Циклическая нагрузка и приспособляемость

Циклическая нагрузка и приспособляемость [c.72]

Векторная интерпретация деформированного состояния, рассмотренная в предыдущей главе, и полученные на ее основе соотношения позволяют с общих позиций исследовать закономерности неупругой работы конструкции. В частности, в наиболее наглядной форме могут быть проиллюстрированы процессы стабилизации, происходящие как при постоянных (ползучесть), так и при циклически изменяющихся нагрузках, а также условия возникновения предельных состояний (теоремы предельного равновесия и приспособляемости). Новое освещение получают закономерности проявления деформационной анизотропии, обобщаемые на реологические свойства конструкций. [c.169]

Теория приспособляемости изучает поведение упругопластических тел в условиях непропорционального, или циклического, нагружения. Когда внешние нагрузки и температура [c.179]

Несколько в стороне от затронутых вопросов лежат теоремы о приспособляемости упруго-пластических тел при действии циклических нагрузок. При известных условиях в каждом цикле могут происходить пластические деформации, хотя нагрузки и ниже предельных. Пластические деформации этого типа приводят к разрушению. Теоремы о приспособляемости указывают такие границы изменения нагрузок, внутри которых повторные пластические деформации не происходят благодаря [c.111]

Рассмотрим три характерные программы циклического изменения температуры и внешней нагрузки пропорциональное изменение, температурные циклы при постоянной нагрузке и циклы с произвольной программой (общая задача теории приспособляемости). Построения, необходимые для определения приспособляющих значений температуры и нагрузки, приведены на фиг. 4. Во всех случаях показаны стабилизированные циклы, такое состояние возникает после создания благоприятного распределения остаточных напряжений в результате первого цикла. [c.217]

В случае циклического изменения температуры при постоянной нагрузке диаграмма приспособляемости имеет два участка (фиг. 5, линия б), соответствующих двум возможностям (лучи 1 и 2 на фиг. 4, б). Наконец, фиг. 4, в иллюстрирует определение таких значений температуры и нагрузки, при которых приспособляемость будет обеспечена независимо от программы их изменения. Такой цикл условно можно назвать прямоугольным (поскольку все программы должны быть заключены внутри предельного прямоугольника), причем здесь также имеются две возможности (прямоугольники / и 2) и, соответственно, могут быть получены два условия (два участка ломаной в по фиг. 5). При общей постановке задачи, естественно, получим наименьшие приспособляющие значения. На отдельных участках циклы другого типа могут давать результаты совпадающие с прямоугольным циклом (например, сравним циклы 2 на фигурах 4, б и в). [c.218]

Отличия, которые имеются в формулировке задачи теории приспособляемости, рассмотрим на примере аналогичной пластины (рис. 34), края которой защемлены (но так, что это не препятствует ее тепловому расширению). Пластина испытывает циклические воздействия внешней нагрузки (О р р ) и осесимметричного температурного поля. Предположим здесь, для простоты, что температура линейно изменяется по толщине [c.68]

Применительно к неизотермическому циклическому нагружению обе теоремы должны быть видоизменены вместо фигурирующей в них нагрузки Q следует использовать разность Q — Ьу. В случае теоремы Мелана это очевидно когда наступает упругая приспособляемость, вектор р постоянен, как и его составляющая Ру, и годограф напряжений [c.192]

Иное определение состояния приспособляемости в условиях ползучести характерно для цикла работ Понтера, Леки и других английских авторов [156, 169, 170, 171, 172, 195—200, 223 и др.]. Согласно исходному предположению, ползучесть происходит при всех (ненулевых) значениях напряжений. Задача состоит в определении области значений параметров нагружения, при которых циклические воздействия механической нагрузки не сопровождаются кратковременной пласти- [c.25]

Сформулированная выше теорема дает необходимое и достаточное условие приспособляемости. Действительно, если упруго пластическое тело, подверженное циклическому нагружению, приспосабливается к заданной нагрузке, то это означает, что после некоторого переходного периода тело испытывает только упругую деформацию и, следовательно, суммарная пластическая диссипация ограничена. [c.360]

Условие (24) позволяет определить границу области приспособляемости по возникновению односторонне накапливающейся, пластической деформации. Соответствующий теоретический анализ и опытные данные о приспособляемости для случая сочетания механического и теплового нагружения [361 позволили построить диаграммы приспособляемости в зависимости от параметров этого нагружения. На рис. 19 представлена схема такой диаграммы а относительных величиных механической Р 1Р(, и тепловой q /qo знакопеременной нагрузки. Область приспособляемости А) ограничена кривой 1, по достижении которой возникает знакопеременная пластическая деформация Б), приводящая к малоцикловому усталостному разрушению, и кривой 2, по достижении которой наступает одностороннее накопление пластической деформации от циклических напряжений (В), образованных механической нагрузкой, и термических, вызванных изменением температуры. Если механической нагрузки нет, а только циклически изменяется температура, то условие (24) с учетом (25) переходит в [c.28]

Анализ поведения оболочки ТВЭЛ при теплосменах [190J основывается на дальнейшем развитии метода рассмотренного, в статье [210], и по основной идее весьма близок к методу догрузки (см. гл. III). На первом этапе расчет строится без учета температурной зависимости предела текучести, упрочнения материала и ползучести. Полученная при этих допущениях полная диаграмма приопособляемости показана на рис. 109. Здесь А — область приспособляемости, Б — область знакопеременной пластической деформации, В — односторонней деформации, прогрессирующей с каждым циклом, Г —сочетания обоих видов циклической пластической деформации, D —область мгновенного разрушения (исчерпания несущей способности) находится правее линии 5 (ор=1). Область приспособляемости А на диаграмме разделена на три части А отвечает чисто упругому поведению с начала нагружения, А" определяет значения параметров нагрузки и температурного поля (ор= [c.206]

Прогресс в теории неупругого деформирования, отмечаемый в последние два-три десятилетия, в существенной мере связан с актуальностью проблемы малоциклового разрушения для многих теплонапряженных и высоконагруженных конструкций современной техники. Необходимость расчета полей напряжений и деформаций при изменяющихся нагрузках и температурах потребовала переоценки простейших классических теорий пластичности и ползучести с точки зрения возможности отражения ими множества деформационных эффектов, которые при однократном нагружении не проявляются или признаются малосущественными. Оказалось, что разработка теории неупругого деформирования, удовлетворяющей новым требованиям, связана с немалыми принципиальными трудностями значительные затруднения возникали также при реализации поцикловых расчетов кинетики деформирования в связи с исключительно большой их трудоемкостью. На определенном этапе это предопределило преимущества приближенного подхода к оценке несущей способности конструкций, опирающегося на представления и методы предельного упругопластического анализа. Развитие, которое получил этот подход за последние десятилетия [16, 20], обеспечило ему довольно высокую эффективность при решении прикладных задач. С другой стороны, полученные в рамках теории приспособляемости (и ее дальнейшего обобщения — теории стационарных циклических состояний) четкие представления о различных типах поведения конструкции способствовали более глубокому пониманию многих характерных особенностей повторно-переменного деформирования. [c.7]

В дальнейшем остановим наше внимание на вопросах приспособляемости и разрыхления упругоидеальнопластических тел. Эти явления связаны с циклической нагрузкой, но поведение материала можно считать не зависящим от цикла. Такой подход применен в следующих разделах, в которых дается обзор этих двух групп проблем,, [c.179]

Данные эксплуатации ряда объектов и специально поставленных экспериментов, приведенные в I, V и VH главах, позволяют заключить, что теория приспособляемости дает качественно достоверное описание поведения упруго-пластических конструкций в условиях теплосмен. Наиболее часто встречаются разрушения, связанные с возникновением локальной знакопеременной пластической (или вязко-пластической) деформации. Р1меется та кже немало примеров, когда циклические воздействия температурного поля в сочетании с механической нагрузкой (или без нее) приводят к прогрессирующему формоизменению.. Снижение несущей способпости (в смысле уменьшения предельной нагрузки) оказывается довольно типичным для ряда конструктивных элементов, работающих при теплосменах. Как показывают расчеты (получившие частичное экспериментальное подтверждение), оно может быть весьма существенным (30— 60% и более). [c.245]

Как было отмечено выше, анализ работы конструкции, у которой свойства материала описываются структурной моделью, может быть сведен к анализу другой, соответственно усложненной идеально вязкой (или идеально пластической) конструкции. Последние образуют специальный класс идеально вязких конструкций, поскольку в общем случае они могут обладать определенными особенностями. Если иметь в виду структурную модель с бесчисленным множеством подэлементов (непрерывное распределение параметров 2), то для таких конструкций область упругой работы представляет условное понятие как бы ни была мала нагрузка, всегда найдется настолько слабый нодэлемент, который деформируется неупруго. С другой стороны, и предельное состояние может быть определено лишь после введения некоторого допуска. Если у такой модели допускается наличие идеально упругого подэлемента (см. 23), то не существует ни предельного напряжения при заданной скорости деформации, ни стационарной ползучести с ненулевой скоростью. Соответственно при регулярном циклическом нагружении моделируемой конструкции в стационарном цикле возможно лишь знакопеременное неупругое деформирование. Упругая приспособляемость и постепенное накопление деформации (прогрессирующее формоизмене- [c.205]

Проиллюстрируем понятия о приспособляемости, разрыхлении и знакопеременной пластичности на примере упругоидеальнопластического материала с пределом текучести, зависящим от температуры. Рассмотрим пластину толщиной 2И при постоянной нагрузке, вызывающей среднее одноосное напряжение (То- Пластина подвергается циклическому нагреву на поверхности х = —Я. Температура по толщине стенки циклически колеблется между значениями 6о и нулем. Предлагаемый анализ следует работе Бри [3]. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...