Растяжение гидростатическое высокое

В заключение следует рассмотреть, какое влияние на ползучесть оказывает гидростатическое давление, однако из-за экспериментальных трудностей количественно это влияние описать не удается. На рис. 4.13 приведены результаты испытаний чистого алюминия на ползучесть при растяжении при высоких давлениях. Видно, что с увеличением гидростатического давлении скорость ползучести значительно уменьшается. Влияние гидростатического давления или компоненты гидростатического напряжения на скорость ползучести чистого алюминия при комнатной температуре и при температурах 100, 200, 300 °С одинаково. При исследовании пластической деформации или деформации ползучести чистого алюминия и чистого железа также получили одинаковые результаты. Установлено, что по крайней мере, когда отрицательная по величине компонента гидростатического напряжения становится меньше, скорость ползучести уменьшается [30, 31 ]. [c.107]

Бриджмен производил испытания небольших цилиндрических образцов, окруженных залитой в сосуд жидкостью, служившей для передачи весьма высоких давлений. Таким путем Бриджмен налагал на небольшие образцы, подвергнутые растяжению, постоянное высокое гидростатическое давление р. Он обнаружил, что наложение этого давления практически не оказывает влияния на закон упрочнения и что экспериментальные точки располагаются [c.307]

Фпг. 217—218. Круги наибольших главных напряжений, представляющие напряжения при разрушении стальных образцов в испытаниях Бриджмена на совместное растяжение и высокое гидростатическое давление. [c.309]

Теперь рассмотрим взаимное расположение огибающих для хрупкого материала (см. рис. 8.5, б). Здесь прямая 1 в правой части диаграммы расположена выше кривой 2. При испытании образца на растяжение круг Мора S, не касаясь прямой 1, соприкасается с кривой 2. Разрушение происходит без заметных остаточных деформаций, как и положено для хрупких материалов. Предел текучести при этом, естественно, не определяют. Но это еще не значит, что он не существует. Представим себе, что мы испытываем тот же образец на растяжение в условиях высокого гидростатического давления. Тогда круг 5, как единое целое, сместится в левую часть диаграммы и при увеличении растягивающей силы коснется сначала прямой 1, но не кривой 2. Мы получаем и пластические деформации для материала, считающегося хрупким, и находим даже его предел текучести. [c.359]

В первых работах Бриджмена была установлена слабая зависимость предела прочности под действием гидростатического давления предел прочности возрастает линейно на 10 МПа при увеличении давления на 150 МПа. Однако дальнейшие уточнения и совершенствование методики испытаний при высоких гидростатических давлениях привели к выводу, что давление до 2500 МПа не оказывает влияния на предел прочности при растяжении. [c.439]

Перечисленные факты свидетельствуют о правомерности известных в теории пластичности критерия Треска или критерия Губера—Мизеса—Генки при наличии достаточно высоких гидростатических давлений. Справедливость этих критериев текучести подтверждается постоянством интенсивности касательных напряжений для любых фиксированных значений деформаций в области равномерного растяжения (до начала образования шейки при различных значениях а). [c.439]

Из вышеизложенного следует, что степень зависимости пластичности от схемы напряженного состояния для различных металлов и сплавов будет различной в зависимости от типа кристаллической решетки, наличия примесей, фазового состава, температуры и скорости деформации, структуры и ряда других факторов, воздействующих на пластичность. Однако независимо от степени влияния гидростатического давления на пластичность металла (сплава) пластичность увеличивается с алгебраическим уменьшением шаровой части тензора напряжения, т. е. с уменьшением величины k= jT — коэффициента жесткости схемы напряженного состояния. В связи с этим для установления количественной связи пластичности с величиной k (или для построения диаграмм Лр—не обязательно проводить испытания в камерах высокого давления. Достаточно знать величины Лр при растяжении ( =1 т/"3), кручении ( =0) и сжатии k——1 . у З). [c.519]

При объемном сжатии касательные напряжения уменьшаются по сравнению с нормальными так же, как и при объемном растяжении. Однако напряжения сжатия способствуют увеличению пластических деформаций при разрушении -и соответствующих им предельных напряжений. Это подтверждено экспериментами Бриджмена по разрушению металлов при высоких гидростатических давлениях. Для получения хрупких разрушений, связанных с эффектом объемного растяжения, применяют образцы с надрезами. [c.12]

Механические свойства металлов при высоком гидростатическом давлении исследовали еще в ранних работах по экспериментальному анализу процесса сжатия хрупких материалов. Для условий одноосного растяжения с наложением гидростатического давления первые фундаментальные исследования проведены в работах Бриджмена. [c.34]

Влияние высокого гидростатического давления. Высокое гидростатическое давление i), накладываемое на поле напряжений, соответствующее тому или иному воздействию на образец (растяжение, кручение и т. п.), оказывает существенное влияние на свойства материала, обнаруживаемые в опытах на указанные воздействия. Ниже отмечаются некоторые характерные факты. [c.295]

Более высокое экспериментальное значение предела выносливости, о чем говорит низкий эффективный коэффициент концентрации напряжений, возможно, связано с типом исследуемых концентраторов. При приложении нагрузки часть испытуемого образца вблизи концентратора будет находиться в условиях гидростатического растяжения, а из теории известно, что в этом случае следует ожидать более высокой выносливости. [c.172]

В работах В. Л. Колмогорова и его сотрудников, помимо указанных испытаний, производились растяжение образца с выточкой, растяжение и сжатие с наложением гидростатического давления, выдавливание образцов жидкостью высокого давления. [c.137]

Некоторые сплавы с высоким содержанием палладия имеют относительно низкую критическую скорость закалки из расплава 10 —-10 град/с), и аморфные сплавы на их основе удается получить. в виде стержней диаметром i—2 мм 12.131. Для таких аморфных материалов могут быть проведены испытания на одноосное сжатие. Величина при. этом немного меньше, чем при одноосном растяжении, что является следствием слабого эффекта гидростатического сжатия. [c.172]

При деформации микрообъемов, в том числе тонких пленок, ряд хрупких соединений проявляет заметную пластичность. Пленки нитрида титана выдерживают без разрушения растягивающую деформацию растяжения, на порядок превышающую соответствующие значения для массивного материала. В условиях высокого гидростатического давления, реализуемого на пятнах фактического контакта, высокопрочные соединения также могут проявлять заметную пластичность [93]. [c.12]

Равенства (4.5), (4.6), (4.8) применимы также и к упруго-анизотропным телам, если растяжение/сжатие происходит вдоль кристаллографических направлений высокой симметрии. Для кубических кристаллов такие направления ориентированы вдоль осей (100), (111). Для иллюстрации эффекта упругой анизотропии был проведен микроскопический расчет, позволяющий воспроизвести зависимость (4.5) для натри при сжатии в обойме по осям (100), (111) и гидростатическом сжатии [254]. Оказалось, что при одноосном сжатии температура плавления сначала растет вместе с величиной <т, а затем спадает при этом меньшие температуры плавления соответствуют более жесткому направлению (111). В случае гидростатического сжатия обнаруживается рост температуры плавления с давлением, хорошо согласующийся с экспериментальными данными. [c.302]

Существенной особенностью четвертой теории является то, что она считает состояние всестороннего сдвига полностью определяющим условие прочности и исключает из рассмотрения другую составляющую напряженного состояния — всестороннее сжатие (растяжение). Для случая, когда эта вторая компонента является именно всесторонним сжатием, неучет ее оправдан. Действительно, опыт показал, что для однородных материалов, не имеющих пустот, высокое гидростатическое давление не только не может [c.299]

На рис. 5.5 показаны типичные диаграммы растяжения цилиндрического никелевого образца, помещенного в камеру высокого давления, при различных значениях гидростатического давления. [c.233]

Диаграммы пластичности можно построить, применяя исключительно только разрыв образцов в условиях гидростатического сжатия. П. Бриджмен провел много опытов на растяжение цилиндрических образцов, погруженных в жидкость, находящуюся под высоким давлением [25. В ходе испытания он фиксировал размеры и площадь поперечного сечения образца в начале и конце испытания, радиус [c.53]

Группа I. Пластическая деформация металла происходит в условиях гидростатического сжатия, при котором с самого начала обработки давлением металл подвергается воздействию всестороннего сжатия с высокими главными сжимающими напряжениями, а растягивающие деформации и напряжения крайне малы. При этом с увеличением противодавления доля растягивающих деформаций и напряжений резко уменьшается, а технологическая пластичность деформируемого металла возрастает. Напряженное состояние соответствует неравномерному всестороннему сжатию, а деформированное состояние разноименной схеме с двумя деформациями сжатия и одной — растяжения. [c.58]

Опыты Бриджмена [43] по растяжению и сжатию чистых металлов, углеродистых и специальных сталей при высоких гидростатических давлениях показали, что сопротивление деформированию при больших пластических деформациях возрастает с увеличением гидростатического сжатия. Увеличение гидростатического давления на 10 000 кГ/см приводит к возрастанию предела прочности на б—7% и заметному расхождению обобщенных кривых деформирования. [c.102]

Методика испытаний материалов на ползучесть при растяжении в условиях высокого гидростатического давления (до 1500 кГ/см ) описана в работе [608]. В отдельных случаях при испытаниях в условиях высоких температур весьма эффективным может оказаться способ сжатия в обоймах (см. гл. УП) с применением термостойких смазок. [c.258]

В начале главы отмечались особенности влияния гидростатического давления на механические свойства полимерных материалов. Возникает естественный вопрос, как учитывать эти особенности при расчетах элементов конструкций из полимерных материалов, эксплуатирующихся при действии различных сред с высоким гидростатическим давлением. Одна из первых попыток оценки влияния гидростатического давления предпринята в [ПО, 1121. В [62, 113, 1171 выполнено описание вязкоупругих свойств полимеров при сдвиге и растяжении с наложением гидростатического давления и решен ряд задач с учетом влияния первого инварианта тензора напряжений на характеристики напряженно-деформированного состояния [102, 1131. При решении задач вязкоупругости принимается, что материалы являются несжимаемыми либо по отношению к всестороннему сжатию ведут себя упруго. Такие подходы к решению задач объясняются [117] отсутствием данных по исследованию объемной ползучести полимеров. [c.170]

Второй способ гидравлической вытяжки, при котором жидкость служит матрицей, имеет существенное преимущество перед первым способом, так как в этом случае высокое гидростатическое давление жидкости создает сильный прижим заготовки к пуансону, препятствуя ее растяжению и излишнему утонению. Одновременно с этим давление жидкости на закругление у фланца приводит к постепенному умень шению радиуса закругления и производит заталкивание заготовки в матрицу. Бла- [c.202]

Условное деление материалов на хрупкие и пластические имеет смысл только применительно к стандартным методам испытаний образцов, воспроизводящих некоторые обычные для этих материалов условия эксплуатации. Прежде всего, это относится к виду напряженного состояния. Хрупкий материал, подвергнутый действию высокого всестороннего давления, на которое накладывается растяжение, сжатие или сдвиг, обнаруживает значительные пластические деформации. Такие пластические деформации, например, играют существенную роль в процессах образования рельефа земной коры граниты и базальты, хрупкие в обычных условиях, текут, находясь под действием колоссального давления в глубинных слоях Земли. Пластическое поведение, казалось бы, хрупких материалов неоднократно обнаруживалось и на опытах хорошо известны опыты Кармана над мрамором и песчаником (1911 г.), Бекера над теми же материалами и цинком (1914 г.). В опытах Кармана цилиндрические образцы из мрамора, подвергнутые всестороннему гидростатическому сжатию, сжимались дополнительно в осевом направлении. При отсутствии бокового сжатия разрушение происходило с деформацией, меньшей чем 1 Д, при боковом давлении 1650 кг/сл относительная дефор- [c.400]

Когда образцы, помещенные в камеру давления, подвергались совместному действию растяжения и высокого гидростатического давления, то образование шейки в них ускорялось по сравнению со случаем, когда р=0, так как наличие высоких боковых сжимающих напряжений по контуру минимального поперечного сечения уменьшает величину осевых растягивающих напряжений, при достижении которой начинается образование пластических деформаций. Полученные в опытах значения натуральных деформаций в осевом направлении равны от а=2 до =4 (соответствует условным деформациям от =6,4 до =54). С увеличением давления р на поверхности разрушения образцов внешняя коническая часть увеличивается, а внутренняя часть с волокнистой структурой уменьшается. При давлении свыше 15 ООО кг1см внутренняя волокнистая часть поверхности разрушения исчезает. В этом случае поверхность разрушения состоит из одной конической части (или двух конических частей) или представляет небольшую плоскую область, наклоненную под углом примерно 45° к оси образца. В момент разрушения с возрастанием давления р осевое растягивающее напряжение на [c.307]

За исключением частных случаев (например, продольного соударения тонких стержней), воздействие импульсной нагрузки создает в материале напряженное состояние, характеризующееся высоким уровнем средних напряжений сжатия или растяжения (последнее во взаимодействующих волнах разгрузки). Можно пренебречь сопротивлением материала сдвигу при высоких давлениях и принять систему напряжений эквивалентной гидростатическому сжатию, что допускает решение ряда задач (например, задачи расчета начальной стадии высокоскоростного взаимодействия твердых тел [252—255]) методами гидродинамики. Для таких расчетов достаточно использовать уравнение состояния вида F p, гу, Т)=0, однозначно связывающее среднее напряжение (давление), объемную деформацию ev и температуру Т. Это уравнение пригодно для описания поведен ия жеталлических твгатерй лев, - ъемиая- -деформация-которых является упругой и, следовательно, не зависит от режима нагружения и его истории. [c.10]

На основании аналогичных идей был сделан интересный количественный анализ процесса КР [215]. Предполагалось, что существует поле упругих гидростатических напряжений растяжения в вершине трещины, и это поле упругих напряжений взаимодействует с растворенными атомами из-за несовпадения размеров решетки раствора и растворенных атомов. Выполненная с учетом этого предположения количественная обработка на основе соответствующи.х положений диффузии показывает, что концентрация растворенных атомоа вблизи вершины трещины может очень быстро увеличиваться. Высокая концентрация растворенных атомов, как предполагается, способствует реакции с основным материалом по реакции первого порядка с образованием продуктов реакции с очень низким сопротивлением разрушению. Если рост трещины пропорционален скорости реакции, то получается следующее уравнение [c.287]

И деформации формоизменения, который подчеркивался в самом начале настоящей книги. Многие эксперименты показали, что при высоком гидростатическом давлении тело может накапливать большое количество упругой энергии без разрушения или остаточной деформации при условии, что материал совершенно однороден. Поэтохму Губер рассматривал отдельно всестороннюю деформацию и деформацию формоизменения. Он предполагал, что имеются две различные меры прочности для случаев простого растяжения и сжатия соответственно. Пусть Wo есть работа деформации в единице объема при всесторонней (объемной) деформации, а Шо — работа формоизменения. Губер принял, что в случае сжатия мерой прочности на разрушение является максимум величины г о, а в случае растяжения максимум величины -f- w oy Генки интересовался мерой сопротивления пластическому течению. Он утверждал, что поскольку не может быть всестороннего течения, следовательно не может быть и всестороннего пластического течения ни при сжатии, ни при растяжении. Поэтому условие пластического течения должно выражаться только через деформацию формоизменения. Как уже упоминалось раньше, он соответственно моделировал единичный объем любого пластического материала сосудом, способным вмещать в себя ограниченное количество энергии формоизменения. Когда энергии вливается больше, сосуд переполняется, или материал течет. [c.120]

Для построения диаграммы Л , от о Т были проведены нижеследующие испытания растяжение цилиндрических образцов с выточкой, имитирующей шейку изгиб плоских образцов изгиб образцов квадратного поперечного сечения сжатие цилиндрических. образцов полированными бойками со смазкой (сернистый молибден) аналогичное сжатие со смазкой под всесторонним гидростатическим давлением 190 Мн1м (2000 атм) выдавливание образцов жидкостью высокого давления. Все измерения размеров производили с помощью инструментального микроскопа БМИ. Каждый опыт повторяли от 5 до 12 раз, исключение составляли опыты по осадке при всестороннем гидростатическом давлении и выдавливании жидкостью высокого давления, которые из-за их трудоемкости повторяли лишь 3—5 раз. [c.46]

Хотя прочность на разрыв хрупкого материала меняется, если поверхность образца окружена жидкостью, в которой поддерживается высокое гидростатическое давление (благодаря невидимым порам на поверхности хрупких материалов, в которые проникает жидкость, создавая местные концентрации напряжений), Е-Мёрш ) обнаружил, что прочность на разрыв бетонных образцов практически не зависит от значения сжимающего напряжения умеренной величины, действующего в направлении, перпендикулярном направлению растяжения. Другими словами, по Мёршу, бетон, находящийся в плоском напряженном состоянии, в котором одно главное напряжение—растягивающее, а другое—сжимающее (третье главное напряжение равно нулю), разрушается при том же значении растягивающего напряжения, как и при простом растяжении, независимо от величины сжимающего напряжения, действующего одновременно в направлении, перпендикулярном направлению растяжения. В следующем пункте различные факты, подтверждающие теорию прочности некоторых хрупких материалов, предложенную Мором, будут обсуждены подробнее. [c.233]

Вопрос о переходе в пластическое состояние материалов, кажущихся хрупкими при обычных испытаниях на растяжение и сжатие, был исследован Т. Карманом и Р. Бёкером, которые производили испытания при одновременном действии давления в осевом и поперечном направлениях. Оба исследователя нагружали цилиндрические образцы из мрамора и песчаника либо лишь осевым сжатием, либо осевым сжатием совместно с высоким гидростатическим давлением на боковой поверхности (в последнем случае испытание производилось в стальном резервуаре). Результаты их исследований можно резюмировать следующим образом. С увелп- [c.267]

Первую серию опытов (Карман, [j- — 1) можно считать испытанием lia одноосное сжатие с нэлоял енным на него значительным нсесторонним сжатием (<з - - а )/3 — — (2/ + Ps) - Вторая серия опытов (Бёкер, а — —1) представляет собой испытания на одноосное растяжение, на которое накладывается высокое гидростатическое давление [c.270]

Образцы из отожженной меди имели форму полых цилиндров и подвергались совместному действию растяжения и внутреннего гидростатического давления. Деформации образцов тщательно измерялись. Тринадцать образцов вида образца фпг. 198, были испытаны в двух сериях (А п Б) на разрывной (гидравлической) машине на 30 m с трехпоршневым насосом высокого давления [c.285]

В некоторых более ранних работах, указанных на стр. 306, Бриджмен установил, что условие разрушения в центре минимального поперечного сечения образца, разрушенного путем растяжения и при высоком боковом давлении, определяется значением среднего напряжения (з1+а2+зз)/3. Однако в статье, опубликованной в 1946 г., он пишет Были предприняты изыскания для определения возможного критерия разрушения, причем были построены различные диаграммы, связывающие напряжения и деформации в момент разрушения. Ни один из критериев не оказался пригодным для всех условий. Критерий среднего гидростатического напряжения (одна треть суммы трех главных составляющих напряжений) оставался лучпшм для целого ряда условий, однако в некоторых случаях он давал значительные отклонения и его преимущество перед критерием, выражающим, что полное напряжение в волокне в направлении разрушения должно быть постоянным, является не очевидным . Критерий постоянного значения среднего напряжения несправедлив, когда сравниваются напряженные состояния, в которых два наименьших круга напряжений Мора имеют равные радиусы, т. е. когда среднее главное напряжение есть среднее арифметическое от и jg. При чистом сдвиге = х, = О, = —т металл разрушается при некотором значении т, но среднее напряжение при этом равно нулю. [c.308]

В следующей главе мы рассмотрим более подробно механизм пластической деформации металлов. Основной факт здесь состоит в том, что пластическая деформация каждого кристаллического зерна является сдвиговой, слои атомов скользят один относительно другого. Однако в реальном поликристаллическом металле кристаллические зерна расположены беспорядочно и переход от свойств единичного кристалла к свойствам поликристаллического металла затруднителен. Можно сказать только, что переход металла в пластическое состояние означает, чтр пластические сдвиги происходят во всех зернах или в подавляю1Дем их большинстве. Представим себе теперь, что на то напряженное состояние, которое существует в теле, накладывается всестороннее растяжение или сжатие. Осуществить на опыте всестороннее растяжение, а тем более наложить его на заданное напряженное состояние оказывается невозможным всестороннее сжатие, наоборот, реализуется довольно просто, для этого нужно нагружать образец в среде жидкости под высоким давлением. При этом все три главных напряжения изменяются на одну и ту же величину. Наибольшие касательные напряжения равны полуразностям главных напряжений, поэтому они не меняются от наложения всестороннего растяжения или сжатия, касательное напряжение на любой площадке также остается неизменным. А так как сдвиговая деформация определяется касательными напряжениями, то естественно ожидать, что условие пластичиости не зависит от добавления к тензору напряжений гидростатической составляющей. Это предположение хорошо подтверждается опытами (Карман, Бекер, Бриджмен и другие). При обсуждении этих и подобных им опытов необходимо иметь в виду, что пластическая деформация происходит путем сдвига, но разрушение может происходить путем отрыва. Поэтому обычное деление материалов на хрупкие и пластические оказывается условным. Так, Карйан и Бекер производили опыты над мрамором и песчаником. При обычных условиях испытания мрамор и песчаник хрупки, обладая низким сопротивлением отрыву, они разрушаются, не успев проявить [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...