Условие знакопеременного пластического течения

Таким образом подвижные температурные поля (в частности, типа тепловой волны ) при повторных воздействиях могут приводить к односторонней деформации, нарастающей с каждым циклом, даже когда внешняя (механическая) нагрузка отсутствует. Для этого достаточно (см. рис. 18), чтобы максимальные тепловые напряжения превышали однократное (а не удвоенное, как в условии знакопеременного пластического течения) значение предела текучести. В отличие от случая, рассмотренного в 1, при (воздействиях движущегося температурного поля температурная зависимость предела текучести уже не всегда является необходимым условием прогрессирующего формоизменения, она приводит лишь к количественным изменениям . [c.33]

Таким образом, предельное условие для знакопеременного пластического течения получаем в виде [c.112]

Подобно теории предельного равновесия, теория приспособляемости (в классической постановке) позволяет определить лишь условия начала прогрессирующего разрушения. По мере накопления деформации наряду с упрочнением материала возникаюш ие изменения геометрии могут оказывать влияние на состояние системы. В зависимости от конкретных условий они могут приводить как к постепенному прекращению деформации с увеличением числа циклов, так и к ее усилению. В некоторых случаях вначале будет происходить увеличение приращений деформаций за цикл, а затем своеобразная приспособляемость (при сохранении знакопеременного пластического течения). [c.29]

Значительный практический интерес представляет применение теории приспособляемости к анализу несущей способности конструкций типа пластинок и оболочек. Здесь можно выделить прежде всего обширный цикл работ (преимущественно зарубежных), посвященных расчетному [105, 118, 125, 157-— 160, 176, 177, 189, 206, 207, 220 и экспериментальному [124, 190] исследованиям приспособляемости сосудов давления. Как уже отмечалось выше, в условиях однопараметрического нагружения прогрессирующее разрушение является не характерным видом разрушения как правило, в предельном состоянии реализуется знакопеременное пластическое течение (в особенности при наличии концентрации напряжений) либо мгновенное пластическое разрушение (предельное равновесие). [c.42]

При нарушении условий приспособляемости может возникнуть знакопеременное пластическое течение (обычно локального характера) либо накопление односторонней деформации с каждым циклом (прогрессирующее формоизменение), охватывающее весь конструкционный элемент или его часть. [c.328]

Алгоритм расчета. На основании изложенной выше методики построения диаграммы приспособляемости по условию прогрессирующего разрушения и знакопеременного пластического течения для дисков турбин составлена программа для ЭВМ расчета диска по теории приспособляемости используются следующие исходные данные [c.504]

Условия приспособляемости обода НА, соответствующие возможности возникновения в какой-лх точке обода режима знакопеременного пластического течения, формулируются следующим образом режим знакопеременного течения в некоторой точке обода обязательно возникает, если величины внешних воздействий таковы, что будет выполнено одно из неравенств [c.515]

Во всех случаях на рисунке показаны предельные циклы, не приводящие к циклической пластической деформации и, следовательно, рассматриваются соответствующие стабилизированные состояния, которые возникают после некоторой пластической деформации в нулевом полуцикле. Линия / всюду отвечает условиям знакопеременного течения, линия 2— условиям прогрессирующего разрушения (в том смысле, что превышение параметрами нагружения предельных интервалов их изменения, показанных на рисунке, привело бы к возникновению соответствующего вида циклической пластической деформации — знакопеременной или односторонней). Линия 3 иллюстрирует случай, когда при пропорциональном изменении нагрузки и температуры достигается сразу состояние предельного равновесия (р=ро). [c.23]

Влияние исходной пластической неоднородности отражается на правых частях уравнения (4.18) и неравенства (4.29), на основе которого определяется условие знакопеременного течения. При использовании выражения (4.21) для диссипативной функции учет исходной неоднородности представляется достаточно простым, для этого необходимо лишь знать распределение предела текучести в объеме тела. Следует иметь в виду что вследствие пластической неоднородности может изменяться механизм разрушения при односторонней деформации или положение опасной точки при знакопеременном течении. [c.127]

Естественное стремление как можно лучше отразить свойства реальных материалов приводит к попыткам выхода за рамки допущений классической теории, основанной на принятии идеализированной модели среды. При этом, как было отмечено в гл. I, необходимо изменение формулировки основной задачи теории приспособляемости. Следует также иметь в виду, что при оценке влияния реальных механических свойств приходится исходить из определенной (а не произвольной) программы нагружения, учитывая отвечающий ей механизм разрушения. Так, влияние эффекта Баушингера и изменения диаграммы деформирования при чередовании знака пластической деформации имеет существенное значение для условий знакопеременного течения, но оно не сказывается, если повторные нагружения приводят к одностороннему накоплению деформации. С другой стороны, в последнем случае обычное деформационное упрочнение является дополнительным резервом приспособляемости. [c.247]

Требования к установкам на термостойкость определяются характерными особенностями метода испытания на термическую усталость деформирование в условиях, близких к условиям заданной деформации непрерывное изменение в течение цикла механического состояния материала вследствие изменения температуры разрушение при значительных знакопеременных пластических деформациях при общем числе теплосмен менее 10 . [c.170]

Оказалось, что условие знакопеременного течения для многопараметрической системы формулируется так же, как и для однопараметрической такое течение возникает, если напряжения, вычисленные в предположении упругости, изменяются в течение цикла, (хотя бы в одном из элементов), на величину, превышающую удвоенный предел текучести. При этом деформация за полуцикл, начиная с первого (первая разгрузка), сохраняется постоянной. Если пластическая деформация произошла только в нулевом полуцикле (первое нагружение) и затем прекратилась, это означает, что система приспособилась к циклам данной интенсивности благодаря возникшим в ней остаточным напряжениям. [c.226]

По первому методу расчет упругопластических деформаций ведут по общим уравнениям знакопеременной теории пластического течения, изложенной в разделе 1, однако в расчет вводят характеристики материала, относящиеся к стабильному состоянию (т. е. величину ат считают зависящей только от температуры, но не от накопленной пластической деформации). При циклическом изменении внешних нагрузок, условий закрепления и температуры и стабильных характеристиках материала функции изменения напряжения ад (i), силовой бо (f) и пластической еР (() деформаций начинают повторяться после одного-полутора периодов. Хотя по форме такой порядок расчета напоминает последовательно поэтапный рас- [c.223]

На рис. 8 изображена диаграмма приспособляемости, построенная по уравнениям (1.10), (1.11) При различных указанных на рисунке соотношениях относительных предельных усилий элементов. Линии 1, 2, 3 делят поле диаграммы на три области в области А имеет место приспособляемость, в области В — знакопеременное течение, в области С — прогрессирующее разрушение. Заметим, что в данных условиях сочетание обоих видов пластической деформации возможно только при значении нагрузки, отвечающем границе между областями диаграммы Б и С (линия 5) при этом имеет место неопределенность выделить отдельно знакопеременную и одностороннюю деформации невозможно. Такой неопределенности не было бы при учете температурной зависимости предела текучести. [c.18]

Как уже отмечалось, при нарушении условий приспособляемости возможны два вида циклической пластической деформации (прогрессирующее разрушение и знакопеременное течение). При использовании кинематического метода их естественно рассматривать раздельно. При этом более удобно вначале рассмотреть прогрессирующее разрушение. [c.109]

Рассмотрим еще один пример возникновения нарастающей с каждым циклом односторонней деформации при повторных воздействиях движущегося источника тепла. Представим себе бесконечную пластину и два симметрично расположенных относительно ее срединной поверхности точечных источника тепла, обеспечивающих равномерный по толщине локальный нагрев (это возможно, например, при сварке). Значительные сжимающие напряжения, возникающие в результате интенсивного нагрева, при соответствующих условиях приведут к пластическому обжатию материала внутри окружности некоторого радиуса, чему способствует также соответствующее уменьшение предела текучести. Если периодически включаемый источник тепла неподвижен, результатом повторных нагревов, вследствие возникновения при охлаждении остаточных напряжений растяжения, будет знакопеременное течение. Положение изменится при нере-мещении источника тепла относительно пластинки по некоторой траектории. В этом случае деформация, реализуемая за проход, может оказаться кинематически возможной. Тогда каждый последующий проход будет оказывать действие, не отличающееся [c.224]

Известно, что в качестве основы для введения обобщенных переменных обычно используется некоторая гипотеза о законе распределения деформаций (или напряжений) по толщине оболочки (или поперечному сечению бруса). В тех случаях, когда повторное нагружение приводит к локальному знакопеременному течению, какие-либо основания для предположений относительно закона распределения пластических деформаций отсутствуют. Вместе с тем в данной ситуации нет и необходимости в использовании обобщенных переменных, поскольку задача определения параметров предельного цикла естественным образом решается в локальных напряжениях (в частности, по условию вырождения фиктивной поверхности текучести (2.1)). [c.17]

Штриховые горизонтальные линии на диаграмме приспособляемости отвечают условиям смешанного (сочетание пластической и вязкой деформации) знакопеременного течения. Они определены здесь без учета взаимного влияния обоих процессов неупругого деформирования. Необходимые уточнения этого условия могут быть без труда внесены при наличии соответствующих экспериментальных данных. [c.25]

Основным результатом проведенных р этих работах исследований явилась полная диаграмма приспособляемости, изображенная на рис. 6. В работе [187] эта диаграмма была обобщена с учетом ползучести. С этой целью изохронная кривая ползучести аппроксимировалась идеализированной диаграммой подобно тому, как было сделано в [23] при расчете дисков. Полученные результаты распространены на случай развитого знакопеременного течения, хотя в данных условиях использование изохронных кривых может приводить к существенным ошибкам вследствие взаимного влияния процессов пластического деформирования и ползучести, происходящих в разных направлениях. Авторы работы [187] принимают, что деформация, накопленная к моменту приспособляемости (или неупругой стабилизации), равна допуску, по которому производится схематизация диаграммы деформирования. Поскольку деформированное состояние оболочки ТВЭЛ близко к однородному, это допущение представляется приемлемым. Некоторые результаты работ [84, 85, 187] были включены в американский КОД по проектированию сосудов давления в атомной энергетике [79]. Отметим также, что в материалах и программах прошедших четырех международных конференций по строительной механике в реакторостроении (1971, 1973, 1975, 1977 гг.) уделено значительное внимание теории приспособляемости, рассматриваемой в качестве одного из основных направлений при анализе поведения конструкций в условиях циклических механических и тепловых воздействий. [c.43]

Как известно, с помощью стержневых систем, состоящих из элементов, обладающих идеальными упруго-пластическими свойствами, может моделироваться поведение упрочняющихся материалов [3], [13]. В рассмотренной двухпараметрической системе элементы 2 и 5, один из которых деформировался пластически, а другой оставался упругим, имитировали работу материала с линейным упрочнением. Нетрудно заметить, что условие возникновения знакопеременного течения не связано с наличием упрочнения. Деформация за полуцикл остается постоянной, если при циклическом деформировании модуль упрочнения сохраняется неизменным. Этот вывод совпадает с результатами, полученными на основе теории малых упруго-пластических деформаций при простом (пропорциональном) нагружении [10]. [c.227]

Приближенные верхние оценки для параметров предельного цикла могут быть получены при использовании кинематических методов, т. е. методов, опирающихся на кинематическую теорему (п. 5.6.5). Преимуществом этих методов является четкое кинематическое представление о характере возникающей циклической пластической деформации, ее механизме. Они используются лишь для определения условий прогрессирующего формоизменения, поскольку знакопеременное течение носит локальный характер и соответствующее предельное условие определяется на основании указанного выше приближенного критерия (изменение упругих напряжений в точке конструкции превышает 2а ). [c.331]

Эффективным методом снижения величины статических нагрузок при пластическом деформировании металлов является сообщение инструменту ультразвуковых колебаний. При воздействии ультразвука возникают сложные процессы наложение динамических знакопеременных нагрузок на статические нагрузки, локальное поглощение ультразвуковой энергии, что в конечном итоге приводит к изменению условий течения металла и облегчению пластического деформирования. [c.173]

При сравнении различных нестационарных режимов работы ГТД, приводящих к накоплению повреждений малоцикловой усталости (в частном случае - термоусталости) в дисках, лопатках и статорных деталях турбины, направляющих аппаратах и др., целесообразно сравнивать запасы прочности по размахам деформации или близкие к ним запасы прочности по условиям, определяющим возможность возникновения знакопеременного течения (ЗПТ) в рамках расчета соответствующей детали по теории приспособляемости. Последний в некоторой степени отображает реальный размах дес рмаций в установившемся цикле (после перераспределения напряжений из-за появления пластических де(]к)рмаций и деформаций ползучести в первых циклах нагружения). [c.553]

Рассмотрим расчет условий приспособляемости дисков, имеющих эксцентричные отверстия, пазы для крепления лопаток и т.д., которые являются концентраторами напряжений, влияющими на условия знакопеременного пластического течения, а также снижающими несущую способность за счет перфорации диска [308]. Концентрация напряжений определяется по данным упругого расчета либо с использованием МКЭ [303], либо с помощью упругого коэффициента концентрации [306]. Влияние множественного концентратора (пазов на ободе) на снижение несущей способности диска без учета ослабления полотна за счет перфорации рассматривалось в работе [308]. Учет перфорации диска целесообразно проводить с помощью коэффициента заполнения к г) цилиндрических сечений диска на радиусе г. Коэффициент Л" (г) равен отношению длины дуги окружности для диска к длине окружности 2тгг [310]. [c.501]

Таким образом, чтобы система приспособилась к циклическим нагружениям, максимальное тепловое усилие не должно превышать значений, определяемых из условий (1.10) и (1.11). Первое из них в дальнейшем будем называть у с л о-вием знакопеременного пластического течения, второе — условием прогрессирующего или постепенно-го р а 3 р у ш е н и я. Конечно, разрушение во втором случае следует понимать условно (как и в задачах предельного равновесия), фактически оно может произойти лишь при исчерпании ресурса пластичности материала или нарушении условий эксплуатации конструкции вследствие чрезмерной деформации. [c.18]

Таким образом, индивидуальные особенности диаграммы деформирования материалов оказывают некоторое количественное влияние на границы характерных областей поведения конструкции при повторных нагружениях (знакопеременное пластическое течение, прогрессирующее разрушение, приспособляемость). В частности, конструкции из материалов, упрочняющихся при монотонном (или циклическом) пластическом деформировании, обладают определенными дополнительными резервами, способствующими их приспособляемости в условиях, когда на первых этапах натружеиия возникает прогрессирующая (или знакопеременная) деформация. [c.38]

При этом проверяют, не приведет ли прогрессирующее формоизменение или комбинация его со знакопеременным пластическим течением (знакопеременное пластическое течение характеризуется тем, что приращение пластической деформации за гщкл равно нулю) к нарушению нормальных условий эксплуатации конструкции в течение заданного срока службы. С этой целью найденные из расчета значения деформаций сопоставляют с допускаемыми, установленными на основании эксплуатационных требований. [c.332]

Основные характерные особенности явления термической усталости заключаются в следующем [93] 1) деформирование происходит в условиях, близких к условиям заданной деформации 2) в течение цикла непрерывно изменяется механическое состояние материала, 3) важную роль играют термоструктурные напряжения, накладывающиеся на поле макронапряжений 4) вследствие неравномерности нагревов и охлаждений наблюдается существенная локализация деформации 5) разрушения наступают при значительных знакопеременных пластических деформациях при общем числе теплосмен (циклов), характерном для повторно-статического нагружения. [c.161]

Некоторые пути в этом направлении дает обобщение результатов, полученных в гл. I, в частности, анализ поведения двухпараметрпческой системы. Прежде всего — это раздельное рассмотрение условия знакопеременного течения и прогрессирующего разрушения, двух видов циклической пластической деформации, различающихся между собой как по характеру (локальная и общая деформация), так и по возможным последствиям (пластическая усталость и разрушение, близкое к статическому). [c.88]

Собственно, только при выполнении одного из условий — (3.14) или (3.15), (3.16) по существу и возможно знакопеременное течение. Циклическую пластическую деформацию, происходящую таким образом, что оси, в которыл происходят сдвиги, не являются постоянными, вероятно, лучше было бы называть повторно-переменной. Согласно выражению (3.6) в этом случае интенсивность накладываемого напряженного состояния может быть меньше удвоенного предела текучести (или, при условии (3.10), меньше суммы пределов текучести при соответствующих температурах). [c.91]

Пусть в течение времени О—Т пластическое деформирование в области тела, где возникла знакопеременная деформация, идет в одном направлении, а за время Т —Т—в противоположном. Соответствующие этим этапам дополнительные упругие напряжения (удовлетворяющие условию (4.13) при отличных от нуля скоростях пластической деформации) обозначим 0гуИ ajf. (Заметим, что они отвечают двум границам объемлющей эпюры напряжений). [c.111]

Согласно принятому распределению тепловых напряжений знакопеременное течение одновременно начнется в слоях, прилегающих к обеим поверхностям оболочки. Па рис. 112, а показано соответствующее распределение напряжений в начале и конце каждого полуцикла. Определим условия, при которых качнется перекрытие пластических зон, когда знакопеременное течение начнет сопровождаться односторонним ростом деформации. Расс матрнвая соответствующее предельное состояние, получим уравнение линии 3 диаграммы приспособляемости, разделяющей области Б ц. Г (рис. 109) [c.209]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...