Ползучесть и релаксация напряжений

Небольшие деформации (порядка 10- мм/мм), которым подвергается образец при данных измерениях, существенно уменьшают возможные ползучесть и релаксацию напряжений. [c.382]

Длительные испытания, используемые при изучении ползучести и релаксации напряжений в материале. Длительность [c.61]

В качестве основной характеристики физико-механических свойств материала прокладок был принят условный модуль сжатия, который определялся при исследовании процессов ползучести и релаксации напряжений в прокладках [23, 24]. [c.174]

Рис. 3. Схематическое изображение обобщенных кривых ползучести и релаксации напряжения с указанием состояний, через которые упруго вязкое тело теоретически проходит под действием постоянного напряжения

При высоких температурах, когда достаточно интенсивно протекают процессы ползучести и релаксации напряжений, необходимо учитывать время между двумя последовательными теплосменами, т. е. продолжительность одного цикла, которое практически равно сотням часов и более. Очевидно, что сопротивление данной детали термической малоцикловой усталости представляет очень сложную механическую характеристику, зависящую, помимо всех перечисленных выше 22 [c.22]

Долговечность при термоциклической усталости существенно зависит от частоты изменения температуры, длительности периодов выдержки между очередными теплосменами и прочих факторов. Подробнее эти вопросы будут рассмотрены при оценке влияния процессов ползучести и релаксации напряжений на долговечность материала. Разрушения при термической усталости материалов происходят в диапазоне так называемой малоцикловой усталости. Большинство применяемых в теплоэнергетике конструкционных сталей и жаропрочных сплавов как при термоциклическом, так и при циклическом механическом нагружении разрушается или в них появляются макротрещины через 10 — 10 циклов. [c.7]

В рассматриваемом интервале рабочих температур важное значение имеют процессы ползучести и релаксации напряжений, поэтому при сопоставлении сопротивления термической усталости необходимо учитывать влияние времени выдержки при максимальной температуре цикла. [c.140]

Металлы и сплавы при температурах Т > 0,37 пл (Гпл температура плавления по Кельвину) проявляют способность к ползучести и релаксации напряжений. Например, ползучесть обычных углеродистых сталей становится заметной при температурах 300... 400 С. Свинец и олово, как известно, ползут при комнатной температуре. [c.401]

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]

В работе [68] выполнен анализ долговечности в зонах концентрации напряжений, В целях определения влияния ползучести на число циклов до разрушения (появления трещины) рассчитали долговечность при циклическом осевом растяжении плоских образцов (пластина с отверстием при повторном осевом растяжении) жаропрочных алюминиевых сплавов. Температуры испытания 120.,, 190° С являются для рассматриваемых материалов достаточно высокими ползучесть и релаксация напряжений выражены. [c.209]

ПОЛЗУЧЕСТЬ И РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ [c.109]

Ползучесть и релаксация напряжений. Эти эффекты проявляются обычно при повышенных температурах. Приложим к образцу постоянную растягивающую силу Р при, которой P/Fq меньше предела текучести. Под действием этой силы в начальный момент времени образец получит деформацию ец (рис. 61, а). Со временем остаточная деформация увеличивается на участке AB равномерно по длине образца, в точке В образуется шейка, а в конечный момент времени (точка К) произойдет разрыв. Медленное увеличение остаточной деформации при напряжениях меньше предела текучести называется ползучестью. При ползучести происходит непрерывный переход упругой деформации в пластическую [c.160]

Эксперименты показывают, что даже при температурах, близких к нормальной, конструкционные сплавы обнаруживают свойства временного (реономного) характера. В частности, в этих условиях наблюдаются ползучесть и релаксация напряжений, правда, практически ограниченные по уровню напряжений и сравнительно быстро затухающие. С ростом температуры значение реономных свойств все более возрастает, и при расчете многих ответственных термонапряженных конструкций с ними нельзя уже не считаться. [c.41]

Закономерности, рассмотренные в данном параграфе, характеризуют условия постепенного смещения петли пластического гистерезиса в процессе циклических нагружений и предельные значения этих смещений для жесткого и мягкого цикла. Форма петли, как было показано ранее, в основном (в предположении ее замкнутости) отражается уравнением состояния (3.30) с помощью последнего определяются также кривые ползучести и релаксации напряжений при различных программах нагружения. Возможность расчленения общей задачи описания процессов реономного деформирования на две части, которые могут решаться последовательно, естественно, упрощает анализ, оно удобно при решении прикладных задач. [c.76]

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]

Ползучесть и релаксация напряжений [c.51]

Ползучесть и релаксация напряжений характеризуют поведение материала при длительных механических воздействиях и их оценка имеет большое практическое значение. Особенный интерес для специалистов по применению полимеров в условиях длительного нагружения представляет оценка их ползучести. Анализ ползучести и релаксации напряжения весьма интересны также с точки зрения теории вязкоупругости. [c.51]

Методы испытаний на ползучесть и релаксацию напряжения являются в некотором роде обратными друг другу. Данные, полученные одним методом, могут быть пересчитаны в другие показатели. Это требует, однако, применения довольно сложных расчетов, которые будут рассмотрены позднее. Тем не менее в первом приближении перевод данных о ползучести в данные о релаксации напряжения, или наоборот, может быть осуществлен с использованием простого соотношения [31 [c.51]

Общие принципы поведения полимеров при ползучести и релаксации напряжений могут быть проиллюстрированы с помощью простых моделей, основное отличие которых от реальных полимеров обусловлено различием в продолжительности процессов [c.52]

Ссылки на работы, в которых приводятся обобщенные кривые ползучести и релаксации напряжений некоторых полимеров, приведены в табл. 32 [26—411. [c.61]

Ползучесть и релаксация напряжений ПС, ПММА, ПМА [c.61]

Ползучесть и релаксация напряжений АБС-пластик, сополимер САН, ПВХ, ПММА [c.61]

Влияние температуры на ползучесть и релаксацию напряжений [c.62]

В первом приближении зависимость скорости ползучести и релаксации напряжения от температуры может быть предсказана по кривым модуль—температура. На рис. 3.11 и 3.12 показаны кривые ползучести и релаксации напряжения аморфных полиме- [c.62]

При температуре значительно ниже Т , когда аморфные полимеры являются хрупкими телами, их молекулярная масса оказывает незначительное влияние на ползучесть и релаксацию напряжений. Эта независимость свойств от молекулярной массы обусловлена тем, что в стеклообразном состоянии проявляют молекулярную подвижность только очень короткие участки цепей. Подвижность длинных участков полимерных цепей заморожена, а на ограниченную подвижность небольших участков длина макромолекулы в целом заметно не влияет. Если молекулярная масса полимера ниже некоторого критического значения [82 ] или об- [c.66]

При изучении образования микротрещин в полистироле в присутствии бутанола было установлено, что скорость релаксации напряжения значительно меньше у высокомолекулярного полимера, чем у низкомолекулярного. Этого следовало ожидать, так как в полимере после начала образования микротрещин нагрузку несет значительно меньшее число цепей, чем в исходном полимере. Кроме того, микротрещины, действуя как концентраторы напряжения, еще больше, увеличивают нагрузку на отдельные макромолекулы. Перенапряженные цепи или разрываются, или проскальзывают, что приводит к релаксации напряжения. Следовательно, в стеклообразном состоянии образование микротрещин играет важнейшую роль в процессах ползучести и релаксации напряжения [84, 85]. Образование микротрещин по крайней мере частично может служить причиной того, что ползучесть при растяжении всегда больше, чем при сжатии, поскольку при сжатии образование микротрещин маловероятно [86]. [c.67]

Разветвление цепей влияет на вязкость полимера выше и, следовательно. На скорость ползучести и релаксацию напряжения [105—109]. Это влияние трудно выразить количественно, поскольку длина и число ответвлений могут сильно варьироваться— все ответвления могут начинаться из одной точки (макромолекулы типа креста или звезды) или они могут быть распреде- [c.70]

Ф и н д л II В. Ползучесть и релаксация напряжений в пластиках.— В кн. Проблемы высоких температур в авиаконструкциях.— М. ИЛ, 1961, с. 207—232. [c.329]

В настоящее время в качестве материалов для крепежных деталей турбин применяются стали 20ХМФБР (ЭП-44) и 20Х1М1Ф1ТР (ЭП-182). Поскольку долговечность металла крепежных деталей при длительных сроках службы, в условиях ползучести и релаксации напряжений при 540—565 °С определяется исходной термической обработкой, рассмотрим влияние режимов термической обработки на свойства применяемых сталей. [c.42]

Для высоконагруженных агрегатов и изделий, предназначенных для различных отраслей машиностроения — тепловой энергетики, химического и транспортного машиностроения, технологического оборудования и т. д.— в ус.товиях эксплуатации реализуются различные сочетания режимов теплового и механического нагружений (рис. 1, А—Е). При этом уровень нагрузок и температур достигает величин, вызывающих в опасных зонах выход материалов за пределы упругости, а их циклическое изменение определяет малоцикловый характер процесса циклического упругоиластического деформирования, сопровождающийся эффектами ползучести и релаксации напряжений, приводящих к разрушению малоциклового характера. [c.36]

Проблема создания жаропрочных материалов, по-видимому, никогда не потеряет своей актуальности ввиду i6ypHoro развития новых отраслей техники. Пока мы, пользуемся ограниченными сведениями о взаимодействии атомов примесей с несовершенствами структуры кристаллической решетки при высоких температурах и о механизме процессов ползучести и релаксации напряжений. Продолжаются интенсивные исследования по изучению закономерностей физико-мехацических и химических свойств жаропрочных. сплавов при изменении их химического состава и структурного состояния. [c.116]

В работе [16] отмечается, что низкий непродолжительный отжиг полностью устраняет возникающий после предварительного растяжения эффект Баушингера, в то время как упрочнение еще сохраняется. Более глубокий отжиг приводит к тому, что уже совпадающие между собой кривые растяжения и сжатия приближаются к исходной кривой деформирования. Вследствие того, что ориентированные дефекты в большей степени неравновесны, чем дефекты дезориентированные, процесс, протекающий при большей температуре и меньшей скорости, должен приводить к меньшему значению эффекта Баушингера по сравнению с процессом, протекающим при меньшей температуре или большей скорости нагружения. Вообще исследования закономерностей процесса упругопластического деформирования материала в условиях неизотермического нагружения необходимо связывать со скоростью протекания процесса деформирования. Диапазон скоростей деформирования, определяемый современными инженерными задачами, простирается от 10 до 10 с . Верхняя граница этого интервала скоростей определяется технологическими задачами взрывной сварки, ковки, штамповки, а нижняя — относится к случаю ползучести и релаксации напряжений. Ясно, что в столь широком диапазоне изменения скоростей деформирования не может быть единой зависимости, связывающей сопротивление деформированию со скоростью. Анализ экспериментальных данных показывает, что следует различать по крайней мере две зоны влияния скорости деформирования — статическую и зону высоких скоростей, динамическую (между этими зонами может лежать зона относительно слабого влияния скорости деформирования на процесс деформирования материала). Причем влияние малых скоростей деформирования на указанный процесс (порядка 10 —10 с ) с физической точки зрения объясняется наличием реологических эффектов (ползучестью), а больших скоростей (порядка 10 —10 с ) — наличием динамических эффектов. Анализируя результаты экспериментальных работ по растяжению образцов при различных скоростях и температурах, можно сформулировать два общих свойства простейшего уравнения состояния материала [17] о = f (е , Т, Р), где Т (Т ти тах)> Р (Рт1п> Ртах) Ртах <7 10 С [c.133]

Нейтронное облучение усиливает высокотемпературную ползучесть и релаксацию напряжений, слабо ВЛМЯ51 на модуль упругости н усталостную прочность, [c.302]

Заметная временная зависимость сопротивления термической усталости в интервале средних температур связана с особенностями протекания высокотемпературной пластической деформации [2]. При меньших температурах временная зависимостиь проявляется слабо вследствие незначительной скорости процессов ползучести и релаксации напряжений. При больших температурах термические напряжения очень быстро полностью релаксируют и дальнейшая выдержка становится несущественной, так как образец уже практически разгружен. Кроме того, в опасном интервале температур характеристики длительной пластичности металла, как правило, снижены в наибольшей степени по сравнению с характеристиками кратковременных испытаний. Следует отметить, что последнее положение является дискуссионным. [c.40]

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

Таким образом, закон (13.2) описывает ползучесть и релаксацию напряжений, ближе отражающие поведение реальных материалов, чем уравнения 13.1) и (13.2). Дальнейшее усложнение модели упруговязких тел приводит < усложнению расчетов, но вносит мало существенных поправок 3 уравнение деформирования, поэтому обычно останавливаются на законе (13.3) и называют его основньш упрощенным законом деформирования. [c.252]

Чередование нестационарных режимов работы со стационарными делает все более сложными и напряженными условия работы дисков турбомашин [22, 23, 44]. Мощные тепловые потоки в авиадвигателе вызывают в турбинных дисках высокие температуры (до 700° С) при значительных радиальных перепадах (до 300°С). Это определяет большие термические напряжения циклического характера [43, 70]. На стационарных режимах температуры и нагрузки сохраняются постоянными, но достаточно высокими, что приводит к ползучести и релаксации напряжений во время эксплуатации. Таким образом, в материале турбинного диска при многократном повторении нестационарного режима возникают циклически изменяющиеся пластические деформации, а их накопление от цикла к циклу в ряде случаев является причиной разрушения дисков [22, 43], особенно если пластичность материала снижается с увеличением выработки ресурса и пребывания материала в условиях высоких температур [10, 100]. В этом отношении характерны результаты теоретического и экспериментального исследования термопрочно- сти дисков турбомашин [43], приведенные на рис. 1.7. [c.15]

Указанная трактовка является достаточно общей для характеристики предельного состояния, определяемого процессами накопления пластических деформаций и исчерпания пластичности при любом промежуточном режиме малоциклового неизотермического нагружения, вызывающего знакопеременность пластического течения, ползучесть и релаксацию напряжений. [c.75]

Предельное состояние материала при неизотермическом малоцикловом нагружении раньше всего достигается в зонах, где в силу специфики геометрии конструктивного элемента, расиределения температур, градиента напряжений и деформаций реализуется сложное напряженное состояние. Сложное напряженное состояние, как правило, сочетается с такими факторами, как малоцикловьш характер процесса упругопластического деформирования и В(ремен-ные эффекты ползучести и релаксации напряжений. [c.113]

Для обоснования метода расчета дисков ГТД стационарной энергетики на специальных стендах испытывают натурные диски с имитацией действия центробежных сил [9, 43, 44, 51]. Комплексное моделирование эксплуатаци оыных условий нагружения реальных конструктивных элементов при проведении стендовых испытаний — весьма сложная задача. Даже при натурных испытаниях, когда имеется полное соответствие геомерических размеров элемента, не всегда удается реализовать фактические условия термомеханического нагружения материала опасных зон детали. Для воспроизведения процессов упругопластического деформирования необходимы следующие условия равенство температур и термических напряжений, а также равенство градиентов температур и напряжений, по крайней мере при экстремальных значениях этих параметров в сходных зонах конструктивного элемента при его эксплуатации и натурного образца или модели при стендовых испытаниях. Выполнение этих условий обеспечивает идентичность протекания основных процессов при неизотермическом малоцикловом нагружении в условиях упругопластического деформирования, ползучести и релаксации напряжений. [c.162]

Аналогичные результаты получены Финдли для жесткого ПВХ [67]. Закаленные аморфные полимеры обычно имеют плотность на 10 —10" г/сл1 меньше, чем отожженные полимеры. Поэтому очевидно, что свободный объем является важнейшим фактором, определяющим скорость ползучести и релаксации напряжения в аморфных полимерах, находящихся в стеклообразном состоянии, особенно при больших длительностях нагружения. Отжиг может уменьшить ползучесть кристаллических полимеров аналогично тому, как это наблюдается для стеклообразных образцов [58, 64, 71]. Однако для кристаллических полимеров, таких, как ПЭ и ПП, и температура отжига, и температура испытаний лежали в области температур между и Т . Следовательно, для таких, полимеров причина снижения ползучести должна быть связана с изменениями степени кристалличности, вторичной кристаллизацией и изменениями морфологии кристаллитов, происходящими в процессе термообработки. Это значит, что уменьшение скорости ползучести или релаксации напряжения в результате отжига или других видов термообработки кристаллических полимеров обусловлено главным образом изменениями кристаллической структуры полимера, в то время как аналогичные эффекты в аморфных полимерах связаны главным образом с изменением свободного объема или плотности. [c.66]

В области стеклования ползучесть и релаксация напряжения аморфных полимеров сильн о зависят от молекулярной массы, а в высокоэластическом состоянии (выше Т<.) механические свойства в решающей степени определяются длиной цепи. Важнейшей причиной такой зависимости свойств от молекулярной массы для аморфных линейных полимеров выше является то, что механические характеристики определяются вязкостью и высокоэластич-ностью, которые в первую очередь обусловлены зацеплениями макромолекул. Если вязкость определяет ползучесть полимера, зависимость удлинения от времени становится линейной, т. е. скорость ползучести постоянна. Вязкость расплава полимера, как показано на рис. 3.14 [87], очень резко зависит от молекулярной массы. Если полимерные цепи очень короткие и не способны образовывать зацеплений друг с другом, вязкость примерно пропорциональна молекулярной массе. Когда цепи достаточно длинны и образуют между собой зацепления, их движение друг относительно друга затруднено. В этом случае вязкость расплава [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...