Метод ползучести

В этой книге описаны следующие методы решения объемных задач 1) метод ползучести 2) метод полимеризации 3) метод замораживания . Каждый из этих методов основан на использовании особых механических и оптических свойств материалов моделей, позволяющих временно или постоянно фиксировать оптический эффект. [c.196]

В методах замораживания и полимеризации деформация фиксируется в модели и сохраняется вместе с двойным лучепреломлением постоянно, если модель не нагревается. В методе ползучести оптический эффект медленно исчезает. Способность материала сохранять при полимеризации картину полос после разрезки модели иллюстрировалась на фиг. 5.35. [c.198]

Во всех рассмотренных методах необходима тарировка материала модели при условиях, отвечающих проводимому исследованию. Тарировку можно провести на самой исследуемой модели (само-тарировка). Если для тарировки используются специальные образцы, то они должны проходить ту же историю нагружения и изменения температуры, что и исследуемая модель. Это особенно важно при исследованиях по методу ползучести , так как результаты тарировки в этом случае зависят также от времени. [c.200]

В гл. 7 были изложены общие основы методов определения напряжений при решении пространственных задач и способы фиксирования деформаций. Свойства материалов, применяемых в этих методах, рассматривались в гл. 5. В настоящей главе приведены конкретные примеры применения методов ползучести , полимеризации и замораживания , причем читатель найдет здесь много новых подробностей о проведении экспериментов. [c.279]

Фиг. 10.1. Модель цилиндрического вала с глубокой гиперболической выточкой под действием осевого растяжения, исследованная методом ползучести .

При испытании на ползучесть обычно определяют податливость, т. е. величину, обратную модулю Юнга, как функцию времени. Следовательно, модуль Юнга может быть определен методом ползучести при растяжении. Таким образом, методы получения диаграмм напряжение — деформация наиболее удобны для определения кратковременных значений модулей упругости (для [c.39]

Хотя методы ползучести и релаксации напряжения наиболее часто применяют при растяжении, они могут быть использованы также при сдвиге [13—15], сжатии [16, 171, изгибе [131 или при двухосном нагружении [18]. Они могут быть использованы и для определения объемных деформаций и объемного модуля упругости [19—21]. [c.40]

Авторам книги удаюсь изложить в удобной для практического применения форме современные методы расчета на прочность, жесткость, ползучесть, устойчивость и вибрацию применительно к все возрастающим запросам отечественного машиностроения. [c.35]

Долговечность материала определяют испытанием на усталость, ползучесть, износ, коррозию п другими методами. [c.82]

В данной главе были рассмотрены методы и алгоритмы решения МКЭ упругопластических и упруговязкопластических неизотермических задач для случаев различного вида нагружения— квазистатического (длительного, кратковременного, циклического) и динамического. Решение упругопластических задач базируется на теории течения, а упруговязкопластических — на теории ползучести с изотропным и анизотропным упрочением. Показано, что решение упруговязкопластической задачи, учитывающее как установившуюся, так и неустановившуюся стадии ползучести, можно свести к решению упругопластической задачи, где поверхность текучести зависит от скорости неупругой деформации. [c.48]

Детали, работающие при высоких температурах, рассчитывают на ползучесть специальными методами с использованием экспериментальных данных, характеризующих ползучесть материала. Целью таких расчетов является определение пределов ползучести. [c.115]

В заключение следует подчеркнуть, что хотя проектные ограничения, рассмотренные в разд. 4 и 5, и являются типичными, ими ни в коем случае не исчерпываются ограничения, к которым может быть применен новый метод установления критериев оптимальности. В действительности в настоящее время развиваются новые приложения. Например, критерий (31) оптимального проектирования при данном динамическом прогибе, впервые установленный в предлагаемой работе, до сих пор не применялся ). В работе [35] рассмотрено оптимальное проектирование с заданной жесткостью в условиях стационарной ползучести. Для простоты мы ограничивались здесь рассмотрением оптимального проектирования балок, однако это ограничение не является существенным. [c.106]

Сюда относятся задачи, связанные с анализом пластически деформируемых сред или с поведением конструкции в условиях ползучести. Существенно отметить, что анализ подобных задач находится вне сферы применимости оптического метода. [c.525]

В последнее время предложены методы приближенного расчета параметров режима сварки статическим давлением, которые подтверждаются опытом. Длительность процесса образования физического контакта, заключающегося в смятии микронеровностей, рассчитывают по скорости ползучести. Длительность второй стадии — химического взаимодействия — оценивают по уравнению Больцмана как длительность периода активации. [c.14]

В теории ползучести изучаются законы связи между напряжениями и деформациями и методы решения соответствующих задач. Ползучесть материалов — это свойство медленного и непрерывного роста упругопластической деформации твердого тела с течением времени под действием постоянной внешней нагрузки. Свойством ползучести в большей или меньшей мере обладают все твердые тела металлы, полимеры, керамика, бетон, битум, лед, снег, горные породы и т. д. При нормальной температуре некоторые материалы (металлы, полимеры, бетон) обладают свойством ограниченной ползучести. С ростом температуры ползучесть материалов увеличивается и их деформация становится неограниченной во времени. Особенно опасно для элементов конструкций и деталей машин проявление свойства ползучести при высоких температурах. Уже при небольших напряжениях материал перестает подчиняться закону Гука. Ползучесть наблюдается при любых напряжениях и указать какой-либо предел ползучести невозможно. В отличие от обычных расчетов на прочность, расчеты на ползучесть ставят своей целью не обеспечение абсолютной прочности, а обеспечение прочности изделия в течение определенного времени. Таким образом, при расчете изделия определяется его долговечность. [c.289]

Основные соотношения для построения пороховых характеристик параметрической диаграммы состояния приведены ниже. Их использование позволяет определять долговечность материала при ползучести методом экспрессной оценки на основе кратковременных данных статического растяжения. [c.321]

Реология - совокупность методов исследования течения и деформации реальных сред, например, жидкостей, обладающих структурной вязкостью, дисперсных систем, обладающих пластичностью. В реологии рассматриваются процессы, связанные с необратимыми остаточными деформациями тел (последействие, ползучесть и др.), развивающимися во времени. [c.153]

Отдельная глава посвящена расчету элементов конструкций с учетом ползучести расширен по сравнению с другими сборниками задач состав задач по вопросам усталостной прочности включен параграф, посвященный расчету тонкостенных стержней замкнутого профиля на стесненное кручение. В отдельные параграфы выделены вопросы нелинейного деформирования элементов конструкций. В главе Устойчивость и продольно-поперечный изгиб стержней помещены задачи, которые помогут студентам приобрести не только навыки расчетов на устойчивость, но и уяснить понятие критического состояния системы и применяемого в исследовании устойчивости метода Эйлера. Креме того, решение этих задач подготовит студентов к более успешному освоению курса устойчивости сооружений. [c.3]

Однако в настоящей главе внимание читателя привлекается к относительно простым по идее, но сравнительно общим, популярным и доступным при расчете любого изделия формам приближенных методов в теории упругости, которые в той или иной степени могут найти успешное применение и в задачах теории пластичности и ползучести, и в задачах реологии. [c.58]

Так как большинство приближенных методов решения различных задач теории упругости, пластичности и ползучести основывается на классическом вариационном принципе, согласно которому действительная форма равновесия тела отличается от всех возможных форм тем, что для нее полная энергия системы [c.58]

Механические свойства при температуре ниже 20 С определяются по ГОСТ 11150—84, выше 20 °С — по ГОСТ 9651—84. Методы определения ползучести и длительной прочности регламентируются ГОСТ 3248—81 и ГОСТ 10145—80 соответственно. [c.66]

Развитие этих деформаций и повреждений по мере накопления числа циклов зависит от таких важных факторов, как уровень эксплуатационных нагрузок, циклические свойства материалов, максимальные температуры и длительность нагружения в цикле. Если температуры эксплуатации сравнительно невелики и не связаны с образованием статических и повторных деформаций ползучести, то в методах расчета конструкций на малоцикловую прочность температурно-временные эффекты не учитываются. Это обстоятельство позволяет существенно упростить методику расчета в расчете прочности и долговечности в качестве исходных для заданного режима эксплуатации устанавливаются амплитуды местных, упругопластических деформаций, коэффициенты асимметрии цикла и число циклов нагружения. [c.370]

Без преувеличения можно сказать, что книга Ю, Н. Работнова к настоящему времени является лучшей среди подобных ей книг как у нас в стране, так и за рубежом. Впервые с единых позиций в ней дается изложение основ всех главных разделов механики деформируемого твердого тела. Книгу отличает компактность изложения, достигаемая за счет широкого применения таких эффективных методов исследования, как вариационные принципы, тензорные исчисления, теория функций комплексного переменного, интегральные преобразования и т. д. Этому также способствует и оригинальная трактовка теории напряжений. Естественно, что, представляя проблему во всем ее многообразии (стержни, пластинки, оболочки, пространственные тела, упругость, пластичность, ползучесть, наследственность, устойчивость, колебания, распространение волн, длительная прочность, разрушение), автор сконцентрировал внимание на принципиальных вопросах. Тем не менее книга снабжена достаточно большим количеством примеров расчета, для того чтобы читатель мог составить представление о практических возможностях теории. [c.9]

Более точные и строгие методы, позволяющие производить подобного рода расчеты, изучаются специальными научными дисциплинами, которые носят название теории упругости, теории пластичности, теории ползучести, вязкоупругости, механики разрушения и т. д. Более правильно рассматривать их не как отдельные науки, а как ветви или главы механики деформируемого твердого тела. Эта точка зрения и будет проведена в настоящей книге. [c.18]

Стандартный метод испытаний на ползучесть — это испытание на растяжение постоянной нагрузкой цилиндрического образца. Современные жаропрочные сплавы разрушаются под действием постоянной нагрузки при относительно малой деформации, поэтому деформации ползучести, измеряемые в эксперименте, невелики. С другой стороны, конструктор не может допустить сколько-нибудь большие деформации ползучести (обычно не свыше 1%), поэтому изучение ползучести представляет интерес только в пределах изменения деформации не свыше 1—2%. При этом изменение площади поперечного сечения невелико и постоянство нагрузки можно отождествлять с постоянством деформации. В старых работах принимались специальные меры для того, чтобы компенсировать уменьшение площади сечения при растяжении соответствующим уменьшением нагрузки для этого создавались специальные конструкции нагружающих устройств. В современной испытательной технике эти меры не принимаются. [c.613]

Фиг. 7.1. Зафиксированная картина полос интерференции вращающегося диска из марблет-та, полученная по методу ползучести при светлом поле полярископа.

Измерять напряжения в модели в процессе ее нагружения на враш,аюп1,ейся центрифуге довольно сложно. Непосредственное визуальное наблюдение картины полос и изоклин возможно при применении плоских моделей, просвечиваемых в полярископе стробоскопического типа. Обычная методика замораживания сопряжена с некоторыми затруднениями, так как в этом случае необходимо осуш ествлять регулируемый температурный цикл. Если центрифугу целиком поместить в печь, то размеры печи оказываются очень большими, поскольку для имитации равномерного гравитационного поля в модели размером 150 мм необходима центрифуга диаметром 3 м. Если печи устанавливаются на центрифуге, то ее вес заметно усиливает напряжения в ступице центрифуги. Кроме того, нагревательные элементы печи и контрольные приборы приходится питать через контактные кольца. Наконец, центрифуга должна работать длительное время ). Использование метода ползучести для фиксирования картины напряжений неудобно, так как для получения оптического [c.290]

Особенно показательно изучение методом ползучести фер-ритоаустенитных сплавов. Для примера возьмем серию сплавов тройной системы ре—Сг—N1, относящихся к разрезу с 25 /о Сг (сечение АБ на рис. 156). [c.195]

Традиционным подходом к решению задач упруговязкоплас-тичности (наличие мгновенной пластической деформации и деформации ползучести) при переменном во времени термосиловом нагружении является комбинация двух отдельных задач — упругопластической и вязкоупругой. Найденные из первой задачи пластические деформации являются начальными деформациями для задачи вязкоупругости, решение которой осуществляется численным интегрированием во времени уравнений ползучести с применением шагово-итерационной процедуры метода начальных деформаций [10]. Как видно, такой метод исключает возможность анализа НДС элемента конструкции, когда пластическое (неупругое) деформирование материала обеспечивается мгновенной пластической деформацией и деформацией ползучести одновременно. Для решения подобного рода задач можно использовать подход, разработанный в работах [43, 44]. Он основан на введении мгновенных поверхностей текучести, зависящих не только от неупругой деформации (неупругая деформация равна сумме мгновенной пластической деформации и деформации ползучести далее неупругую деформацию будем называть пластической), но и от скорости деформирования. В этом случае решение вязкопластической задачи сводится [c.13]

Среди наук, изучаювщх вопросы деформируемых тел, за последние десятилетия возникли и развились новые разделы механики, занимающие промежуточное положение между сопротивлением материалов и теорией упругости, как, например, прикладная теория упругости возникли родственные им дисциплины, такие, как теория пластичности, теория ползучести и др. На основе общих положений сопротивления материалов созданы новые разделы науки о прочности, имеющие конкретную практическую наиравленность. Сюда относятся строительная механика сооружений, строительная механика самолета, теория прочности сварных конструкций и многие другие. Методы сопротивления материалов не остаются постоянными. Они изменяются вместе с возникновением новых задач и новых требований практики. При ведении инженерных расчетов методы сопротивления материалов следует применять творчески и помнить, что успех практического расчета лежит не столько в применении сложного математического аппарата, сколько в умении вникать в существо исследуемого объекта, найти наиболее удачные упрощающие предположения и довести расчет до окончательного числового результата. [c.10]

Работоспособность оборудования (трубопроводы, сосуды, аппараты и др.) зависит от качества проектирования, изготовления и эксплуатации. Качество проектирования, в основном, зависит от метода расчета на прочность и долговечность, определяется совершенством оценки напряженного состояния металла, степенью обоснованности критериев наступления предельного состояния, запасов прочности и др. В области оценки напряженного состояния конструктивных элементов аппарата к настоящему времени достигнуты несомненные успехи. Достижения в области вычислительной техники позволяют решать практически любые задачи определения напряженного состояния элементов оборудования. Достаточно обоснованы критерии и коэффициенты запасов прочности. Тем не менее, существующие методы расчета на прочность и остаточного ресурса тр>ебуют существенного дополнения. Они должны базироваться на временных факторах (коррозия, цикличность нагружения, ползучесть и др.) повреждаемости и фактических данных о состоянии металла (физико-механические свойства, дефектность и др.). [c.356]

Рисунок 2.13 - Схематическое изображение метода определения фрактальной (поклеточной) размерности границ зерен по фотографии. N=36 Границу зерна рассматривали как топологически одномерную линию, хотя в действительности она является двухмерной плоскостью в трехмерном евклидовом пространстве твердого тела. Значение фрактальной размерности границ зерен получили на образцах с гладкими и извилистыми фаницами зерен, Их структуру изменили применением различных режимов термообработки. Улучшение характеристик ползучести связывали с разностью AD фрактальной размерности фаниц для двух типов - изрезанных и гладких. Было установлено, что увеличение сгепени фрактальности границ повышает долговечность т сплава. Аналогичные результаты были получены и на других сплавах. В таблице 2.1 приведены значения D для двух тигюн i-раниц изученных сталей и разность AD.

Леонардо да Винчи был одним из первых, кто изобрел простейшее устройство для определения механических свойств железных проволок при растяжении. Метод заключался в следующем один конец проволоки жестко закреплялся на перекладине, а ко второму концу прикреплялось ведерко, в которое засыпалась дробь. Метод квазистатического растяжения проволоки путем увеличения количества дроби позволил установить, что короткие проволоки прочнее длинных. Этот принцип испытания, введенный более 500 лет назад, был положен впоследствии для определения механический свойств металла при квазистатическом нагружении. Современные испытательные машины доведены до совершенства, так как оснащены компьютерами и позволяют не только задавать необходимый режим нагружения, но и рассчитывать прочность на разрыв, пластичность и другие свойства деформируемого образца. Для учета реакции металла на внешнее воздействие, зависящей от способа пршгожения нагрузки, были выделены кроме квазистатических испытаний на разрыв, также испытания на удар (ударная вязкость), циклическое нагружение (усталость), статические нагружение (ползучесть) и другие виды. [c.229]

Сопротивление материалов вместе с такими смежными дисциплинами, как теории упругостй, пластичности, ползучести, строительная механика и другие занимается вопросами, связанными с поведением деформируемых твердых тел. В теории упругости, по сути, анализируются те же вопросы, что и в сопротивлении материалов, но задачи решаются в более точной постановке, свободной от упрощающих гипотез. Поэтому для их решения приходится использовать сложный математический аппарат, что в какой-то степени ограничивает возможность их применения в практических инженерных расчетах. Однако результаты более точного и глубокого анализа явлений, рассматриваемых в теориях упругости, пластичности и других дисциплинах, достаточно широко используются в сопротивлении материалов при создании приближенных методов расчета. [c.176]

Попутно необходимо подчеркнуть одно существенное обстоятельство, сопутствующее концепции конечного элемента. Именно в методе конечного элемента гармонично проявляется синтеа методов теории упругости, теории ползучести и т. п. с методами строительной механики в узком смысле слова, благодаря чему отмеченные смежные разделы науки о твердом деформируемом теле объединяются в единую ветвь механики, именуемую ныне строительной механикой, которая охватывает практически широчайший круг расчетных дисциплин строительную механику строительных конструкций, строительную механику корабля, строительную механику летательных аппаратов, прочность и динамику машин и т. д. [c.136]

В связи с этим первое издание подверглось большой переработке и существенным дополнениям. Наряду с использованием значительной части задач предыдущего издания в сборник включено на основе опыта советской школы известное количество новых задач. Кроме того, авторы сочли необходимым пополнить сборник новыми разделами, отражающими развитие науки о сопротивлении материалов за последние годы. В частности, введены такие разделы расчет статически неопределимых систем по допускаемым нагрузкам расчет толкостенных стержней расчет элементов конструкций и машин на ползучесть определение деформаций и расчет статически неопределимых балок по методу начальных параметров. [c.5]

Бурное развитие современной техники неизбежно выдвигает перед механикой деформируемого тела новые, все более сложные задачи. Традиционные материалы ставятся в чрезвычайно сложные условия высоких температур и давлений, внедряются новые материалы — различные высокожаропрочные сплавы, композиционные материалы, высокопрочные и высокомодульные волокна. Это привело к необходимости, наряду с моделью упругого тела, рассматривать другие модели деформируемого тела, широко применять в инженерных расчетах уже давно сложившиеся методы теории пластичности, ползучести, вязкоупругости, статистические и вероятностные методы при переменных напря- жениях и т. д. За последнее время определилось новое направление механики твердых тел, которое получило название механики разрушения. Развитие этого направления будет опираться на перечисленные теории деформируемого тела, причем они приобретают новое, более широкое значение. Это относится и к теории упругости. В этой связи академик Ю. Н. Работнов в одной из своих статей заметил Теория упругости нашла в наши дни новую область приложения в физике кристаллов, в теории разрушения теория упругости в известном смысле переживает второе рождение и истинная ценность ее только теперь раскрылась в полной мере . [c.6]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...