Кинетика пластической деформации

График на рис. 20 отражает кинетику пластических деформаций в полуциклах нагрева и охлаждения (сжатие и растяжение) и характер накопления односторонних деформаций (еь) по числу циклов в зоне разрушения ( шейка ), по параметру времени выдержки в термоусталостном цикле. [c.37]

Из условия (18) определяется iVp = V к — разрушающее число циклов при этом может быть при суммировании учтено по-цикловое изменение статической и циклической составляющих пластической деформации в зоне возникающего разрушения, т. е. кинетика поля циклических пластических деформаций. На рис. И приведены кривые малоцикловой усталости элементов с поперечным отверстием (а = 3) по опытным данным (точки 1), по условию (18) с учетом кинетики пластических деформаций (кривая 2), по [c.17]

Сопротивление образованию и развитию трещин малоциклового нагружения в общем случае зависит от циклических свойств металла, режима нагружения и размеров трещин. В работах [1—4] рассмотрены кинетические особенности процессов упругопластического деформирования и деформационные критерии малоциклового разрушения с учетом циклических свойств в связи с анализом условий образования трещин в зонах концентрации напряжений при комнатной температуре. Условия распространения трещин малоциклового разрушения при комнатной температуре с учетом кинетики пластических деформаций в их вершине изучались в работе [5]. В упомянутых работах показано, что долговечность на стадии образования трещин в зонах концентрации напряжений рассчитывается по величинам амплитуд и односторонне накапливав мых местных деформаций с использованием условия линейного суМ мирования квазистатических и усталостных малоцикловых повреждений. Скорости распространения трещин малоциклового нагружения и долговечность на стадии окончательного разрушения вычис ляются по величинам размахов коэффициентов интенсивности деформаций и предельной пластической деформации в вершине трещины. [c.99]

Кинетика пластической деформации [c.108]

Рнс. 6.11. Кинетика пластической деформации в вершине трещины и направление ее развития [c.230]

Введение кинетики пластических деформаций по выражениям (6.25), (6.34), (6.35) и (6.38) позволило достаточно хорошо описать экспериментальные результаты на всех стадиях распространения импульса сжатия при нагружении пластин из армко-железа и алюминия марки АД1 ударом алюминиевой пластины толщиной 0.2—0.7 см, имеющей скорость Wy — OA—1.5 км/с. [c.186]

Рис. 84. Основные соотношения термодинамических функций применительно к термоактивационному анализу кинетики пластической деформации в кристаллах [468] с учетом внешних (а), дальнодействующих (б) и эффективных напряжений (в) [468]

Несмотря на некоторые различия,. между кинетикой пластической деформации и разрушения существует и сходство (рис. 1.11 и 1.12). Это сходство обусловлено пластической деформацией (чаще локальной), которая предшествует, подготовляет и сопровождает разрушение. [c.70]

Таким образом, кинетика пластической деформации y j,(t, y j,) описывается уравнениями (4.1), (4.4), (4.6) с четырьмя эмпирическими константами d, Nq, М, ф. Различные модификации соотношений для скорости движения и размножения дислокаций и расчеты эволюции импульсов нагрузки на базе дислокационных моделей [c.139]

В работах [25, 26] модель кинетики пластической деформации базируется на двучленном соотношении, включающем в себя (4.1) и (4.2) [c.140]

Отметим, что кинетика раскрытия микро- и макротрещин различна развитие микротрещин происходит на фоне знакопеременной, общей для всего структурного элемента пластической деформации (пластическая деформация не локализована только у вершины трещины). При этом микротрещины захлопываются на начальной стадии цикла сжатия [240]. Следовательно, начиная со второго полуцикла, максимальное раскрытие трещины будет определяться деформацией растягивающих полу- [c.140]

Для определения на основании ограниченного числа экспериментальных данных зависимости 5т от I введем некоторые допущения. Предположим, что петлю деформирования при условии I If 1 1 11 (Ef. I2 — скорости продольной пластической деформации) можно получить на основании следующей процедуры. При о > О кинетика НДС отвечает петле, полученной при одинаковых по модулю скоростях деформирования на ста- [c.181]

Следует отметить, что в момент страгивания трещины возможно значительное пластическое деформирование конструкции, при котором диссипация энергии может оказать существенное влияние на кинетику трещины. При развитии трещины в подавляющем большинстве случаев пластическая деформация локализована у вершины движущейся трещины. Формулировка энергетического баланса в виде уравнения (4.75) дает возможность проводить анализ развития трещины в упругой постановке, поскольку диссипация энергии у вершины движущейся трещины включена в 2ур. Таким образом, необходимо решать упругопластическую задачу до момента старта трещины, а при анализе ее развития можно использовать решение упругой задачи. Такое моделирование кинетики можно осуществить путем завышения предела текучести материала после старта трещины. [c.246]

В первую очередь остановимся на моделировании общих напряжений, которые действуют по объему всего коллектора, но высокий их уровень, как будет показано ниже, в основном локализован у жесткого клина коллектора. Поэтому при взаимодействии остаточных и эксплуатационных напряжений ползучесть будет реализовываться в незначительной по сравнению с объемом коллектора области. Иными словами, только в небольшой области будут изменяться начальные деформации, равные остаточным пластическим деформациям, обусловливающим возникновение общих напряжений. Очевидно, что уровень общих напряжений в каждой точке коллектора определяется всем полем начальных деформаций, действующих в зоне перфорации. Поэтому достаточно ясно, что локальная ползучесть материала в районе жесткого клина коллектора практически не приведет к снижению общих напряжений. Таким образом, их можно схематизировать идентично эксплуатационной нагрузке. Величина общих напряжений для расчета кинетики НДС и долговечности коллектора принимается равной максимальному уровню общих напряжений Ота , действующих в коллекторе (обычно локализованных у жесткого клина). [c.339]

При работе, например, деталей газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания воздействие термоусталостных напряжений сопровождается газоабразивным изнашиванием, коррозионным разрушением поверхности. Одним из эффективных способов защиты поверхности от воздействия продуктов сгорания является нанесение специальных покрытий. Известно, что усталостные трещины (в том числе и термоусталостные) зарождаются обычно на поверхности изделия. Поэтому важно знать характер влияния покрытия на кинетику термоусталостного разрушения. Защищая основной металл от воздействия среды, т. е. увеличивая тем самым долговечность, покрытие может стеснять пластическую деформацию поверхностных слоев, способствовать возникновению и росту трещин, уменьшать надежность детали. [c.128]

Угол траектории трещины 0 определяется по отношению к горизонтальной оси по поверхности образца, при этом не учитываются различия в кинетике формирования скосов от пластической деформации. Формирование скосов может происходить не на все сечение пластины, и часть излома в срединных слоях материала может оставаться ориентированной перпендикулярно поверхности пластины. [c.109]

Переменная величина коэффициента в выражении (5.60) для разных условий стеснения пластической деформации для разных форм трещин согласуется с описанием кинетики усталостных трещин с единых позиций, но с учетом различий в стеснении пластической деформации материала перед вершиной трещины по мере увеличения скорости роста трещины [128]. В описании процесса при построении кинетической кривой до ее сере- [c.251]

Реальная траектория трещины рассмотрена с учетом роли поперечного сдвига в сочетании с нормальным раскрытием берегов трещины при формировании рельефа излома [130-138]. Обоснованием такого подхода является существование кристаллографической чувствительности материала к росту трещин и наблюдаемый по поверхности образца зигзагообразный профиль трещины в направлении ее роста (рис. 5.4). Однако указанная извилистая траектория трещины отражает кинетику формирования скосов от пластической деформации, а не процесс развития разрущения за счет поперечного сдвига, доминирующего в моделях роста трещин. [c.255]

У поверхности сдвиговый процесс формирования скосов от пластической деформации под дет -ствием мод III+I раскрытия берегов трещины остается неизменным как на стадии стабильного роста трещины, так и на этапе ее быстрого роста в образце или элементе конструкции. Смена механизма разрушения у поверхности не происходит, а наблюдаемые изменения в кинетике усталостной трещины по поверхности образца или детали отражают смену механизмов разрушения в срединной части фронта трещины. Поэтому изучение эффектов влияния параметров цикла нафужения на развитие усталостных трещин связано с сопоставлением наблюдаемой реакции материала на внешнее воздействие на поверхности образца и сопоставлением этой реакции с процессами в срединной части материала, где по изменениям величин параметров рельефа излома можно следить за кинетикой усталостного процесса. [c.285]

Ориентация плоскости трещины по отношению к наружной поверхности и первому главному напряжению, раскрывающему берега трещины, остается неизменной в срединной части крестообразной пластины при возрастании соотношения главных напряжений при tf, > 5 мм и более. Траектория трещины по поверхности меняется в связи с изменением соотношения для указанной толщины пластины. Такая ситуация отражает влияние второй компоненты нагружения на рост трещин при указанной толщине модели, что связано с чувствительностью кинетики формирования скосов от пластической деформации к соотношению [c.318]

Выявлены следующие общие закономерности кинетики формирования скосов от пластической деформации [c.319]

Соотношение (6.36) указывает на существование синергетической ситуации в процессах развития разрушения материала при многопараметрическом внешнем воздействии у поверхности пластины применительно к формированию скосов от пластической деформации, так же как и в срединных слоях материала, где реализуются другие процессы разрушения, в том числе и процесс формирования усталостных бороздок. Любой из параметров процесса усталостного разрушения металла, который используется для описания кинетики [c.321]

Влияние двухосного напряженного состояния материала на СРТ и долговечность резко снижается при возрастании асимметрии цикла. При максимальной асимметрии цикла 0,8 влияние двухосного нагружения проявляется достаточно слабо. Этот факт может быть объяснен доминированием механизма разрушения путем скольжения при одноосном нагружении с асимметрией R = 0,8n более (см. раздел 6.1). При небольшой амплитуде переменного цикла роль второй компоненты нагрузки не проявляется в кинетике трещин из-за того, что размер зоны пластической деформации сам по себе мал. Изменить размер зоны можно за счет мощного источника энергии, который вызывает существенное пластическое деформирование материала. В условиях высокой асимметрии цикла вторая компонента нагрузки не может оказаться таким источником энергии. Величина ее амплитуды определяется асимметрией i = 0,8 и поэтому очень [c.327]

Рис. 6.19. Кинетика пластической деформации и повреждения D в зоне недовальцовки в точках 1 (а) и 2 (б) оценка долговечности коллектора при штатном его изготовлении (взрывная запрессовка)

Рис. 23. Кривые кинетики пластической деформации и напряжений на этапе выдержки для сплава 12Х18Н9Т в режиме 100=т 650°С (т = 4 мин Тв = = 25 мин)

Из работ С. Н. Журкова и других вытекает, однако, что знание одних критических величин напряжений без учета времени их действия недостаточно. Последующими работами ряда авторов показано, что следует принимать во внимание не только суммарное время нагружения, но и кинетику пластической деформации и разрущеиия, т. е. скорости и ускорения этих процессов. Как [c.34]

Для разных материалов кинетика изменения ширины петли с числом циклов различна. Для циклически упрочняюш ихся материалов (например, сталь IX18H9T, алюминиевые сплавы В96, Д16Т, АДЗЗ, АК8) ширина петли с числом циклов уменьшается, а накопленная в процессе циклического деформирования пластическая деформация стремится к некоторой предельной величине. Эксперименты по- [c.620]

Пластическая деформация, как и разрушение, является диссипативным процессом, который протекает вдали от термодниомического равновесия и сопровождается проявлением неустойчивости системы в критических точках [1]. При сварке давлением пластическая деформация совершенно необходима для образования соединения и во многом определяет кинетику процесса. В связи с этим представляет интерес установление взаимосвязи механизмов пластической деформации и формирования соединения при сварке данлением ка структуриом уровне. [c.133]

Для разных материалов кинетика изменения ширины петли с числом циклов различна. Для циклически упрочняющихся материалов (например, сталь 1Х18Н9Т, алюминиевые сплавы В96, Д16Т, АДЗЗ, АК8) ширина петли с числом циклов уменьшается, а накопленная в процессе циклического деформирования пластическая деформация стремится к некоторой предельной величине. Эксперименты показывают, что для таких материалов изменение ширины петли с числом полуциклов хорошо описывается зависимостью [c.685]

В заключение необходимо заметить, что закономерность эволюции формирующейся субструктуры материала наиболее заметна в области малоцикловой усталости. Поэтому параметры субзерен (размеры ячеек дислокационной структуры) наиболее полно характеризуют кинетику процессов накопления повреждений. Испытания на растяжение-сжатие образцов из жаропрочного сплава In oloy-800 с размером зерна 130 мкм на воздухе при скорости деформации 4 10 и 4 10 " с показали следующее [43]. В зависимости от уровня пластической деформации размер субзерен 1сз определялся соотношениями [c.250]

Изучение кинетики формирования скосов от пластической деформации на моделях толщиной около 5 мм из сплава Д16Т было проведено путем измерения высоты h , ширины и диагонали скосов (см. рис. 3.6). Высота скоса была сопоставлена с высотой отклонения траектории трещины от горизонтали по поверхности пластины на одинаковой длине трещины (рис. 6.20). [c.318]

Возникающая ситуация перед вершиной распространяющейся трещины и за ней оказывает различное влияние на развитие усталостной трещины при двухосном нагружении при различной ориентировке фронта трещины по отношению ко второй компоненте нагрузки. Это типично синергетическая ситуация в реакции материала на внешнее воздействие. В зависимости от того, какую роль играют внешние условия нагружения в кинетике усталостных трещин, материал имеет возможность задействовать различные механизмы разрушения, оказывающие влияние на скорость протекания процесса эволюции его состояния с распространяющейся усталостной трещиной. Добавление второй компоненты к нагружению по одной оси при благоприятной ориентировке трещины вызывает доминирование либо процесса пластической деформации в вершине трещины (перед ее вершиной), либо стимулирует эффекты контактного взаимодействия в перемычках между мезотуннелями за вершиной трещины. Выбор того или иного процесса происходит самоорганизован-но и зависит от того, какой из задействованных механизмов деформации и разрушения наиболее эффективно приводит к снижению темпа подрастания трещины, а следовательно, позволяет наиболее эффективно поддерживать устойчивость открытой системы — сохранять целостность элемента конструкции с развивающейся в нем усталостной трещиной. [c.324]

Очевидно, что рассмотрение роли перегрузки в кинетике трещин должно учитывать интегральную картину поведения материала вдоль всего ее фронта одновременно применительно к различным условиям напряженного состояния. В момент перегрузки вдоль всего фонта трещины формируется зона пластической деформации большего размера, чем в случае регулярного нагружения, создавая высокий уровень остаточных сжимающих напряжений. При этом снижается концентрация напряжения в верщине трещины за счет пластического затупления мезотуннелей и разрущения сдвигом по типу П1 перемычек между ними (см. главу 3). Все это приводит к последующему изменению траектории движения трещины. [c.404]

След распространяющейся по поверхности детали усталостной трещины имеет криволинейную траекторию, что обусловлено сдвиговым разрушением материала у поверхности детали, приводящим к формированию скосов от пластической деформации (см. главы 3 и 6). Наиболее интенсивное формирование скосов от пластической деформации (СПД) происходит на мезоуровне П с переходом к нестабильному развитию трещины. Поверхность СПД ориентирована под углом 45° к поверхности детали и представляет собой поверхность наклонной усталостной трещины. Если на первой стадии роста трещины (микроскопический масштабный уровень) размер скосов мал и их влиянием на развитие трещин можно пренебречь, то на последующих этапах разрушения (мезоскопический масштабный уровень) пренебрегать влиянием СПД на процесс роста трещин нельзя. Использовать зону СПД в управлении кинетикой устал ост- [c.455]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...