Деформирование статическое

В области повышенных температур, когда протекают временные процессы деформирования (статическая и циклическая ползучесть) и повреждения, а также при воздействии упомянутых выше рабочих сред наряду с числом циклов важное значение приобретает форма циклов нагружения. При этом наиболее повреждающими, как правило, оказываются те циклы, в которых максимальные растягивающие напряжения (и деформации) сочетаются с максимальными температурами и воздействиями сред, а время пребывания в этих условиях нагружения в пределах одного цикла увеличивается. [c.11]

Возможность такой оценки вытекает из анализа экспериментальных данных по параметрам обобщенной диаграммы циклического деформирования, статическим характеристикам прочности и пластичности материалов. [c.253]

Способы поверхностного упрочнения могут быть классифицированы по ряду признаков по скорости деформирования (статические, динамические и комбинированные) по виду трения в контакте инструмента с деталью (контактное вдавливание, трение скольжения, трение качения, трение качения с проскальзыванием) по условиям трения в контакте с обрабатываемой поверхностью (сухое и со смазкой) по форме деформирующих тел (шарики, ролики, тела произвольной формы) по связи деформирующих тел с источниками энергии и движения (с жесткой связью. [c.467]

В работе [39] методом рентгеноструктурного анализа изучали изменение кристаллической структуры технически чистого железа при упрочнении в инактивной й поверхностно-активной средах. Для упрочнения применяли пластическое деформирование статическое сжатие, прокатку, растяжение, однократную накатку. Показано, что микроискажения кристаллической решетки металла не чувствительны к введению ПАВ. В то же время в работе [36] указано, что исследованиями изменений структуры поверхностного слоя технически чистого железа при трении в разных смазочных средах установлены большие микроискажения решетки кристалла в активной среде по сравнению с соответствующими значениями в-инактивной среде. Выявлено незначительное различие твердости после испытаний в активной и инактивной средах. При этом в вазелиновом масле средние значения размеров блоков когерентного рассеяния более высокие, чем в активной среде. Кривые изменений микроискажений кристаллической решетки и изменений микротвердости в обеих средах подобны. Кроме того, отмечено, что в присутствии поверхностно-активной среды шероховатость поверхности образца резко уменьшается. Сила трения при низких давлениях почти в 2 раза меньше в активной среде при очень высоких давлениях различие в силах трения для избранных сред незначительно. [c.47]

С. Предварительная деформация осуществлялась двумя путями статическим и динамическим растяжением. После деформации следовало старение при 100 С в течение 6 ч. Было показано, что с ростом степени предварительной деформации (в пределах рассматриваемой) предел усталости в результате статического деформационного старения возрастает. При этом видоизменяется характер кривой усталости при предварительных деформациях свыше 9,5% для малоуглеродистой стали с 1,5% Мп и деформации 8% для стали с 0,3% С. Независимо от характера предварительного деформирования (статическое или динамическое) на кривых усталости отсутствует четко выраженный физический предел вьшосливости. По мнению авторов [21, 22], его отсутствие следует объяснить тем, что в результате предвари- [c.160]

Еще одним примером изменения эпюры остаточных напряжений является широко распространенный способ поверхностного пластического деформирования статическими (например, обкатка роликами) или динамическими (например, наклеп дробью) способами. Известно, что поверхностное деформирование, обеспечивающее минимальную пластическую деформацию поверхностного слоя, существенно меняет эпюру остаточных напряжений по всему сечению детали. [c.291]

Опыты показали, что значительная часть разупрочнения железа после взрывного нагружения связана с процессами отдыха. Зависимость твердости железа, упрочненного взрывом и деформированного прокаткой, от времени выдержки при температуре отжига 550° представлена на рис. 2. В результате упрочнения твердость в обоих случаях составляла около НВ 220. Стрелками обозначено время начала рекристаллизации. Рекристаллизация железа, деформированного статически, начинается значительно раньше (через [c.28]

Состояние Метод обработки Динамическое деформирование Статическое деформиро- вание Прессование в контейнере [c.222]

Деформирование металлов с высокими скоростями придает им особые механические и физико-химические свойства, отличные от соответствующих свойств этих металлов, деформированных статически [4, 5]. [c.84]

Для создания дефектов и измельчения структуры требуется энергия и, очевидно, при больших скоростях деформации будет затрачиваться большая скрытая энергия, чем при малых. На рис. 26 приведены графики поглощения скрытой энергии в зависимости от степени деформации при статическом и динамическом сжатии меди, алюминия и олова [18], из которых видно, что в металлах, деформированных статически, поглощается меньше энергии, чем при динамическом деформировании. У динамически деформированных образцов снятие искажений наблюдается в слабой степени или совершенно отсутствует. [c.48]

Наклеп и разупрочнение протекают также неодинаково в образцах, деформированных статически и динамически. На рис. 27 приведены кривые поглощения энергии от степени деформации. Из рисунка видно, что медные образцы, предварительно динамически деформированные, при последующем сжатии поглощают меньше энергии, чем образцы, предварительно деформированные [c.49]

Исследование повреждаемости (зарождения субмикротрещин) пластичных сплавов титана в процессе испытания на замедленное разрушение было проведено авторами по методике, предложенной в работе [58], которая заключается в построении зависимости площади поперечного сечения образца от удлинения при деформировании статическим растяжением. В основу методики положено определение величины пластической деформации, при которой сужение поперечного сечения образца начинает отставать от удлинения. [c.47]

Для повышения конструкционной прочности деталей машин широко применяют поверхностное пластическое деформирование (статическое и динамическое), реализуемое различными способами. Такое упрочнение оказывается наиболее эффективным для деталей сложной формы или изготовленных из твердых материалов, а также при наличии концентраторов напряжений. [c.595]

С целью обоснования изложенных выше представлений был проведен с помощью МКЭ численный анализ деформирования стыкового сварного соединения при статическом монотонном и импульсном нагружениях в условиях плоской деформации [134]. [c.45]

В случае импульсного нагружения элемента конструкции за счет волновых процессов в зонах концентрации напряжений может реализовываться циклическое упругопластическое деформирование. Данный эффект во многих случаях является причиной уменьшения критической деформации по сравнению с идентичным параметром при статическом нагружении. [c.49]

В данной главе рассматриваются хрупкое, вязкое и усталостное разрушения поликристаллического материала при кратковременном статическом и малоцикловом нагружениях. Разрушение поликристаллического металла при кратковременном статическом нагружении (т. е. при скорости деформирования I с ) является в большинстве случаев внутризеренным и в зависимости от температуры и характера НДС хрупким или вязким. Феноменологически первый тип разрушения сопровождается низкими затратами энергии в отличие от второго, для которого характерны значительные пластические деформации и, как следствие, высокая энергоемкость. Разрушение конструкционных материалов при малоцикловом нагружении также в основном связано с накоплением внутризеренных повреждений и развитием разрушения по телу зерна. Общим для рассматриваемых типов разрушений является также слабая чувствительность параметров, контролирующих предельное состояние материала, к скорости деформирования и температуре. Указанные общие особенности хрупкого, вязкого и усталостного разрушений послужили основанием для их анализа в одной главе. [c.50]

В настоящем разделе рассмотрены результаты опытов по определению критического напряжения хрупкого разрушения 5с в предварительно статически и циклически деформированном металле, которые позволяют обосновать предлагаемую зависимость 5с от пластической деформации в виде 5с = 5с(и). [c.73]

S (ef) не является инвариантной к истории деформирования (рис. 2.10,6). В координатах S — я значения S для исходного состояния материала и для предварительно статически или циклически деформированного материала могут быть удовлетворительно описаны единой зависимостью S (k). Разумеется, в дальнейшем требуется более тщательная всесторонняя проверка инвариантности функции S (x) к условиям деформирования. С этим вопросом тесно связан вопрос о физической природе увеличения критического разрушающего напряжения хрупкого разрушения в деформируемой структуре. [c.76]

Исследования барьерной роли микронапряжений и составляющих деформационной субструктуры позволили установить, что с ростом пластической деформации эффективность указанных барьеров по остановке трещин увеличивается. Используя взаимосвязь критического напряжения хрупкого разрушения S с сопротивлением материала развитию микротрещин, т. е. с барьерами различной природы, предложен подход к аналитическому прогнозированию S в статически и циклически деформированном материале. Оказалось, что S независимо от истории нагружения монотонно увеличивается с ростом накопленной деформации, мерой которой может служить параметр Одквиста. [c.147]

Разрушение материала в общем случае можно условно разделить на два типа. К первому относятся все виды, разрушений, для которых критические параметры, контролирующие разрушение, практически нечувствительны к скорости деформирования I и температуре Т. Разрушение такого типа наблюдается при различных условиях деформирования. Наиболее типичными примерами являются хрупкое и вязкое разрушения при статическом активном деформировании, для которых критическое разрушающее напряжение и критическая деформация инвариантны к скорости нагружения и температуре (см. гл. 2). [c.150]

Для анализа критических параметров и характера разрушения материала при длительном статическом и циклическом нагружениях целесообразно суммировать рассмотренные здесь механические и физические особенности процесса разрушения в виде схемы, приведенной на рис. 3.2, где линия 1 соответствует внутризеренному характеру разрушения по механизму, свойственному данному виду нагружения. При этом критические параметры (количество циклов до разрушения Nf при циклическом нагружении или пластическая деформация Zf при статическом нагружении) не зависят от скорости деформирования Кривая 2 соответствует межзеренному разрушению, для которого характерна чувствительность критических пара- [c.153]

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]

Для математической формулировки модели необходимо конкретизировать все входящие в (3.1) параметры. Для этого необходимо ввести уравнения, описывающие рост и зарождение пор по границам зерен, в процессе статического и циклического деформирований. Следует также определить упрочнение материала при мгновенной случайной догрузке структурного элемента, деформирование которого происходит при наличии ползучести. [c.157]

В работах [232, 234, 356] показано, что для некоторых материалов характеристики вязкости разрушения при циклическом нагружении могут существенно отличаться от характеристик статической трещиностойкости. Циклическое деформирование металла у вершины трещины приводит к нестабильному (скачкообразному) ее развитию при КИН, меньших статической вязкости разрушения Ки. В настоящее время феноменология такого явления достаточно хорошо разработана и описана в работах [29, 197, 232, 234, 267, 356]. Тем не менее физическая природа скачков усталостной трещины изучена недостаточно. Попытаемся дать физическую интерпретацию этого явления. Выше (см. подраздел 2.3.2) была представлена модель, описывающая зарождение усталостного разрушения в масштабе зерна. Разрушение представлялось как многостадийный процесс, включающий зарождение микротрещин по границам и в теле фрагментированной субструктуры, возникающей при циклическом деформировании, стабильный рост микротрещин за счет стока дислокаций в их вершины, образование разрушения в пределах зерна при нестабильном росте микротрещин. Ограничение мае-штаба разрушения при нестабильном росте микротрещин размером зерна возникает в случае их торможения границами зерен или стенками фрагментированной структуры, т. е. при = Oi < 5с(ху), где X/ — накопленная деформация к моменту страгивания микротрещин. Если сгтах 5с(ху), то разрушение может распространяться в масштабе, большем чем размер зерна. [c.222]

В данном разделе предложена методика численного расчета субкритического и закритического вязкого роста трещины при статическом и импульсном нагружениях. Методика основана на применении МКЭ в квазистатической и динамической упруго-пластической постановке с использованием теории пластического течения и параметра нелинейной механики разрушения — интеграла Т. Она позволяет контролировать развитие трещины при вязком разрушении с учетом неоднородных полей ОН, разнородности материала конструкции по механическим свойствам, реальной геометрии конструкции и ее формоизменения в процессе деформирования. Моделирование трещины осуществляли путем дискретизации полости трещины специальными КЭ (см. подразделы 4.1.3 и 4.3.1). Также излагается предложенный экспериментально-численный метод определения параметра /i материала, отвечающего страгиванию трещины. [c.254]

В предлагаемой методике в качестве основного механизма, контролирующего разрушение, принимается накопление повреждений при медленном квазистатическом деформировании материала, которое обусловлено процессом низкотемпературной ползучести при напряжениях выше предела текучести. С пог мощью данной методики осуществляется расчет временного ресурса конструкции при статическом нагружении в условиях действия коррозионной среды. [c.329]

О причинах снижения прочности с увеличением размеров высказано несколько предположений. Статическая теория объясняет это явление повышением вероятности образования внутренних дефектов при увеличении размеров детали. Технологическая школа выдвигает на первый план затруднительность получения однородной структуры и равномерной прочности по сечению крупных деталей, например при горячем пластическом деформировании и термообработке. [c.304]

Так как высота заполнителя постоянна, условие оптимальности требует, чтобы кривизна имела постоянную величину. В рамках теории малых прогибов это означает постоянство величины второй производной и" х) от прогибов и х). Как видно из рис. 10, деформированная ось балки состоит из двух параболических дуг и удовлетворяет условиям равенства нулю прогибов в Л и В, равенства нулю угла наклона в В и непрерывности прогибов и углов наклонов в С. Эти условия однозначно определяют положение поперечного сечения D, в котором изменяют знак кривизны, а потому и изгибающие моменты. Далее, постоянная величина кривизны может быть определена из условия, что в С прогиб должен иметь значение 6. Так как равновесие требует непрерывности изгибающих моментов, изгибающий момент в D должен равняться нулю. Это условие делает изгибающие моменты статически определимыми и дает возможность выбрать толщины Т (j ) так, чтобы кривизны имели требуемое постоянное значение. [c.101]

Из этого примера видно, что при решении статически неопределимых задач способом сравнения деформаций необходимо следить за тем, чтобы напряженное (силовое) состояние всегда соответствовало деформированному состоянию. [c.73]

В работе [16] отмечается, что низкий непродолжительный отжиг полностью устраняет возникающий после предварительного растяжения эффект Баушингера, в то время как упрочнение еще сохраняется. Более глубокий отжиг приводит к тому, что уже совпадающие между собой кривые растяжения и сжатия приближаются к исходной кривой деформирования. Вследствие того, что ориентированные дефекты в большей степени неравновесны, чем дефекты дезориентированные, процесс, протекающий при большей температуре и меньшей скорости, должен приводить к меньшему значению эффекта Баушингера по сравнению с процессом, протекающим при меньшей температуре или большей скорости нагружения. Вообще исследования закономерностей процесса упругопластического деформирования материала в условиях неизотермического нагружения необходимо связывать со скоростью протекания процесса деформирования. Диапазон скоростей деформирования, определяемый современными инженерными задачами, простирается от 10 до 10 с . Верхняя граница этого интервала скоростей определяется технологическими задачами взрывной сварки, ковки, штамповки, а нижняя — относится к случаю ползучести и релаксации напряжений. Ясно, что в столь широком диапазоне изменения скоростей деформирования не может быть единой зависимости, связывающей сопротивление деформированию со скоростью. Анализ экспериментальных данных показывает, что следует различать по крайней мере две зоны влияния скорости деформирования — статическую и зону высоких скоростей, динамическую (между этими зонами может лежать зона относительно слабого влияния скорости деформирования на процесс деформирования материала). Причем влияние малых скоростей деформирования на указанный процесс (порядка 10 —10 с ) с физической точки зрения объясняется наличием реологических эффектов (ползучестью), а больших скоростей (порядка 10 —10 с ) — наличием динамических эффектов. Анализируя результаты экспериментальных работ по растяжению образцов при различных скоростях и температурах, можно сформулировать два общих свойства простейшего уравнения состояния материала [17] о = f (е , Т, Р), где Т (Т ти тах)> Р (Рт1п> Ртах) Ртах <7 10 С [c.133]

С увеличением степени предварительной деформации вклад в упрочнение за счет статического деформационного старения воа-растает. Независимо от характера предварительного деформирования (статического или динамического) на кривых усталости отсутствует четко выраженный физический предел выносливости. По мнению авторов [30], это объясняется тем, что в результате предварительното деформирования материал утрачивает способность к динамическому деформационному старению непосредственно в процессе циклического нагружения. Тепловая обработка предварительно деформированной стали может приводить к существенному повышению циклической прочности как вследствие протекания процессов старения, так и в результате выравнивания остаточных напряжений по объему металла. [c.15]

При расчете статически неопределимых систем растяжения-сжатия обязательно выполнение следующего условия деформированное состояние системы всегда должно соответствовать направлению внутренних продольных усилий в стержнях, в противном случае возможны ошибки. Способ сравнения деформаций лучше начинать с ыбора возможного деформированного состояния, а затем по нему изобразить направление соответствующих внутренних усилий. [c.67]

Результаты всех трех серий испытаний представлены на рис. 2.10 в координатах 5с — х (рис. 2.10, а, в) и 5с — е/ рис. 2.10,6). Результаты третьей серии опытов дополнительно лриведены в табл. 2.2. Для образцов, испытанных на одноосное растяжение в первой серии, очевидно, х = е/. Для предварительно статически деформированных образцов (вторая серия) и вычисляли по соотношению х = ео-Ье/. Для образцов, испытан- [c.75]

Рассмотрим возможность прогнозирования зависимости S (x) по уравнению (2.22), исходя из следующей процедуры. Коэффициенты с с и Лд в (2.22) будем определять на основании.экспериментальных данных по статическому разрыву одноосных образцов в исходном состоянии (первая серия испытаний), а сравнение аналитической зависимости S (x) проведем с экспериментальными данными, полученными в третьей серии испытаний (циклический наклеп с последующим растяжением в области низких температур). На рис. 2.12 выполнено такое сравнение зависимости 5с(и), рассчитанной по уравнению (2.22) ( i = 2,27. 10- МПа-2 С2 = 4,03- 10 MHa Лд=1,87) с экспериментальными значениями 5с для стали 15Х2НМФА. Условия предварительного циклического деформирования и характеристики последующего хрупкого разрушения образцов приведены в табл. 2.1 и 2.2. [c.81]

Р1зложенные здесь модельные представления о влиянии деформации на критическое напряжение хрупкого разрушения S подтверждаются результатами фрактографических и металлографических исследований. Возникновение деформационной субструктуры, обусловленное пластическим деформированием, приводит, как предполагалось, к появлению дополнительных барьеров для микротрещин скола. Тогда фрактуры поверхностей хрупкого разрушения образцов с различной степенью пластической деформации х, предшествующей разрыву, прежде всего должны различаться величиной фасеток скола с ростом х средний размер фасеток должен уменьшаться. Такая закономерность действительно прослеживается как для образцов, испытавших перед разрушением статическую деформацию растяжением, так и для образцов, которые испытывали по программе Циклический наклеп и растяжение . [c.83]

Закономерности разрушения материала при длительном нагружении достаточно хорошо могут быть описаны с помощью разработанной физико-механической модели межзеренного разрушения, которая базируется на математическом описании процессов зарождения и роста пор, обусловленного как пластическим деформированием, так и диффузией вакансий, а также на введенном в гл. 2 при анализе внутризеренного вязкого разрушения понятии — потере микропластической устойчивости. Модель позволяет прогнозировать долговечность при статическом и циклическом длительном нагружениях элементов конструкций в условиях объемного напряженного состояния и переменной скорости деформирования. В частности, с помощью указанной модели могут быть описаны процессы залечивания межзе-ренных повреждений при сжатии и рассчитана долговечность в условиях циклического нагружения при различной скорости деформирования в полуциклах растяжения и сжатия. [c.186]

Иногда математические модели объектов на микроуровне уже в своем исходном виде могут быть представлены в вариационной формулировке, т. е. в виде задачи минимизации функционала. Типичным примером таких моделей служат модели, описывающие статические напряженно-деформированные состояния деталей. В этих моделях в качестве минимизируемого функционала используетсй выражение полной потенциальной энергии (4.15) [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...