Зависимость между температурными напряжениями и деформациями

VI 1.1. Зависимость между температурными напряжениями и деформациями [c.91]

Более точные количественные соотношения при решении задач о сварочных деформациях и напряжениях могут быть получены лишь при помощи теории пластичности в условиях переменных температур. Математический аппарат теории пластичности основан на нелинейных зависимостях между компонентами напряжений и деформаций в пластической области. Поэтому здесь уже нельзя непосредственно пользоваться методом решения температурных задач в теории упругости, основанным на суммировании напряжений. [c.418]

В ЭТИХ работах установлено, что зависимость температурных напряжений от деформаций выпучивания является слабой, эффекты от ее учета имеют второй порядок малости. Поэтому допускается чисто механическая трактовка термического выпучивания, в которой не делается различия между температурными напряжениями и напряжениями от внешних нагрузок. В этом случае используются все схемы решений, разработанные для внешних нагрузок. В линейных задачах при таком подходе с температурой приходится иметь дело только на первом этапе, когда вычисляются температурные напряжения и деформации исходного состояния. [c.254]

В процессе решения задач об определении НДС элементов конструкций в физически нелинейной циклической температурно-временной постановке в рассмотрение вводятся зависимости между напряжениями и деформациями, учитывающие изменение температуры и сопротивление циклическому деформированию конструкционных материалов. [c.17]

В соответствии с применяемой теорией пластичности зависимость между напряжениями и деформациями представляют в виде дифференциальных или конечных соотношений в инженерных расчетах, как правило, используют диаграммы циклического упругопластического деформирования, построенные для конкретной температурно-временной истории нагружения. [c.17]

Очень тесная взаимосвязь между температурой и временем ясно видна из обобщенных, но практически легко доказуемых зависимостей из временной зависимости модул G t) при различных температурах (рис. 7) и из температурных зависимостей условно определенного модуля упругости, вычисленного по напряжению и деформации (5), замеренной при различной продолжительности действия напряжения, как видно на рис. 8. Эту взаимосвязь подтверждает и рис. 9, [c.15]

ОТНОСЯТСЯ явления упругого последействия при разгрузке, температурное последействие, остаточная микродеформация, ползучесть, зуб текучести, прерывистость пластической деформации и др. К 90-м годам XIX в. было много дискуссий относительно вида нелинейной зависимости между напряжением и деформацией для различных тел, в том числе и металлов. Однако, как отметил Белл [210], существовало уже немало экспериментальных доказательств того, что нелинейность при малых деформациях является воспроизводимым фактором. [c.119]

С точки зрения анализа напряжений влияние температурных эффектов на пластичность может быть изучено на двух уровнях в зависимости от того, какая применяется теория термомеханического поведения — связанная или несвязанная. Большинство важных для техники проблем, касающихся разрыхления, напряжений при сварке, остаточных напряжений после закалки, расчета топливных элементов реакторов и т. д., могут быть достаточно точно изучены в рамках несвязанной теории. При таком подходе температура входит в соотношения между напряжениями и деформациями только благодаря члену, определяющему тепловое расширение кроме того, учитывается влияние температуры на константы материала. [c.203]

Так, при создании опор, на подшипниках качения, воспринимающих ударные динамические нагрузки, при которых номинальная долговечность подшипников < 5000 ч, возникает необходимость в проведении ряда дополнительных расчетов как самого подшипника (определение напряжений и деформаций в контакте элементов качения, характера распределения нагрузки между рядами тел качения в многорядном подшипнике и между телами качения в одном ряду, изменения в подшипнике радиального зазора и осевой игры в зависимости от величины посадочного натяга и температурных колебаний и т. д.), так и других элементов подшипникового узла. [c.374]

Учитывая эту особенность упругих свойств, необходимо задавать зависимость между напряжением и деформацией в виде таблиц о = / (е) табл. 3. или соответствующих диаграмм деформирования. Исследованным стеклопластикам свойственна температурная зависимость прочности, обусловленная низкой термостойкостью связующих и стекловолокон (табл. 4). В этой же таблице даны значения модуля упругости при разных температурах. [c.38]

Для анализа полей упругопластических деформаций необходимо описание зависимости между деформацией и напряжением, а в общем случае между их тензорами с учетом температурно-вре-менных влияний. Это осуществляется на основе феноменологического анализа опытных данных, получаемых в надлежащем диапазоне условий деформирования и нагрева, а также на основе физико-механических и структурных моделей тела, описывающих его упруго-вязко-пластическое деформирование в том или ином диапазоне историй нагружения. Анализ экспериментальных данных позволил предложить [27] углубление более ранних концепций Мазинга. Ряд выражений, характеризующих свойства диаграммы циклического деформирования в зависимости от формы цикла (длительности выдержки), накопленного числа циклов и параметров диаграммы растяжения при статическом нагружении, получен на основе опыта [30—34]. Эти свойства свидетельствуют о подобии формы диаграмм статического и циклического деформирования, позволяющем выразить амплитуду циклической пластической деформации (ширину петли) формулой [c.20]

Здесь мы будем рассматривать более общий, чем температурный, тип дисторсий 8j . (х). Предполагаем, что дисторсии являются непрерывными и дифференцируемыми функциями координат. Так как дисторсии вообще говоря, не удовлетворяют уравнениям совместности, то в теле возникнут деформации Bij и напряжения Oij. Связи между деформациями, напряжениями и дисторсиями являются обобщением зависимости (1) [c.531]

Для вязкоупругих материалов интегральные соотношения типа (16.3) и (16.6) достаточно точно отражают зависимость между деформациями и напряжениями во времени при изменении последних в соответствующих границах. В области нелинейной ползучести подобных универсальных зависимостей, которые бы удовлетворительно описывали процесс деформирования различных материалов, при разных законах изменения напряжений в различных температурных условиях нет. Объясняется зто тем, что явление нелинейной ползучести чрезвычайно сложно и зависит от многих факторов. [c.462]

Единая для постоянной температуры зависимость между деформацией ползучести и отношением i/ip, характеризующим повреждаемость от длительного нагружения, экспериментально проверена для ряда жаропрочных сплавов при относительно высоком уровне напряжений, вызывающих разрушение через 50—100 ч. Использование такой зависимости при более низких напряжениях, как показывают отдельные экспериментальные данные, может привести к существенной погрешности. Поэтому рассмотренный способ представления ползучести в зависимости от повреждаемости может служить, как и большинство других, для приближенного определения характеристик ползучести в ограниченном температурно-временном интервале. [c.24]

При формулировании законов деформирования учитывается влияние накопленных пластических деформаций на ползучесть и температурно-временной предыстории на упругопластические свойства. Хотя постулирование положения о том, что в зависимость между приращениями деформаций и напряжений входит только второй инвариант тензора напряжений, является лишь частным случаем зависимостей, рекомендуемых для описания сложного напряженного состояния тел [78], такой подход в настоящее время является традиционным. Его обоснованность связана с тем, что при сравнительно небольших пластических деформациях он дает, как правило, достаточно хорошее совпадение с результатами экспериментов и для многих деталей в зонах, где начинаются пластические деформации, имеет место напряженное состояние, не очень отличающееся от одноосного. [c.124]

Во всех исследованных материалах в заданных условиях нагружения усталостные трещины возникают и распространяются либо по ГЗ, либо в приграничных зонах сильно стесненной деформации (рис. 2.15). Как правило, трещина распространяется между сильно-и слабодеформированными зернами, где возникают наибольшие локальные напряжения. Она никогда не образуется на мигрирующей границе, так как здесь эффективно проходит релаксация концентраторов напряжений. Последний результат хорошо согласуется с данными [33] по температурной зависимости пластичности этих же сплавов при растяжении. Согласно им развитие миграции ГЗ всегда приводит к возрастанию пластичности поликристаллов, если в деформацию не вовлекается еще более высокий структурный уровень — движение целых конгломератов зерен. [c.56]

В методе Г. А. Николаева 4] рассматривается распределение деформаций и напряжений в сечении 1—1, где область, ограниченная изотермой 600° С, имеет наибольшую ширину (рис. 6-5, б). Температурные деформации волокон пластины равны величине аТ. Так как волокна связаны между собой и деформируются совместно, то в них возникают дополнительные деформации. На рис. 6-5, а деформации укорочения показаны со знаком минус, а деформации удлинения — со знаком плюс. Пластические деформации показаны косой штриховкой, упругие — прямой. Величина упругих деформаций на участке k отложена в соответствии с зависимостью в-с от температуры для Ст. 3 (см. рис. 6-4). Прямая т—т на рис. 6-5, а показывает положение сечения пластины. Она проводится с учетом условия уравновешенности эпюры упругих деформаций. [c.140]

ТЕРМОУПРУГОСТЬ — раздел механики деформируемого твёрдого тела, где изучаются зависимости между напряжениями, деформациями и темп-рой и разрабатываются матем. методы расчета температурных напряжений и деформаций, к-рые существенны для рационального проектирования машин и конструкций, работаю1ЦИх в сложных температурных режимах. [c.97]

Ф См. лит. при ст. Налориметрия. ТЕРМОСТАТИКА, то же, что термодинамика равновесных (квазистатических) процессов. ТЕРМОУПРУГОСТЬ, раздел механики деформируемого тв. тела, в к-ром изучаются зависимости между напряжениями, деформациями и темп-рой и разрабатываются матем. методы расчёта температурных напряжений и деформаций, к-рые существенны для рационального проектирования машин и конструкций, работающих в сложных температурных режимах. [c.756]

Рассчитанные термические деформации слоистого боро-пластика со схемой армирования [02/ 45°] сравниваются с экспериментально определенными на рис. 3.14. На этом же рисунке показаны результаты расчета, использующего связь между бесконечно малыми приращениями напряжений и деформаций, ле учитывающую температурную зависимость Как видно.- теория типа деформационной теории пластична-еги .(уравнейие (3.3L).) с достаточной.точностью лредсказыг рает термические деформации слоистого композита в напран [c.124]

В гексагональных металлах (цинке, кадмии, магнии) обычно отмечается линейная зависимость между напряжением и деформацией на всем протяжении деформирования, особенно в области низких и высоких температур. При этом скорость деформационного упрочнения сильно зависит от температуры, но при низких температурах кривая утрачивает температурную зависимость. Для металлов с о. ц. к. решеткой наблюдается сильная зависимость кривой деформации от температуры. Во многих случаях пластическая деформация развивается путем двойнико-вания — однородного сдвига, при котором одна часть кристалла становится зеркальным отображением другой. Двойникование [c.290]

Развитием указанных подходов, применительно к области повышенных и высоких температур, явилось обоснование существования изоциклических и изохронных диаграмм длительного малоциклового деформирования [15]. Исследования сопротивления материалов высоко-температурному малоцикловому деформированию позволили сформулировать положение о том, что в каждом полу-цикле на участке активного нагружения можно использовать зависимости, характерные для описания статической ползучести в соответствии с теорией старения Работнова. При этом основная особенность диаграммы деформирования с проявлением временных эффектов состоит в том, что циклические изохронные кривые (по параметру времени) образуют при заданном режиме нагружения единую зависимость между напряжениями и деформациями, отсчитываемыми от момента перехода через нуль значений напряжений. [c.177]

О наличии корреляции между д.у и поведением металла при деформации в разных температурных интер валах свидетельствуют данные, приведенные на рис. 197 На нем показана зависимость напряжения сдвига те, от несенного к модулю G, от температуры, выраженной i долях температуры плавления, для монокристаллов не скольких г. ц. к. металлов, отличающихся значением д.у Зависимость дана для момента, отвечающего значи тельной степени деформации, а именно концу равномер ного удлинения образца, т. е. непосредственно предше ствующего локальному уменьшению площади поперечно го сечения. [c.362]

Напряженно-деформированное состояние твэлов с окисным топливом подробно исследовано в [46]. Следуя этой работе, определим с некоторыми упрощениями изменение диаметра оболочки твэла в процессе эксплуатации. При большой тепловой нагрузке (превышающей 200 Вт/см ), характерной для центральной части активной зоны, окис-ное топливо достаточно быстро перестраивается, выбирая начальный зазор между топливом и оболочкой с образованием в центре твэла полости. После выбора зазора оболочка нагружается распухающим топливом, давлением газообразных продуктов деления в полости рг и давлением теплоносителя рт (рис. 4.1). Как показали расчеты [46], релакснрующие на начальной стадии работы твэла температурные напряжения слабо сказываются на окружной деформации оболочки ев, которая в данном рассмотрении является основной искомой функцией, поэтому температурные напряжения не учитываются. Давление газовых продуктов под оболочкой твэла определяется следующей зависимостью [c.130]

На основе экспериментальных и расчетных исследований температурных напряжений корпусов паровых турбин построены номограммы, позволяюш,ие легко проводить оценку термонапряженного состояния цилиндра с горизонтальным разъемом в зависимости от перепадов средних температур между стенкой и фланцем, градиентов температур по ширине фланца и основ ных перемещений в цилиндре. По данным натурной тензометрии и с помощью этих номограмм были подсчитаны деформации и напряжения в корпусе ЦВД в процессе пуска турбины одной из ГРЭС. Для момента с-ф О были получены следующие величины в стенке корпуса ог = 430 кгс/см во фланце ст — = —370 кгс/см . Сравнение этих величин с натурными экспериментальными данными (см. рис, 1, время т = 18,6 ч) показывает их достаточно хорошую сходимость. Разработанный метод рдсчета, проверенный указанным способом, может быть рекомендован для применения. [c.121]

В соответствии с наиболее распространенной точкой зрения, параметры уравнения Холла — Петча учитывают сопротивление движению дислокаций во внутренних объемах зерен (а ) и барьерное действие границ зерен (Д ус( ), причем Ку = тх г, где т — средний фактор ориентировки Тс — напряжение старта дислокационного источника г — среднее расстояние между источником дислокаций и концентратором напряжений. Не исключено, что уравнение Холла — Петча можно прочесть в обратном порядке первичным является генерирование дислокаций внутренними границами раздела при перемещении по ним частичных дисклинаций, и в этом смысле Ку определяется сопротивлением движению частичных дисклинаций по границе. Очевидно, что новая формулировка практически эквивалентна старой , так как частичная дисклинация не подвинется по границе, пока не сработает дислокационный источник. Такая схема хорошо согласуется с известным экспериментальным фактом появления бахромы из дислокационных полупетель на границах зерен на самых ранних стадиях пластической деформации поликристаллов. Следует ожидать также, что дисклинации ио дефектным границам с неупорядоченной структурой перемещаются труднее, чем в условиях возврата структуры границ . Действительно, как следует из [74], температурная зависимость Ку такова, что происходит резкое падение упрочнения, вносимого внутренними границами раздела, в области температур выше [c.224]

Экспериментальные факты указывают на существенную зависимость характера разрушения от временного режима и температурных условий нагружения. Высокие скорости деформирования и низкие температуры способствуют торможению реакции материала, обладающего внутренним трением, на внешнее воздействие. С увеличением скорости (в режиме заданной скорости растяжения) отрезки молекулярных цепей между узлами в сетке вулканизата не успевают растягиваться, и разрывные натяжения и деформации в них достигаются при общей более высокой нагрузке, а потому при среднем (макроскопическом) более высоком напряжении прочность материала увеличивается. При повышении температуры внутреннее трение снижается, молекулярные цепи становятся более подвижными, реакция материала на внешнее воздействие проявляется легче разрывные натяжения и деформации в отрезках цепей между узлами, а также в узлах вулканизационной сетки достигаются при средних (макроскопических) более низких нагрузках прочность материала снижается. Локальные разрывы происходят по ослабленным или более напряженным участкам (возникают очаги разрушения, из которых начинается прорастание трещин). Такими участками являются наиболее короткие отрезки цепей между узлами сетки, наиболее слабые узлы сетки (поперечные углерод-углеродные связи типа С—С обладают энергией 257 кДж/моль, моносульфидные связи типа С—3—С — 225 кДж/моль, полисульфидные С—С — ИЗкДж/моль) [281]. [c.189]

В частностиу испытания при постоянной скорости деформации дают нам кривые, явным образом не зависящие от времени. Теория пластичности, основанная на экспериментах этого типа, действительно не учитывает зависимости от времени [344]. С другой стороны, результаты испытаний на ползучесть интерпретируются в рамках теории вязкого течения. Следует подчеркнуть, что разница между ними лишь кажущаяся. Орован [269], вероятно, первым указал, что пластические свойства материала невозможно описать с помощью кривых о(е) (как это делается в теории пластичности). Напротив, это описание должно основываться на данных о скорости течения е при различных напряжениях, температурах ц состояниях деформационного упрочнения, которые зависят не только от напряжения, но и от всей предыдущей истории нагружения образца. Харт [161] в свою очередь также отмечает, что всегда нужно найти определяющие законы, которые могут описать временную и температурную зависимость пластического течения, и что деформация, которая обычно описывается как пластичность, не зависящая от времени, на самом деле является кинетическим процессом, который качественно не отличается от высокотемпературной ползучести , [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...