Явление ползучести и релаксации

Явления ползучести и релаксации тесно связаны между собой. При релаксации имевшаяся первоначально упругая деформация за счет ползучести частично или полностью превращается [c.419]

Постепенное однократное изменение температуры, которое приводит к возникновению стационарного температурного поля и статических напряжений, обусловливающих при относительно высоких их значениях и большой длительности действия явления ползучести и релаксации. [c.25]

Явления ползучести и релаксации напряжений особенно заметно проявляются в различных полимерах, используемых в качестве конструкционных материалов при изготовлении деталей машин и элементов строительных конструкций. [c.66]

Явление ползучести и релаксации [c.572]

Иными словами, между актом приложения нагрузки и моментом наступления в деформированном материале равновесного состояния проходит достаточно большой отрезок времени. Процессы установления равновесия, временной ход которых определяется перегруппировкой частиц под действием теплового движения, являются релаксационными. Релаксационная природа — основная особенность высокоэластической деформации резины, определяющая ее основные физико-механические свойства. Вследствие релаксационных процессов, протекающих в резине при деформации, проявляются явления ползучести и релаксации напряжения, уровень которых в свою очередь определяет долговечность материала. Проявление того или иного эффекта зависит от режима деформации резины. В зависимости от частоты деформирования различают статический и динамический режимы нагружения, а в зависимости от способа деформирования — режимы постоянной нагрузки или постоянной деформации. [c.25]

Как уже было сказано, у некоторых цветных металлов явление ползучести может иметь место даже при комнатной температуре. Однако у стали, чугуна и ряда цветных металлов и сплавов ползучесть может возникнуть лишь при нагреве их выше некоторой, определенной для каждого металла, температуры (углеродистые стали и чугун — выше 300—350°, легированные стали — выше 350—400°, легкие сплавы — выше 50—150° и т. п.). При температурах ниже указанных явление ползучести у этих металлов не наблюдается. Вместе с тем, при температуре, равной или превышающей ту, при которой в данном металле возможно явление ползучести, ползучесть возникает лишь при напряжениях выше некоторой, определенной для каждого металла, величины. Явление релаксации напряжений наблюдается, примерно, при тех же температурах и напряжениях, что и явление ползучести [2]. Сказанным выше подтверждается, что для сталей существует область температур (до 300°) и напряжений, при которых можно применять скрепленные и совмещенные цилиндры, не опасаясь явлений ползучести и релаксации напряжений. [c.98]

При температуре выше 300° С отказываться от учета влияния явления ползучести и релаксации напряжений нельзя. При учете влияния высокой температуры (выше 300° С) и долговременной нагрузки в скрепленных стальных цилиндрах на ползучесть и релаксацию напряжений необходимо учитывать следующие обстоятельства. [c.106]

С явлениями ползучести и релаксации необходимо считаться при проектировании конструкций, которые длительное вре- [c.58]

ЯВЛЕНИЕ ПОЛЗУЧЕСТИ и релаксации 795 [c.795]

Вместе с тем напряженное состояние при изгибе открывает перед исследователем широкие возможности для изучения явлений ползучести и релаксации в чистом виде. Поэтому в последнее время горячие механические испытания на изгиб начинают приобретать все большее распространение. [c.227]

Пренебрежение к учету влияния тепловых факторов может привести к чрезмерному и неравномерному нагреву деталей механизма и нарушению нормального их взаимодействия. При этом могут возникнуть следующие вредные явления а) уменьшение зазоров между деталями (в подшипниках, в направляющих) и ухудшение условий и свойств смазки, и, как следствие, повышенный износ и заедание трущихся поверхностей б) нарушение точности работы механизма вследствие смещения деталей, вызванных неравномерным нагревом их или различной величиной температурных коэффициентов расширения материалов сопряженных деталей в) снижение коэффициента трения во фрикционных передачах, муфтах и тормозах г) понижение несущей способности (прочности) деталей. Расчет стальных и других металлических деталей, работающих при температуре выше 200° С и деталей из легких сплавов и пластмасс — выше 100—150° С, связан с учетом явлений ползучести и релаксации материала и рассматривается в специальной литературе. [c.183]

Что есть обшего и в чем заключается различие явлений ползучести и релаксации напряжений [c.468]

Прй деформировании у стеклопластиков в большей степени, чем у металлов и сплавов, проявляются временные эффекты. Уже при нормальной температуре у стеклопластиков наблюдаются явления ползучести и релаксации напряжений с возрастанием температуры эти процессы усиливаются. [c.39]

Результаты и методы теории упругости не всегда достаточны для оценки прочности конструкций и для разрешения многих важных практических вопросов. На практике часто требуется уметь учитывать механические и тепловые свойства твердых тел, связанные с нелинейной упругостью, электродинамическими эффектами и с термодинамической необратимостью процессов деформирования, требуется рассматривать пластичность, ползучесть и релаксацию, усталость и т. д. Для учета и описания подобных явлений необходимо вводить другие теоретические модели сплошных сред. [c.410]

Общее замечание. Длительное воздействие нагрузки в условиях высоких сходственных температур на материал в паровых и газовых турбинах, котлах и других агрегатах вызывает ряд процессов, в частности ползучесть и релаксацию. Остановимся на этих явлениях. [c.301]

Ползучесть и релаксация — проявление свойства тела изменять свое напряженно-деформированное состояние во времени. Но эти проявления обнаруживаются в определенных частных случаях режима ползучесть — в случае постоянства напряжений и релаксация — в случае постоянства деформаций. Возможны и более сложные режимы, при которых изменению подвергаются как напряжение, так и деформация, а в ряде случаев и температура. Характер явления в этих случаях еще более сложен. Иногда процессы, происходящие в материале и в условиях этих сложных режимов, также называют ползучестью (в обобщенном смысле). [c.305]

Определение модулей упругости производится статическими и динамическими методами. Однако в условиях высоких температур статическое нагружение сопровождается неупругими явлениями в материале образца, ползучестью и релаксацией. Установка точных тензометров на образец внутри печи весьма затруднена. Поэтому в современных исследованиях используются динамические методы определения модулей упругости материалов при высоких температурах, основанные на связи частоты собственных колебаний образца с модулями упругости. В исследуемом образце возбуждаются упругие резонансные колебания и измеряется их частота. Зная геометрические размеры образца и его плотность и, пользуясь известными формулами теории колебаний, определяют значения модулей упругости. [c.449]

Нетрудно представить, что с понижением температуры реологическая функция становится все более крутой, материал все ближе к склерономному, оставаясь все же реономным. Даже при нормальной температуре с этих позиций получают вполне адекватное описание наблюдаемые в опытах явления циклической ползучести и релаксации, ограниченной ползучести и релаксации (некоторое сползание точки состояния с диаграммы деформирования при остановках нагружения), чувствительности диаграмм к ско рости [c.140]

Из рассмотренных выше влияний времени на механические свойства материалов наибольшее значение для расчета на прочность большинства деталей машин, конструкций и сооружений, находящихся в условиях статического нагружения, имеют ползучесть и длительная прочность. При этом для учета явлений длительной прочности, за отсутствием систематизированных данных, пользуются эмпирическими формулами и правилами, выведенными на основе специализированных испытаний. Явление релаксации в чистом виде не встречается, и, как правило, это явление имеет малое значение по сравнению с явлением ползучести. В большинстве случаев на детали машин и конструкций действуют определенные нагрузки, а кинематические связи, наложенные на эти детали, обычно таковы, что преобладающими оказываются явления ползучести и течения с некоторой скоростью деформации. [c.232]

Например, поведение при высоких температурах лопаток турбин, оболочек двигателей, дисков и роторов, односторонне защемленных балок и пластин и других подобных элементов конструкций определяется заданными внешними силами (давление газа, центробежные силы и т. п.), и для расчета таких деталей надо знать кривые ползучести материала. Но даже в конструкциях типа фланцевого соединения за счет упругости стягивающих и соединяемых элементов результирующие контактные усилия в значительной мере зависят от явления ползучести, хотя релаксация и имеет определенное значение. [c.233]

Влияние различных условий, таких, как нагрев, термообработка, облучение и т.п., а также скорости нагружения при испытаниях на сдвиг в целом аналогично их влиянию при растяжении-сжатии. Имеют место и такие явления, как ползучесть и релаксация. [c.62]

Значительно более сложны соотношения между Ох и , предназначенные для описания таких явлений, как ползучесть и релаксация. В эти соотношения обязательно должно входить время. В рамках данного курса мы этих вопросов касаться не будем и для первого знакомства с ними рекомендуем читателю обратиться к книгам [5, 8. [c.74]

Едва ли есть необходимость упоминать о том, что явление медленной ползучести в металлах и поликристаллических веществах при повышенных температурах нельзя описать теми простыми средствами, которые мы здесь рассматривали. Это объясняется двумя важными причинами, а именно 1) для названных веществ зависимость напряжений от скоростей деформаций существенно нелинейна и 2) в этих веществах возникают пластические деформации, а упрочнение и размягчение (рекристаллизация), происходящие с течением времени при умеренно высоких температурах, влияют на ползучесть и релаксацию. Тем не менее следует указать, что путем надлежащей комбинации двух принципов суперпозиции, использованных при выводе равенств (4.3), (4.4) и (4.20), определяющих соответственно вязко-упругое и стойко-вязкое поведения, можно в какой-то мере [c.212]

Однако следует сразу отметить, что податливость и модуль релаксации существенно зависят от температуры Т, т. е. П = = П ( , Т) и R = R (t, Т). С повышением температуры эффект ползучести и релаксации возрастает. Это дает возможность использовать опыты при повышенных температурах на значительно более коротких отрезках времени для прогнозирования реологических явлений на длительное время. В основу такого прогнозирования положен принцип температурно-временной аналогии, который утверждает, что кривые ползучести (или релаксации напряжений) при температурах > Тц и Гг > могут быть совмещены с кривой при температуре Го путем их смещения вдоль оси логарифма времени (рис. 74) на определенные отрезки ф (Г). Это означает, что [c.161]

Процесс, обратный явлению ползучести, но неразрывно с ним связанный, называется релаксацией и состоит в том, что в деформированном теле происходит снижение уровня напряженного состояния. Этот процесс проще всего проиллюстрировать на примере стержня, концы которого закреплены от продольных смещений после начального удлинения стержня на Д/(,. В упругом стержне при этом в начальный момент времени появится сила = ЕАМ И. [c.75]

В рассмотренных выше случаях ползучесть проявлялась изменением величины деформации при постоянной нагрузке. Однако она может проявляться и иным образом. Например, если принудительно деформировать образец, то с течением времени напряжение в нем будет убывать (при неограниченном времени испытания оно может вообще исчезнуть). Это явление носит название релаксации (т. е. расслабления). [c.161]

Квазиоднородный подход, не обеспечивая глубокого понимания поведения композита, не позволяет учесть ряд его особенностей. Например, композиты могут проявлять свойство ползучести при отсутствии каких-либо нагрузок в направлении армирования. Коэффициенты термического расширения композитов зависят в ряде случаев от времени и температуры, хотя составляющие их компоненты такими свойствами и не обладают [12]. Подобное явление связано с релаксацией термических напряжений в полимерной матрице. [c.250]

Тело К воспроизводит явление упругого последействия, неустановившейся ползучести и применимо ко всем материалам, обладающим этими свойствами. Оно было предложено с целью объяснения затухания упругих колебаний. Тело М описывает явление релаксации, наблюдаемое в ряде материалов. Другие реологические тела также позволяют анализировать целые категории различных на первый взгляд материалов. Это оказывается возможным благодаря огромному многообразию мыслимых комбинаций числовых значений реологических модулей. Предложены же были многие реологические тела в связи с исследованиями конкретных материалов, находящихся в тех или иных определенных условиях. [c.516]

ГЛАВА XIII ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ТЕОРИИ ПОЛЗУЧЕСТИ 1. Явление ползучести и релаксации напряжений [c.245]

Известно, что для явления ползучести и релаксации стареюпщх материалов характерно большое разнообразие опытных данных, которые существенно зависят от возраста материала. Так, например, бетон считается интенсивно стареющим для возрастов г < 28 сут, стареющим при 28 сут < г < 360 сут и старым при г > 360 сут. Поэтому вряд ли имеет смысл стремиться к точному аналитическому описанию кривых ползучести на всех их участках, так как это неизбежно приводит к очень трудным математическим задачам и в то же время лишь приближенно отражает (вследствие разброса) исходные данные, добытые из экспериментов. Вместо этого достаточно, чтобы полученные в результате аппроксимации экспериментальных данных зависимости правильно отражали главные черты явлений ползучести и релаксации в стареющих материалах и одновременно были бы достаточно простыми для прикладных задач. [c.25]

Продолжая эти исследования, Р. Д. Вагапов (1964) в связи с явлениями ползучести и релаксации (повторное нагружение) рассмотрел вопрос о петле гистерезиса с переменными по числу циклов параметрами, описывающими зависимость меры повреждения от числа циклов, отклонение от линейного закона суммирования повреждений и зависимость долговечности от типа нагружений. [c.407]

Некоторые замечания о неразпостных ядрах ползу чести стареющих материалов. Выше были рассмотрены только те перазно-стные ядра ползучести и релаксации для стареющих материалов, которые связаны с настоящим исследованием. Однако имеется много работ как теоретического, так и экспериментального характера, в которых рассматриваются ядра ползучести и релаксации иной структуры, связанные с изучением различных сторон механизма явлений ползучести этих материалов. Основные результаты в этой области получены в ряде экспериментальных работ [230, 531, 607, 632] и в теоретических исследованиях [5, 72, 100, 256, 390]. [c.75]

При Г > Тс кристаллизация уменьщает податливость при ползучести, скорость ползучести и релаксации напряжения и увеличивает релаксационный модуль. Для объяснения этих явлений предложено несколько теорий [140—146]. Эффект кристаллизации уподобляют сшиванию при иммобилизации полимерных цепей в кристаллитах или эффекту наполнения, полагая, что [c.75]

Хотя известно, что температура оказывает существенное влияние на пластическое поведение реального материала, в теории пластичности часто принимают условие изотермии и считают температуру просто параметром. Точно так же на практике в общепринятой теории пластичности обычно пренебрегают влиянием скорости нагружения на диаграмму напряжение—-деформация. В соответствии с этим пластические деформации считаются не зависящими от времени и изучаются отдельно от таких явлений, как ползучесть и релаксация. [c.250]

Явление ползучести можно рассматривать либо как простое течение металла под действием длительно приложенных напряжений, либо как сложное явление, слагающееся из двух чередующихся противоположных процессов упрочнения и разупрочнения. Вместе с большинством исследователей мы придерживаемся последней точки зрения. В качестве упрочняющих или разупроч-няющих факторов, влияющих на ползучесть и релаксацию, первостепенное значение имеют нак 1еп при пластическом деформировании металла рекристаллизация при нагреве на температуру испытания структурные изменения в сплаве развитие диффузионных процессов. [c.85]

Динамические характеристики оптию-механических свойств полимеров в значительной мере могу т отличаться от статических из-за влияния временного фактора. Так, при действии кратковременных имульсных нагрузок процессы, связанные с регистрацией в модели оптической картины полос, длятся от нескольких микросекунд до сотен микросекунд. В этом случае обычные квазистатические испытания на ползучесть и релаксацию напряжения не могут отражать сути происходящих при динамическом воздействии явлений, протекающих в полимерном материале. [c.254]

У многих материалов (полимеры, бетон, металлы при повышенной температуре) в эксплуатационных условиях закон связи а(е) существенно зависит от времени. Изменение напряжений и деформаций во времени при постоянных внешних нагрузках называют ползучестью (явление ползучести можно обнаружить при растяжении материалов даже в условиях нормальной температуры). Так, при растяжении образца для снятия показаний тензометров приходится, как правило, приостанавливать процесс нагружения либо по силам, либо по деформациям. Такая остановка в упругой области практически не приводит к изменению показаний во времени. Если остановка происходит в пластической области, то для машин кинематического типа (e = onst) благодаря вязкости материала происходит заметное самопроизвольное падение напряжений (рис. 1.12), т. е. релаксация. При нормальной температуре Та напряжение а асимптотически стремится к [c.37]

Кроме того, для деталей, работающих в условиях повышенных температур, надо учитывать изменение механических свойств материалов, с тем чтобы при изменившихся свойствах не было нарушения прочности и жесткости. Сказанное относится в основном к деталям, подвергающимся температурным Еоздействиям сравнительно непродолжительное время для деталей, длительно работающих при высоких температурах, например для деталей паровых турбин, надо учитывать явление ползучести, т. е. непрерывного возрастания пластических деформаций при постоянных напряжениях, или явление релаксации, выражающееся в том, что при постоянных деформациях происходит падение напряжений. [c.325]

Наряду с усталостными явлениями при теплосменах, происходящих в отсутствие внешних силовых воздействий, может наблюдаться еще и постепенное накопление пластических деформаций в тех направлениях, по которым эти деформации не стеснены имеющимися закреплениями испытуемого образца или конструкционного элемента. Появление таких деформаций связывают с несколькими причинами [13, 20]. Одной из них является локальная высокотемпературная и циклическая ползучесть, сопровождающаяся релаксацией возникающих в каждом цикле само-уравновешенных напряжений первого и второго рода. Общим итогом этих локальных деформаций ползучести, протекающих главным образом в моменты повышения температуры, является нарастающее от цикла к циклу макроскопическое формоизменение тела. Одностороннее накопление макроскопических мгновеннопластических деформаций может иметь место также при сочетании термоциклирования с мягким силовым нагружением (например, случай циклических теплосмен в образце, растянутом силой веса некоторого груза). [c.30]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...