Одноосные области

Растягивающая сила в одноосной области определяется из уравнения (9.9.29) [c.185]

Следует отметить, что в (2.11) физический смысл S вполне соответствует интерпретации этого параметра, достаточно устоявшейся в настоящее время критическое напряжение хрупкого разрушения S является параметром, достижение которого наибольшими главными напряжениями является достаточным условием для реализации хрупкого разрушения, т. е. для обеспечения страгивания и распространения микротрещины. При этом в качестве необходимого условия выступает условие зарождения микротрещин, которое многие исследователи, например в работах [101, 149—151], принимают в виде (2.3). В предлагаемом критерии хрупкого разрушения (2.11) необходимое условие хрупкого разрушения соответствует условию зарождения микротрещин скола в виде (2.7). Как уже говорилось, разрушающее напряжение а/ при одноосном растяжении образцов в диапазоне температур Го Г Тем (см. рис. 2.6 и 2.7) совпадает с напряжением распространения микротрещин Ор, тождественно равным S , что позволяет получать значения S (x) на основании указанных предельно простых экспериментов. Однако совпадение а/ с S не является общим правилом даже при хрупком разрыве в условиях одноосного растяжения в области температур Т <То разрушающее напряжение а/ не является напряжением распространения микротрещин (см. рис. 2.7), а соответствует напряжению, при котором выполняется условие зарождения микротрещин. Такая же ситуация наблюдается при хрупком разрыве в условиях объемного напряженного состояния, например при разрушении образцов с концентраторами и трещинами (см. подразделы 2.1.4 и 4.2.2). [c.72]

Рисунок 4.20 - Схема Г. Си, иллюстрирующая дилатацию и дисторсию локальных объемов на фронте трещины Каждый блок под действием приложенного напряжения подвергается изменению объема и формы. Основные соотношения для каждого элемента могут различаться, и поэтому решение увязывается с историей нагружения. Это требует формирования банка данных, содержащего кривые напряжение - деформация при одноосном растяжении, охватывающие область локальных скоростей деформации, реализуемых в различных объемах материала на фронте трещины. Согласно Г.К. Си, плотность энергии является наиболее информативным параметром состояния, а площадь под кривой истинное напряжение -истинная деформация характеризует изменение функции плотности энергии

Если функция Ф(е ) определяется из опыта на одноосное растяжение, то наряду с 8ц необходимо измерить 822, 833, т. е. необходимо построить зависимость коэффициента Пуассона от интенсивности деформаций в пластической области. Если же сжимаемостью материала можно пренебречь и положить v = 0,5, то кривая одноосного растяжения совпадает с кривой ог = Ф(е ), в самом деле, при v = 0,5 [c.269]

Имеются также решения [75] для одноосного растяжения области с эллиптическим отверстием, то же — при всестороннем растяжении. В последнем случае моментная теория дает значения коэффициентов концентрации чуть больше, чем по безмоментной теории. Там же рассмотрены случаи треугольного и квадратного отверстий, случай изгиба полос с отверстиями и многие другие. [c.56]

Интегрируя равенство (XIV.21) для той области изменения угла р, в которой знак 8р остается без изменения, можно определить виражную погрешность одноосного гиростабилизатора [c.404]

Из рассмотрения условий равновесия бесконечно малых заштрихованных элементов на рис. 11.17 можно заключить, что в области источника концентрации напряженное состояние не только неоднородно, но и не одноосно. Действительно, если существует напряжение в грани элемента, совпадающей с поперечным сечением (рис. 11.17, а), то должно (для его равновесия) существовать касательное напряжение по грани, совпадающей с продольным сечением, так как поверхность АВ свободная от сил. По свойству парности (1.6) существует напряжение что, в свою очередь, требует существования напряжения а ,. [c.53]

В подавляющем большинстве случаев напряжение в элементах механических систем изменяется периодически. Совокупность последовательных значений напряжений за один период их изменения Т называется циклом напряжений или просто циклом. На рис. XI.2 дан общий вид графика периодической зависимости нормального напряжения при одноосном напряженном состоянии от времени и заштрихована область, соответствующая циклу. На этом графике [c.332]

По характеру приведенные выше диаграммы структурных состояний несколько отличаются от построенных ранее для тугоплавких ОЦК-металлов [9, 289] (см. рис. 3.12). Наблюдается более высокий уровень критических деформаций, разделяющих структурные области, что, видимо, связано с различиями способов задания деформации в работе [289] — это прокатка или прессование, в нашем случае — одноосное растяжение. Кроме того, на диаграммах структурных состояний ванадия и хрома (см. рис. 3.12) не отражена область ДДС, где затруднено образование дислокационных ячеистых структур [62,344]. [c.150]

На рис. 5.13 схематически представлены температурные зависимости механических свойств (предела текучести разрушающего напряжения 5, пластических характеристик Р и б) однофазных материалов при одноосном растяжении. На этой схеме выделены температурные области хрупкого разрушения при температурах ниже Т , пластичного разрушения при температурах выше и. хрупко-пластичного перехода Т —Т. [c.205]

Напряженное состояние материала у вершины усталостной трещины даже в случае внешнего одноосного растяжения при раскрытии берегов усталостной трещины перед ее вершиной является объемным. Переход к внешнему воздействию по нескольким осям не нарушает объемности напряженного состояния материала у вершины трещины и не изменяет условия раскрытия ее берегов, если в процессе распространения усталостной трещины реализуются механизмы роста трещины, подобные механизмам разрушения при одноосном внешнем циклическом растяжении. Поэтому при различном сочетании уровня действующих нагрузок по нескольким осям всегда имеется некоторая область их значений, в которой развитие разрушения качественно аналогично ситуации с одноосным растяжением — на вершине распространяющейся усталостной трещины осуществляются упорядоченные переходы к возрастающим масштабным уровням разрушения, каждому из которых отвечает определенный механизм роста трещины. Это представление отвечает регулярному нагружению материала без эффекта влияния смены режимов нагружения на рост трещин. [c.308]

Итак, имеется широкий диапазон соотношения компонент главных напряжений в различных областях усталости конструкционных материалов, когда добавление второй компоненты к одноосному растягивающему напряжению не изменяет условий раскрытия берегов трещины и не нарушает ведущего механизма формирования рельефа излома — усталостных бороздок. Они могут быть использованы в качестве критерия подобия физических процессов в кинетике усталостных трещин в условиях одно- и двухосного нагружения. Независимо от траектории трещины по отношению к направлению действия компоненты растяжения ai раскрытие берегов трещины по типу может произойти, когда правомерно определение Кф = К1р и=Ф1) и/или использование критерия К = KiF(Xf,,, d,R). Каждый критерий позволяет поставить в соответствие единственному значению скорости da/dN единственное значение одного из указанных параметров. [c.314]

После перегрузки у поверхности образца нарушается монотонность формирования скосов от пластической деформации. Высота и ширина скоса постепенно уменьшается, а после достижения трещиной некоторой длины снова возрастает. При этом в срединной части излома, которая не меняет своей ориентировки после перегрузки, наблюдается формирование последовательно зоны статического проскальзывания с ямочным рельефом или зоны более сглаженного рельефа при резком снижении СРТ после перегрузки (рис. 8.14). Статическое проскальзывание при использованных параметрах цикла нагружения наблюдалось в области растяжения-сжатия образца, а выраженная зона вытягивания в виде уступа с более сглаженным рельефом излома соответствовала тем же перегрузкам, но при двухосном растяжении. Непосредственно за зоной статического проскальзывания трещины происходило выраженное контактное взаимодействие берегов усталостной трещины, что формировало зону, имевшую макроскопически черный цвет. Этот факт уже отмечен для одноосных перегрузок [24]. [c.426]

Величина яд, определяемая так же, как и при одноосной перегрузке, меняется немонотонно в зависимости от соотношения главных напряжений и имеет особенность в области двухосного растяжения-сжатия в интервале — от 0,2 до 0,4. Величина зоны при двухосном растяжении-сжатии в момент перегрузки меньше, чем при одноосной перегрузке. Общая тенденция изменения длины участка задержки трещины соответствует зависимости размера зоны пластической деформации от соотношения главных напряжений. С возрастанием соотношения главных напряжений размер участка задержки трещины яд уменьшается. [c.437]

Результаты расчетов по соотношению (8.36) дают удовлетворительную сходимость с экспериментальными данными (рис. 8.24). В области -1,0 < < О изменение йд происходит несущественно (рис. 8.23, 8.24), поэтому для моделирования роста трещин в этой области можно использовать значения размеров зоны при одноосной перегрузке (Хд = 0) при соответствующих значениях асимметрии цикла R. [c.439]

Все главы книги посвящены анализу неупругих свойств в задачах деформирования и разрущения композитов. Последовательно рассмотрены общие вопросы построения композитов, природа их прочности и пластичности, механизм разрушения и усталости материалов с разной укладкой арматуры дан анализ разрушения слоистых композитов в условиях одноосного и двухосного нагружений с обзором критериев предельных состояний для анизотропных материалов осуществлен учет вязкоупругости в задачах деформирования и разрущения очерчены области применения линейной механики разрушения для композитов наконец, рассмотрены напряжения, возникающие вблизи волокон в процессе отверждения полимерной матрицы. [c.5]

Еще одним видом разрушения, присущим исключительно слоистым композитам, является расслоение в условиях плоского напряженного состояния. В простейшем случае этот вид разрушения можно наблюдать при одноосном растяжении плоских образцов со свободными кромками (рис. 3.21). Причиной такого вида разрушения плоских образцов является высокая концентрация межслойных нормальных напряжений в области, расположенной вдоль свободных кромок ), вызванная различием свойств смежных слоев (коэффициентов Пуассона, коэффициентов термического расширения и т. п.) [38]. [c.133]

Для сопоставления механохимического поведения стали при динамическом и статическом режимах нагружения изучали влияние напряжений на гальваностатические поляризационные характеристики стали Св-08 в 7-н. растворе серной кислоты при деформации одноосным растяжением. Кривые снимали последовательно при напряжениях, отвечающих всем характерным участкам кривой деформационного упрочнения. Анализ показал, что анодный и катодный процессы облегчаются в области упругой деформации, несколько затрудняются в области площадки, текучести и затем вплоть до максимального деформационного упрочнения вновь облегчаются. В области динамического возврата [c.76]

Выше рассматривалось одноосное напряженное состояние. В случае объемного напряженного состояния величина о в уравнении (68) означает шаровую часть тензора напряжений. Строго говоря, это же следовало бы сделать и для одноосного напряженного состояния, но выше принималась полная величина напряжения, так как в локальных областях вокруг дефектов структуры возможны такие значения давления. Поэтому при объемном напряженном состоянии можно вести расчет по максимальному главному напряжению. [c.37]

Во второй серии опытов были выполнены испытания на одноосное растяжение в низкотемпературной области для стали 15Х2МФА после предварительного деформирования, которое осуществляли растяжением при комнатной температуре да пластической деформации ео = 2 и 6 %. Обработку данных и расчет S выполняли так же, как и для образцов в исходном состоянии. [c.74]

Рассмотрим возможность прогнозирования зависимости S (x) по уравнению (2.22), исходя из следующей процедуры. Коэффициенты с с и Лд в (2.22) будем определять на основании.экспериментальных данных по статическому разрыву одноосных образцов в исходном состоянии (первая серия испытаний), а сравнение аналитической зависимости S (x) проведем с экспериментальными данными, полученными в третьей серии испытаний (циклический наклеп с последующим растяжением в области низких температур). На рис. 2.12 выполнено такое сравнение зависимости 5с(и), рассчитанной по уравнению (2.22) ( i = 2,27. 10- МПа-2 С2 = 4,03- 10 MHa Лд=1,87) с экспериментальными значениями 5с для стали 15Х2НМФА. Условия предварительного циклического деформирования и характеристики последующего хрупкого разрушения образцов приведены в табл. 2.1 и 2.2. [c.81]

Одноосное (на бесконечности) растяжение пространства, содержащего дисковидную (плоскую и круглую в плане) трещину радиуса I. Тонкая пластическая зона занимает область у = О, Z г < а (ось у перпендикулярна плоскости трещины). Перемещение и(г) точек разреза от нагрузки р при 0 г<1 п —Оо + р прн Z г а имеет вид [437] [c.236]

Задача чистого изгиба бруса в области пластических деформаций существенно упрощается, если принять допущение о том, что коэффициент Пуассона ц как в упругой, так п в пластической областях равен 1/2. При таком допущении на-пряягепное состояние при чистом изгибе будет одноосным и, следовательно, единственным не равным нулю напряжением будет нормальное напрян ение щ вдоль волокон бруса. [c.294]

Испытания на растяжение являются наиболее простым методом определения прочностных и пластических характеристик, так как этим способом в области равномерной деформации прош е всего достигается одноосное напряженное состояние. Одноосность напряженного состояния сохраняется только до образования шейки, когда материал находится под действием нормальных и касательных напряжений. При растяжении величина максимальных касательных напряжений составляет половину от максимальных нормальных растягивающих. Такое испытание называется жестким , а напряженное состояние характеризуется коэффициентом жесткости [c.22]

Рис. 3.17. Схема (а) разрушения материала между ме-зотуннелями путем сдвига п(б) вид мезотуннелей с разрушенными перемычками путем сдвига между ними с поверхности образца из титанового сплава ВТЗ-1, ис-пьгганного в области малоцикловой усталости путем одноосного растяжения при асимметрии цикла Я = 0,1

Выявленная последовательность сигналов АЭ отражает известную последовательность процессов деформации и разрушения материала, которые реализуются в вершине распространяющейся усталостной трещины [91, 143, 144]. Они связаны с формированием скосов от пластической деформации у поверхности образца и созданием мезотун-нелей вдоль фронта трещины с последующим разрушением перемычек между ними (см. рис. 3.19). Развитие скосов от пластической деформации происходит преимущественно путем сдвиговой деформации, и раскрытие части фронта трещины в области у поверхности образца определяется модами III + I. Это наиболее простой способ поглощения и релаксации энергии деформации и разрушения. Этот процесс наиболее активен в момент раскрытия и закрытия берегов трещины, поэтому на этих этапах восходящей и нисходящей ветвей нагрузки сигналы от ротаций объемом материала незаметны. Разрушение перемычек между мезотуннелями при регулярном одноосном нагружении также связано р модами III+I, что, в свою рчередь, соответствует локализованным процессам деформации ц разрушения, р которых ротационные эффекты едва заметны. [c.173]

Возрастание соотношения главных напряжений ифает аналогичную роль в изменении долговечности, как и снижение уровня напряжения в случае одноосного нагружения. В области отрицательных соотношений главных напряжений следует рассматривать ситуацию малоциклового разрушения в условиях опыта, тогда как в области положительных соотношений главных напряжений реализуется многоцикловое разрушение. Это заключение подтверждается данными о соотношении между периодом роста трещины и долговечностью в подобных условиях опыта. [c.327]

Если уравнение (128) дает удовлетворительные результаты для всех главных вязкоупругих податливостей, то для одноосного растяжения податливость будет иметь такой же вид независимо от ориентации вектора нагружения. Такое поведение отмечено в работе [58] для стеклоэпоксидных слоистых композитов и в [20] для ориентированного полиэтилена, в котором области кристаллизации играют роль волокон. [c.157]

Эти исследования можно было бы использовать также для определения таких комбинап ий компонентов композита, при которых получались бы заранее заданные его характеристики. В качестве таких характеристик можно было бы выбрать, например, максимальную прочность, большие деформации при разрыве или хорошие деформационные характеристики при двухосном поперечном нагружении. Сравнительно не исследованной областью является проблема выбора оптимальных кривых одноосного растяжения материалов волокна и матрицы для получения композита с заранее заданными свойствами. Этот тип информации был бы очень полезен тем из исследователей, которые занимаются созданием новых видов матрицы и включений. [c.237]

Стз), не отражающего всех особенностей работы металла в условиях эксплуатации конструкций. Следовательно, прогнозировать влияние того или иного вида напряженного состояния на работоспособность материала приходится на основании очень ограниченной информации. Восполнить этот пробел позволяет привлечение для анализа некоторых экспериментально установленных фактов и представлений о поведении материала в экстремальных точках пространства напряжений. Например, результаты многочисленных исследований поведения материалов в условиях всестороннего давления, а также известные представления о роли межатомных сил связи в процессе разрущения позволяют предположить, что либо при всестороннем равном сжатии разрущение вообще невозможно, либо для развития повреждений в этих условиях требуется гораздо больше усилий, чем при всестороннем равном растяжении. Следует также иметь в виду экспериментально установленный факт в ряде случаев, особенно если исследуемый материал имеет пониженную пластичность, в области двухосных растяжений (ст,>0 02>0 сг =0) сопротивление разрушению меньше, чем при одноосном растяжении, например, испытания [86] стали Х18Н9Т и углеродистой стали при отрицательной температуре [87]. [c.138]

В качестве первого приближения примем, что область длиной If вокруг трещины не может воспринимать нагрузку [10]. Запишем соотношение между напряжениями и деформациями для одноосного напряженного состояния через отношение Ipjl, где / — измеренная длина образца [c.115]

Выбор области контактных давлений, охватывающей интервал Os < (/max НВ, обусловлен нреждв всего ее практической неизученностью. В настоящее время точное определение деформаций и напряжений в реальных условиях трения не представляется возможным как вследствие локальности процесса, так и из-за значительного их градиента по глубине. Аналитическое решение этой задачи, основанное на достижениях теории упругости и теории пластичности, получено соответственно только для областей упругого и пластического контактов [20, 22]. Область упругопластических деформаций пока не поддается аналитической оценке. Предложенные в Гб] критерии перехода от упругого контакта к пластическому через глубину относительного внедрения являются в достаточной степени условными, так как не учитывают сил трения. При трении, как и при статическом вдавливании индентора, до сих пор нет однозначного критерия пластичности, который указывал бы на условия наступления пластической деформации [96]. Если при одноосном нагружении пластическая деформация металла начинается при напряжениях, равных пределу текучести, то при трении вследствие сложного напряженного состояния несущая способность контакта повышается и пластическая деформация начинается при значениях q = ds, где Ts — предел текучести с — коэффициент, который в зависимости от формы индентора, упрочнения и т. д. может меняться в значительных пределах (от 1 до 10) [6, 97]. В связи с тем что структурные изменения являются комплексной характеристикой состояния поверхностного слоя, представляется целесообразным их исследование именно в унругопластической области, где они могут служить критерием степени развития пластической деформации, критерием перехода от упругого контакта к пластическому. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...