных данных и конкретных физических идей, позволяющих вывести уравнение, определяющее процесс. Если уравнение не удалось вывести, то применяют анализ размерностей [29]. Подходы механики разрушения позволяют рассматривать процесс разрушения как автомодельный, что упрощает решение задач механики трещин, ибо в условиях автомодельности необходимым и достаточным условием обеспечения подобия локального разрушения является использование только одного критерия подобия. К тому же теория подобия является своеобразной теорией эксперимента, так как позволяет установить, какие параметры следует определять в опыте для решения той или иной задачи [28]. Неучет этого фактора при определении критериев линейной механики разрушения привел к известным трудностям и к необходимости раздельного определения статической Ki . динамической Кы и циклической /С/с трещиностойкости. Однако каждый из указанных критериев, определенных экспериментально, без учета подобия локального разрушения, даже при одном и том же виде нагружения часто не дает сопоставимых значений из-за влияния степени стеснения пластической деформации на микромеханизм разрушения. [c.41]

Критерии прочности и пластичности анизотропных материалов рассмотрены, например, в монографии И. И. Гольдепблата и В. А. Копнова [540], а обобщенные критерии прочности для изотропного тела М. М. Филоненко-Бородича [538] — в монографии [c.225]

Для расчета элементов конструкций, работающих в условиях сложного напряженного состояния, необходимо располагать теорией прочности, оправданной экспериментами. Для изотропных конструкционных материалов известно много различных критериев прочности и пластичности — как ранних, классических (критерии наибольших нормальных напряжений, наибольших касательных напряжений, удельной энергии формоизменения и др.), так и более поздних, новых , связанных с именами П. П. Баландина, Ю. И. Ягна и др. [c.48]

Распространенный подход к предсказанию прочности композиционных материалов, основан, как отмечено в разделе I, на модификации критерия Мизеса, предложенного для изотропных, однородных, пластичных материалов. К композиционным материалам его впервые применил Норрис [9]. В литературе описано множество вариантов этого критерия, ниже рассмотрены три частные формы, предложенные Аззи и Цаем [3], Хоффманом [7] и Ча-мисом [4]. В настоящем разделе, посвященном прочности слоистых материалов, все эти критерии используются в основном одинаково, однако каждый из них в свое время имел особенности. [c.82]

Условие пластичности Мизеса (см. раздел 1,Б) основано на предположении, что гидростатические напряжения не влияют на переход материала в пластическое состояние. В связи с этим при формулировке критерия энергии формоизменения энергия, связанная с изменением объема (для изотропных материалов) исключается из общей энергии деформации. Все используемые критерии разрушения не учитывают влияния гидростатических напряжений на прочность материала. Влияние объемных деформаций в анизотропных материалах исследовано в работе Ву и Джерина [19]. На основании экспериментов по кручению трубок ими сделан вывод о незначительном влиянии объемных деформаций. [c.103]

Однако следует иметь в виду, что это относится к обычным жаропрочным сталям и сплавам на железной, никелевой или кобальтовой основе, критический интервал хрупкости которых располагается в области отрицательных температур. Испытания на термоусталость в температурном диапазоне 20ч 1200°С некоторых сплавов на основе хрома, у которых температура хрупкого перехода сотавляла 30—50° С, показали, что все разрушения происходят при нижней температуре цикла, когда пластичность материала невелика. Вместе с тем при верхней температуре цикла эти сплавы имеют высокую пластичность. Для таких материалов деформационный критерий термоусталостной прочности должен учитывать минимальное значение предельной пластичности. [c.126]

Если (7р (Г) ог<,р (7), то при сТз с О разрушение однородного материала без микротреш,ин и концентраторов напряжений должно происходить путем среза и сопровождаться значительными пластическими деформациями, которым соответствует интенсивность (е )ср, определяемая по диаграмме (Ви, Т) (рис. 3.12, б). При увеличении наименьшего главного напряжения (ад >-0) определяющим становится условие Tj пластическими деформациями. При напряженном состоянии, близком к равномерному всестороннему растяжению, разрушение может произойти в упругой области и носить хрупкий характер, несмотря на то что материал при одноосном растяжении обладает высокой пластичностью. Наряду с изложенным подходом к оценке статической прочности материала предложено большое число других критериев разрушения, в том числе и для анизотропных материалов. [c.145]

Экспериментальное определение характеристик сопротивления малоцик-ловому деформированию и разрушению. Характеристики сопротивления малоцикловому деформированию и разрушению определяют по результатам серии испытаний образцов конструкционных материалов и металла сварных соединений (ГОСТ 25.502—79 и ГОСТ 25.504—82). Получаемые экспериментальные данные используют для изучения закономерностей малопикло-вого деформирования и разрушения определения расчетных характеристик прочности и пластичности оценки несущей способности элементов конструкций по критериям малоциклового разрушения обоснования выбора материалов конструкций, работающих при малоцикловом нагружении. Малоцикловые испытания образцов, кроме случаев исследования с позиций механики разрушения, проводят до момента образования макротрещины. [c.114]

В литературе предлагались различные критерии предельного состояния, т. е. различные соотношения между инвариантами, позволяющие установить опасность любого напряженного состояния по ограниченному числу простейших механических испытаний материала. Широко известны классические теории прочности (пластичности), рассматривающие изотропные материалы с одинаковыми пределами прочности на растяжение и сжатие (теории наибольших нормальных напряжений, удлинений, касательных напряжений, теория энергии формоизменения), а также различные варианты новейших энергетических теорий (критерии Ю. И. Ягна, П. П. Баландина, К. В. Захарова и др.), основанные на гипотезе А. Надаи о наличии функциональной связи между октаэдрическими касательными и нормальными напряжениями и описывающие условия перехода в предельные состояния как изотропных, так и анизотропных материалов с различным сопротивлением растяжению и сжатию. Подробное рассмотрение этих теорий содержится в монографиях [34, 39, 106, 130, 1311 и останавливаться на них здесь нет необходимости. Рассмотрим наиболее интересные достижения последних лет, уделив особое внимание критериям прочности (пластичности) для изотропных и слабоанизотропных материалов, к каковым относятся стеклообразные и кристаллические полимеры. [c.206]

Смотреть страницы где упоминается термин Критерий прочности для пластичных материалов : [c.89] [c.547] [c.235] [c.33] [c.127] [c.157] [c.38] [c.124] [c.392] [c.81]

Машиностроение Энциклопедический справочник Раздел 1 Том 1 (1947) -- [ c.0 ]

ПОИСК

Критерии прочности

Критерии прочности и пластичност

Критерии прочности н пластичности

Критерий длительной и малоцикловой прочности обобщенный для пластичных и хрупких материалов

Критерий длительной и статической прочности для пластичных материалов

Критерий пластичност

Критерий пластичности

Критерий прочности обобщенный для пластичных и хрупких материалов

Материал пластичный

Материалы Прочность

Пластичность и прочность

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...