Состояние материала ориентированное

Серия микрофотографий, представленных на рис. 176, снята во время опыта при испытании образца ЭФ-С толщиной 7,5 мм при постоянной нагрузке, соответствующей 0,26 (Т ) и скорости нагрева 0,8 град/с она иллюстрирует приведенную выше схему разрушения. Рис. 176, а соответствует исходному состоянию материала, а на рис. 176, б, в а г, снятых соответственно через 50, 60, 65 и 71 с после начала нагрева, можно наблюдать последовательное возникновение и передвижение очагов смятия. Следует отметить, что в толще материала образуются многочисленные зоны повреждения, из которых при сдвиговом разрушении образца реализуется только одна из систем дефектов, более удачно ориентированная по направлению действия максимальных касательных напряжений. [c.274]

Процедура определения эффективных модулей упругости композиционных материалов с пластинчатыми наполнителями описана в п. 5.2.1. Рассмотрим состояние материала, когда среда, представленная матрицей с пластинчатым наполнителем, играет роль матрицы с уже известными эффективными свойствами, и в нее дополнительно вводится дисперсный волокнистый наполнитель. Параметры, характеризующие свойства такой матрицы, обозначим индексом М. В [145] получено следующее выражение для модуля Юнга системы, содержащей произвольно ориентированные короткие волокна [c.171]

Допустим, что композитный материал состоит из многих регулярно чередующихся тонких слоев, ориентированных под различными углами по отношению к направлениям нагружения, как это показано на рис. 1.10. В таком случае в первом приближении можно принять, что структура материала является симметричной относительно срединной плоскости, и Вц = 0. Тогда напряженно-деформированное состояние материала в целом описывается уравнением (1.41), Учитывая, что [c.29]

Как известно, гидриды внутри зерна выделяются вдоль определенных плоскостей — плоскостей габитуса. Поэтому чувствительность материала к ориентированному по отношению к действующим напряжениям выделению гидридов зависит от текстуры металла и схемы напряженного состояния. Материал наиболее чувствителен к ориентированному распаду, если текстура в нем такова, что плоскости габитуса гидридов перпендикулярны [c.319]

Другие испытания показали, что дефекты материала, ориентированные в направлении распространения трещины, оказывают более заметное влияние на предельное состояние и могут приводить к хрупкому разрушению, сходному с наблюдаемым при пониженной температуре. [c.342]

На предел выносливости материала, кроме характеристики цикла, влияет множество факторов концентраторы напряжений, размеры детали, состояние поверхности, температура, химический состав материала, окружающая среда, ориентированность кристаллов и др. [c.349]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

Теория максимальных касательных напряжений была предложена Треска и основана на предположении, что в пластичных, однородных и изотропных металлах, находящихся в состоянии текучести, максимальные касательные напряжения постоянны. Основой теории послужили наблюдения, позволившие установить, что в процессе пластического течения пластичных материалов имеет место скольжение по критическим ориентированным плоскостям, на которых касательные напряжения максимальны. Таким образом, предполагается, что переход материала в пластическое состояние определяется только величиной максимальных касательных напряжений, действующих в элементе. Для трехмерной среды условие пластичности Треска может быть записано через главные напряжения [c.64]

Предположим, что в слоистом композите при действии сложного напряженного состояния в слоях с арматурой, ориентированной под углом 0 к направлению нагружения, появляются трещины. Трещины проходят в одном или нескольких слоях параллельно волокнам. Эксперименты показывают, что такой материал еще в состоянии воспринимать нагрузку и разрушается только тогда, когда, во-первых, слои разрушаются от достижения предельных напряжений в волокнах или, во-вторых, когда композит расслоится до такой степени, что не может больше воспринимать приложенную нагрузку. [c.80]

Для получения композиционных материалов, армированных дискретными волокнами, применяют способ введения дискретных волокон в тигель с расплавленным металлом, находящийся в печи, создающей его интенсивное вращение (патент США №. 3753694, 1973 г.). При этом волокна вводятся в образующуюся при вращении в расплаве воронку. В процессе вращения волокна распределяются во всей массе металла, затем скорость вращения снижается, но только до уровня, когда дискретные волокна еще удерживаются во взвешенном состоянии внутри массы жидкого металла, а затем быстро охлаждают полученный композиционный материал. Аналогичные материалы могут быть получены с применением ультразвука. В этом случае дискретные волокна подвергают последовательной ультразвуковой обработке вначале во внутренней полости трубчатого излучателя ультразвука, служащего также для ультразвуковой обработки расплава, а затем непосредственно в объеме расплава. Применение ультразвука улучшает смачиваемость волокон расплавом и способствует равномерному распределению дискретных волокон в матрице. Оба приведенных выше способа позволяют получить композиционный материал с равномерно распределенными, но хаотически ориентированными дискретными [c.93]

Таким образом, характер разупрочнения при отжиге, как н деформационного упрочнения при прокатке, монокристаллов молибдена является резко анизотропным. При одинаковой степени деформации и условиях обработки различно ориентированные монокристаллы молибдена могут разупрочняться либо в результате возврата и полигонизации, либо в результате рекристаллизации (при этом частично и полигонизации). Возникающая при отжиге полигональная структура весьма устойчива по отношению к термическому воздействию и сохраняется при длительных отжигах вблизи температуры плавления. Эта полигональная структура не является промежуточной стадией между структурами холодной деформации и рекристаллизации, а отвечает стабильному устойчивому состоянию. При этом наиболее важным является отсутствие высокоугловых границ зерен, с появлением которых связано рекристаллизационное охрупчивание материала и другие эффекты. [c.99]

Обычно паковку ориентированного волокна укрепляют в сухом состоянии, а затем пропитывают полимерной композицией, которую прокачивают сквозь сухую паковку. При такой технологии воздух в материал не попадает. Избыток смолы стекает обратно в поддон и поступает на рециркуляцию. [c.241]

Много теорий основано на учете эффекта расширения полимеров при приложении напряжения. Если возрастание объема обусловливает возрастание свободного объема и соответствующее понижение вплоть до температуры испытания, то холодная вытяжка фактически соответствует растяжению материала, находящегося в высокоэластическом состоянии [6, 15, 198—2011. Расширение может сопровождаться образованием микропустот или микротрещин, поэтому ряд теорий связывает пластичность полимеров с процессами образования микропустот или микротрещин [15, 40, 202—204]. Хотя микротрещины, по-видимому, напоминают обычные трещины, их объем примерно на 50% заполнен ориентированным полимером [205—207]. Микротрещины состоят из чередующихся пустот размером от 25 до 200 А, разделенных ориентированным полимером. Эти пустоты обнаруживаются методом. малоуглового рассеяния рентгеновских лучей [208—211 ]. Очевидно, образование микротрещин играет большую роль в проявлении пластичности полимерных смесей и ударопрочных термопластов [1, 140, 146, 147, 164, 212]. [c.178]

Материал может быть анизотропным, т. е. не все материальные линии в нем будут равноценны с точки зрения реологического поведения. Тогда коэффициенты в f J можно будет связать с некоторыми векторами, параллельными материальным линиям, ориентированным вдоль преимущественных или особых направлений в теле. Мы будем рассматривать тела, изотропные в том смысле, что в них отсутствуют такие преимущественные или особые направления. Термин анизотропный в реологии подчас имеет весьма различное толкование при описании того факта, что текучий материал (изотропный в приведенном выше смысле) может проявлять анизотропное поведение по отношению к связи между малыми изменениями заданного состояния течения и соответствующими малыми изменениями напряжения. Такого рода анизотропию следует рассматривать скорее как обусловленную течением, нежели как присущую самому материалу. [c.98]

Основная задача всякого критерия прочности состоит в расчетной оценке опасных величин для произвольного (и произвольно ориентированного) напряженного состояния, если дано необходимое число экспериментально определяемых характеристик прочности материала. [c.154]

Коррозионная стойкость нержавеющей стали зависит также от вида холодной обработки вытяжки, растяжения, прокатки при степени деформации 0—50%. Исследования микроструктуры с помощью рентгеноструктурного анализа и электронной спектроскопии показывают, что с увеличением степени деформации нержавеющих сталей, например сталей типов 304 и 316, особенно при низкой температуре обработки, возрастает содержание мартенситной фазы, одновременно увеличивается плотность дислокаций. Установлено, что с возрастанием степени деформации снижается потенциал питтингообразования, а также сужается область пассивного состояния. Как уже отмечалось выше, наблюдается также различие электрохимических характеристик поверхностей, по-разному ориентированных по отношению к направлению деформации, а также электрохимическая анизотропия изделий из сталей, не подвергнутых холодной деформации. Повышенная склонность к питтингообразованию у деформированного материала объясняется возможностью образования трещин в неметаллических включениях и на границах включение — матрица , за счет чего может увеличиться число активных центров питтингообразования. Электрохимическая анизотропия деформированного материала обусловлена большей локальной плотностью неметаллических включений в поперечном сечении стальных изделий [15]. [c.27]

Прочность резьбовых крепежных элементов из ПМ с волокнистым наполнителем зависит от направления армирования [100]. При работе болтов на растяжение максимальная прочность достигается, если армирующий материал крепежного элемента ориентирован в направлении нагружения. В условиях сложнонапряженного состояния более эффективно применять армирующие материалы с явно выраженной анизотропией свойств (например, рубленную стеклянную ткань) или комбинированные материалы (ровничную ткань со стекловолокнистым матом в отношении 6 4). Прочность гаек из стеклопластика максимальна, если армирующие волокна в них расположены перпендикулярно оси резьбы. [c.198]

Прочность клеевого соединения, как уже было сказано, сильно зависит от состояния склеиваемых поверхностей [5, 5. 23 56, с. 207]. В общем случае свойства поверхности ПМ коррелируют с их когезионной прочностью. Однако возможны и отклонения в случае соединения ПМ, поверхность которых либо покрыта веществами с низкой поверхностной энергией и низкой когезионной прочностью (маслами, пластификаторами, не вступившими в реакции полимеризации или поликонденсации соединениями и др.) [45, с. 370 57, 5. 116], либо имеет ориентированный поверхностный слой [60]. Кроме того, у реактопластов горячего отверждения поверхностный слой может иметь более высокую степень отверждения, чем материал в объеме. Удаление подобных слабых слоев и чужеродных тел (стружки. [c.455]

Поскольку механический фактор при усталости вызывает развитие повреждений по плоскостям сдвигов, т. е. внутри зереи, и в этом направлении коррозионный фактор усиливает развитие разрыхления, то естественно в этих случаях зарождение и развитие трещины усталости будет внутризеренным. При превалирующем влиянии коррозионного фактора на границах зерен наблюдается больше разрыхлений, т. е. большее снижение прочности, чем при совместном действии обоих факторов внутри зерна. Поэтому при относительно высоком уровне переменных напряжений следует ожидать преимущественно внутризеренное разрушение, при низком — межзеренное. Однако это общее правило в ряде случаев не соблюдается из-за особого характера коррозионной среды и склонности материала к тому или другому виду разрушения. В перестаренном состоянии сплава системы А1—Zn—Mg наблюдались приграничные зоны, свободные от выделений, по которым облегчалось скольжение, что привело к распространению трещины по границам зерен, ориентированным вдоль направления действия максимальных касательных напряжений [144]. При последовательном изменении среды в процессе испытания в ряде случаев менялась скорость развития трещин [76]. Особенно скорость разрушения увеличивалась при введении коррозионной среды в тех материалах и для тех состояний материала, которые склонны к коррозионному растрескиванию, например в высотном направлении в сплаве В93, когда скорость разрушения в 3%-ном растворе Na l была в 3— 4 раза больше, чем на воздухе. Такого явления не наблюдалось, например, для титанового сплава ВТ22. [c.130]

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 времени обработки до 12 ч структура гранул претерпевает относительные изменения, переходя в хаотически ориентированные друг относительно друга образования, состоящие из параллельных игл большой длины, причем во многих случаях между ними наблюдается отчетливая связь. Иглы имеют диаметр до 0,1 мкм и длину 1—5 мкм. В свою очередь иглы состоят из более тонких субзерен — блоков размером 10—20 нм. Электронограмма с таких участков имеет кольцевое с тонкими рефлексами строение, свидетельствующее о микрокристаллическом состоянии материала. По электронограммам в иглах обнаружены фазы №А1з, №2А1з и Н1зА1. [c.313]

Таким образом, если исходное состояние материала перед термоцик-лированием неупрочненное, то фазовый наклеп быстро развивается в начальных термоциклах. Затем при достаточно высоком упрочнении (достаточно высокой плостности дислокаций) субструктура стабилизируется, а потому прекращается изменение характеристических температур ТИМП. Если же в исходном состоянии сплав существенно упрочнен (дислокационное упрочнение или дисперсионное упрочнение), то дополнительное дислокационное упрочнение при термоциклировании затруднено — в силу повышения дислокационного предела текучести. Повышение плотности дислокаций при ТЦО способствует превращению через промежуточную Л-фазу, действуя аналогично деформационному наклепу. ТЦО после высокотемпературной термомеханической обработки приводит к существенному росту обратимой деформации аустенит-ного ОЭПФ, наведенной ВТМО, в связи с увеличением ориентирующего влияния упругих полей ориентированных кристаллов мартенсита. [c.384]

Различно ориентированные при кручении плоскости действия наибольших касательных и нормальных напряжений позволяют отчетливо отличить разрушение от среза и от отрыва (рис. 2) и соответственно определить величины сопротивления срезу и сопротивления отрыву, как это сделано, например, при определении сопротивления разрушению (отрыву или срезу) в зависимости от содержания углерода в низкоотпущенной стали (рис. 3). Хрупкое состояние материала характеризуется появлением трещины и распрострайением разрушения по винтовой поверхности. Пластичные материалы разрушаются от сдвига, как правило, в плоскости поперечного сечения образца. Дополцитель-ные расслоения и разрушения по продольному направлению свидетельствуют о неоднородности структуры материала. [c.41]

При нагружении на линии продолжения трещины в пластической зоне отношение напряжений, параллельных трещине, к напряжениям, ориентированным перпендикулярно к ней, q — = OyylOxx практически постоянно (q — 0,62 0,68) и не зависит от предела текучести, модуля упрочнения (в варьируемом диапазоне), степени нагружения материала у вершины трещины (рис. 4.3), а также от параметра нагружения a = KnlKi. На рис. 4.3 штриховыми линиями отмечена некорректная область, где начальное притупление трещины оказывает влияние на НДС (представлен случай, когда Кп — 0). Вне этой области НДС отвечает нагружению бесконечно острой трещины с притуплением, равным нулю. Полученные результаты в части влияния притупления на НДС достаточно хорошо соответствуют решению по теории линий скольжения, где жесткость напряженного состояния, а следовательно, и параметр q перестает изменяться, начиная с у > 3,81 р (р — радиус притупления трещины) [124]. [c.205]

Несмотря на то, что количественные критерии, определяющие как вязкое, так и хрупкое разрушение композиционных материалов при комбинированном нагружении, еще далеки от завершения, состояние этого вопроса достигло такого уровня, при котором возможно достаточно точно предсказать поведение проектируемых или рассчитываемых конструкций, если известны основные характеристики композиционного материала. В отличие от металлов слоистый композиционный материал обладает такими особенностями, как неоднородность и анизотропия. По микроструктуре материал является двухфазным и состоит из волокон и матрицы или связующего (полимерного, металлического и др.), а макроструктура материала образуется из ориентированных слоев волокон, заключенных в связующем (рис. 3). Явления, протекающие на микроуровне, определяют формы разрушения и другие подобные характеристики материала, рднако механизм и взаимодействие этих явлений изучены еще недостаточно полно. Большинство инженерных расчетов основано поэтому на макромодели, согласно которой основным элементом материала, в котором происходит разрушение, является армированный слой. [c.67]

Общий метод построения предельной поверхности для слоистого композита состоит в следующем предполагая совместность деформирования слоев композита при заданном илоском напряженном состоянии, рассчитывают напряжения в плоскости и деформации каждого отдельного слоя. Определенное таким образом наиряженно-деформированное состояние слоя сравнивается с критерием прочности каждого слоя предполагается, что первое разрущение слоя ) вызывает разрушение слоистого композита в целом. В действительности дело обстоит сложнее, поэтому необходимо углублять понимание особенностей поведения слоистого композита при таких уровнях напряжений, когда в соответствии с выбранным критерием в некоторых слоях уже достигнуто предельное состояние. В зависимости от вида напряженного состояния напряжения, соответствующие началу разрушения слоев, могут не совпадать с экспериментально определяемыми предельными напряжениями композита в целом. Как правило, совпадение наблюдается, если первое разрушение слоя происходит по волокну (по достижении предельных напряжений в направлении армирования). В остальных случаях, когда критерий предсказывает для слоя разрушение по связующему (от нормальных напряжений, перпендикулярных направлению армирования, от касательных — межслойных или в плоскости), экспериментально определенные предельные напряжения композита не соответствуют теоретически подсчитанным. Как теория, так и экспериментальные наблюдения указывают, что подобное поведение слоистых композитов объясняется взаимодействиями между различно ориентированными слоями. Меж-слойные эффекты могут наблюдаться как у свободных кромок, так и внутри материала, когда слои разрушаются от растяжения перпендикулярно направлению армирования или от сдвига в плоскости армирования. [c.50]

Широкое применение конструкций из композитов немыслимо без точного определения их несущей способности и, следовательно, без умения надежно предсказывать предельные напряжения и деформации каждого конкретного композита в условиях эксплуатации. Как правило, основным источником информации о прочностных свойствах композита являются испытания в условиях одноосного напряженного состояния, тогда как в реальных конструкциях материал находится в сложном напряженном состоянии. Элементы современных силовых конструкций из композитов составляются обычно из различно ориентированных однонаправленных слоев, уложенных в определенной последовательности по толщине. Прочностные свойства слоистых композитов в отличие от изотропных и однородных материалов обладают отчетливо выраженной анизотропией. Более того, достижение [c.140]

Широкое применение получили монокристаллические пленки, выращенные на кристаллических подложках и имеющие решетку, определенным образом ориентированную относительно решетки подложки. Такой ориентированный рост пленок называют эпитаксией, а сами пленки — эпитаксиальньши. Выращивание пленок из того же вещества, из которого состоит кристалл подложки, называют автоэпитаксией, выращивание из другого вещества — гетероэпитаксией. Для того чтобы был возможен эпитаксиальный рост пленки, необходима определенная степень соответствия кристаллической структуры материалов пленки и подложки. Иными словами, равновесные расстояния между атомами и их взаимное расположение в кристаллах пленки и подложки должны быть близкими. Кроме того, чтобы атомы в зародышах могли выстроиться в правильную структуру, они должны обладать достаточно высокой поверхностной подвижностью, что может быть обеспечено при высокой температуре подложки. Структурному совершенству зародышей способствует также низкая скорость их роста, которая достигается при малой степени пересыщения пара осаждаемого материала или его раствора (при эпитаксии из жидкой фазы). Особое значение для ориентированного роста имеют одноатомные ступеньки на подложке, заменяющие зародыши, так как на них адсорбированные атомы попадают в устойчивое состояние с высокой энергией связи. Эпитаксиальная пленка растет в первую очередь путем распространения ступенек на всю площадь подложки. Большую роль при этом играют винтовые дислокации (рис. 2.8). В простейшем случае онн представляют собой одноатомную, ступеньку, начинающуюся у оси [c.70]

Все рассмотренные критерии Прочности приведены в табл. 2.7. Анализ данной таблицы показывает, что уравнения равноопасных напряженных состояний можно привести к виду удобному для использования их при неразрушающем контроле прочности. Кроме того, имеется определенный класс анизотропных материалов, для которых с учетом принятого допущения о равенстве характеристик прочности при сжатии и растяжении в направлении осей упругой симметрии справедливы приведенные критерии. К числу их, по-видимому, можно отнести стеклопластики на основе продольно-поперечной укладки ориентированного стеклонаполиителя. Некоторые критерии (2.8), (2.13), (2.14) после преобразования имеют одинаковые выражения. Единственный из перечисленных критериев (2.9) учитывает упругие свойства материала, однако после преобразований видно, что для равнопрочной структуры необходимость определения упругих характеристик отпадает, так как и /г — 1. Следует отметить, что исполь- [c.44]

Рис. 4.93. Диаграмма деформационно-прочностных состояниЛ аморфных полимеров Т),р — граница между температурными областями хрупкости и разрушения в ориентированном состоянии, Tg — температура стеклования. — граница между температурными областями высокоП эластичности и пластичности — хрупкая прочность Од, — предел вынужденной эластичности, — прочность высокоэлаетнческого материала

Ориентационное упрочнение — процессы медленного растян ения (например, прокаткой) полимеров, находящихся в высокоэластжчном или вязкотекучем состоянии при повышенной температуре, при котором макромолекулы растягиваются в силовом поле в упорядоченном виде, приобретая ориентированную структуру, которая сохраняется при снижении температуры до комнатной. Свойства полимерного материа.ла, преимущественно пленок и листов, получаются анизотропными, так же как у металлического проката (см. с. 18). [c.232]

В качестве примера определим уровень и вид напряженного состояния в трубе из стали 09Г2ФБ, подвергнутой пластическому деформированию, на основании испытаний на растяжение образцов, вырезаемых из стенки трубы. Из диаграмм растяжения [7] трех образцов, ориентированных вдоль, поперек и под углом 45° к продольной оси, определенные по допуску на пластическую деформацию б = = 0,05 % пределы текучести имеют значения авт = 580 МПа Огт = 270 ат45 = 450 МПа. Подставляя эти значения в (25) и (17), получаем параметры границы текучести материала трубы Ui = = -78 МПа = 127 МПа а = 149 МПа R = 324 МПа. Из выражения (9) находим интенсивность напряжений af = 579 МПа. Уро- [c.318]

Как уже отмечалось, термопласты представляют собой полимеры линейного строения со степенью полимеризации до 10 , обладающие большой энергией связи полимерной цепи. Например, ПТФЭ, являющийся продуктом полимеризации тетрафторэтилена, при нормальных условиях представляет собой монолитный материал с цепью строения (С2р4)п и с высокой степенью симметрии. Средняя молекулярная масса полимера колеблется в пределах 400 000—900 000. Полимер представляет собой плотное вещество белого цвета, состоящее из совокупности твердых кристаллитов с аморфными разветвленными участками, находящимися в высокоэластичном состоянии. Кристаллиты — это участки из ориентированных, плотно сжатых между собой волокон (макромоле-144 кул), аморфные участки — произвольно ориентированные переплетения [c.144]

Вероятностная модель (ВМ) рассматривает механические повреждения — нарушения сплошности с разрывом межатомных связей и макроскопическое напряженное состояние детали как интегральный результат локальных процессов совместного деформирования и последовательного разрушения неоднородных микроструктурных элементов — квантов материала, стохастически размещенных и ориентированных в объеме детали [1]. [c.25]

Опыт инженерного использования критериев(6.22) и (6.23)указывает, что в материале принципиально заложена возможность разрушения как отрывом, так и срезом. Все зависит от вида напряженного состояния и от соотношения между константами Стотр и 2гсрез- Например, стержневой образец из мрамора разрушается при растяжении без остаточных деформаций, поверхность излома ориентирована перпендикулярно оси образца, что характерно для разрушения отрывом. Однако такой же образец при растяжении в условиях значительного бокового давления обнаруживает существенную остаточную деформацию (до 20%) и разрушается срезом. Стержневые образцы из пластичного материала с относительно глубокой кольцевой выточкой разрушаются без существенных остаточных деформаций, хотя при отсутствии указанного надреза разрушению предшествуют большие остаточные деформации с образованием шейки. Причина охрупчивания образца состоит в том, что у дна выточки имеет место трехосное растяжение, при котором материал предрасположен к разрушению отрывом. Подобный эффект вызывает даже шейка, сформировавшаяся при растяжении стержневого образца. При этом первоначальная трещина возникает в окрестности точки, лежащей на продольной оси образца в плоскости поперечного сечения наименьшей площади (см. точку О на рис. 6.4). Трещина имеет дискообразную форму, а с ростом нагрузки ее фронт распространяется в радиальном направлении. В итоге образуется поверхность излома, ориентированная примерно перпендикулярно оси образца см. след AOAi на рис. 6.4). Лишь после того как подобная дискообразная трещина займет значительную часть площади поперечного сечения, охрупчивающее действие шейки снижается и появляется возможность среза по упомянутой выше конической поверхности. [c.124]

Полиметилметакрилат (органическое стекло) — пластифицированный и непластифицированный полимер (сополимер) метилового эфира метакриловой кислоты, широко применяемый в различных отраслях промышленности. Аморфный, бесцветный, прозрачный термопласт. При нагреве до 80 °С начинает размягчаться, а при 105-150 °С становится пластичным. Основным критерием, определяющим его пригодность, является прочность. Механические свойства органических стекол повышают путем двухосного растяжения при нагреве до температуры, превышающей температуру размягчения. От степени ориентации звеньев макромолекул вдоль направления действия внешнего усилия зависит степень упрочнения материала. Стекла с ориентированными макромолекулами менее чувствительны к концентраторам напряжений, более стойки против серебрения . Серебро органических стекол — результат появления на поверхности и внутри материала мелких трещин, образующих полости с полным внутренним отражением. Дефект является результатом действия внутренних напряжений, возникающих в связи с низкой теплопроводностью и высоким температурным коэффициентом линейного расширения. Проблема повышения ударной вязкости и термостойкости органических стекол помимо их вытяжки в пластическом состоянии (ориентированные стекла) решается сополимеризацией поли-метилметакрилата с другими полимерами и применением многослойных стекол (триплексов), полученных склеиванием двух и более листов из органического стекла с помощью бутварной пленки. [c.276]

Было установлено, что это уравнение предсказывает завышенные результаты даже при учете пониженной жесткости частично деформирующейся пластически матрицы и замене Цт на секущий модуль — общий наклон диаграммы нагрузка — деформация матрицы при сдвиге. Очевидно, что это объясняется двумя причинами. Во-первых, модель предложена для слоистого материала, в котором армирующие элементы представляют собой пластины, а не волокна, и во-вторых, реальный модуль упругости при сдвиге многих материалов понижается при напряженном состоянии сжатия. В области объемных долей волокон, для которой уравнение (2.22) применимо, волокна (или пластины в конкретной модели) достаточно близки друг к другу и их продольный изгиб происходит совместно (в фазе). Этот процесс сопровождается такими же сдвиговыми деформациями матрицы как при образовании полос сброса (кинк-эффекте), например в древесине и ориентированных [c.118]

Общие вопросы усталостного разрушения. Стали и сплавы представляют собой конгломерат кристаллов, кристаллических зерен, имеющих, как правило, случайную ориентацию кристаллографических осей. В зернах, неблагоприятно ориентированных относительно статически приложенной силы, уже при очень малой ее величине происходит пластическое деформирование, структурно обнаруживаемое в виде полос скольжения, и возникают остаточные напряжения 3-го рода. Дальнейшее нагружение и развитие пластического деформирования, сводящегося к сдвиговым процессам (скольжение и двой-никование), дроблению зерен, относительному их перемещению и изменению дислокационной структуры, сопровождается возникновением остаточных напряжений 2-го, а в зависимости от напряженного состояния — и 1-го рода, иногда выпадением карбидов, упрочнением материала, переходящим на некотором уровне деформации в разупрочнение, Плоскости, по которым происходит скольжение, упрочняются, сопротивление деформированию возрастает, и с ростом нагрузки скольжение протекает по новым кристаллографическим направлениям. Разупрочнение начинается с появлением широких полос скольжения, и возникающие при этом субмикроскопические трещины развиваются на стадии, близкой к разрушению, в микро-, а затем в макротрещины. [c.244]

Наиболее типичными примерами однонаправленных анизотропных материалов являются волокна, пленки и листы, ориентированные в нагретом состоянии в одном направлении, а также композиционные материалы с волокнами, ориентированными в одном направлении. Материал некоторых деталей, получаемых из полимеров литьем под давлением, является также однонаправленным, однако в большинстве случаев для него типична более сложная анизотропия свойств, неоднородная по объему и представляющая собой комбинацию одноосной и двухосной ориентаций. [c.37]

Рис. 2. Диаграмма деформационно-прочностных состояний аморфных полимеров — граница перехода от температурной области хрупкости к температурной области разрушения в ориентированном состоянии Tq—температура стеклования — граница перехода от температурной области высокой эластичности к области пластичности Tf—температура текучести о р—хрупкая прочность — предел вынужденной эластичности о —прочность Бысокоэластического материала (ггапря-жение рассчитано на поперечное сечение образца при разрыве) а — предел текучести.

У стеклопластиков, например, матрицей, фиксирующей стекловолокна, является затвердевшая эпоксидная смола. В таком материале прочность при растяжении наиряжениями ах определяется, в основном, прочностью волокон, расположенных вдоль оси х и практически не зависит от волокон но оси у и наоборот. Таким образом, сама конструкция материала позволяет при расчете прочности вдоль одного из семейств волокон игнорировать напряжения в ортогональном направлении. Разумеется, сказанное верно для напряженных состояний, главные напряжения у которых направлены вдоль волокон. А выполнение именно этого условия позволяет наиболее эффективно исиользо-вать прочностные свойства ориентированных композитных материалов. [c.351]

Многонаправленно-армированные пластики имеют слоистую структуру. Как правило, в эксплуатационных условиях они находятся в плоском напряженном состоянии. В процессе нагру жения различно ориентированные однонаправленно-армированные слои не разрушаются одновременно. Разрушение отдельных слоев, ориентированных в критических направлениях, не всегда совпадает с разрушением слоистого материала в целом. [c.208]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...