Изменения свойств материалов при ударных нагружениях

Из предыдущих рассуждений следует, что любое изменение формы, профиля или свойств материала стержня, приводящее к уменьшению общей площади ОАВС под диаграммой сила — перемещение , неблагоприятно скажется на способности стержня, выдерживать ударные, или импульсные, нагрузки. Для дополнительной иллюстрации этого сравним поведение при статическом и динамическом нагружениях двух образцов, показанных на рис. 15.3. Отметим, что оба образца имеют одинаковую длину, одинаковую минимальную площадь поперечного сечения и изготовлены из одного материала. Эффектами концентрации напряжений будем пренебрегать. [c.502]

Кроме того что при ударном нагружении следует учитывать сложное взаимодействие возникающих волн напряжения, необходимо иметь в виду, что при динамическом нагружении могут значительно изменяться характеристики материала по сравнению с их обычными значениями в квазистатических условиях [5]. Зависимость напряжений от деформаций в циклических условиях уже обсуждалась в гл. 8 и 11. Информация об особенностях поведения материалов и изменении их свойств при динамическом нагружении пока еще далеко не полна, и любые дополнительные сведения о вязкости разрушения, прочности, жесткости и концентрации напряжений в условиях ударных воздействий, несомненно, окажутся полезными расчетчику. [c.531]

Влияние скорости деформирования на механические свойства металлов изучено довольно подробно. Увеличение скорости деформирования металлов приводит к росту прочностных характеристик и особенно предела текучести материала. Однако суш,е-ственные изменения механических свойств металлов наблюдаются только при скоростях деформирования, соответствуюш,их ударному нагружению, т. е. превышаюш их 10 с . [c.58]

Как отмечено выше, исходные порошки металлов, окислов и фтор-углеродного полимера при получении композитных порошков и материалов подвергались различного вида физико-химическому воздействию. В связи с этим можно было ожидать изменения химического состава и иных свойств конечного продукта. В частности, при совместной механохимической активации в шаровых мельницах возможно появление материала, из которого состоит данное оборудование (стальные стенки, шары). При газодинамическом ударном нагружении (ХГН) также возможны изменения исходной кристаллической решетки, включая частичную аморфизацию. [c.176]

Следует отметить, что перечисленные твердомеры позволяют оценить твердость не прямым способом с обеспечением необходимой степени нагружения индентора, а косвенным — путем установления связи статической твердости с параметрами ударного импульса или изменением частоты колебаний стержня. При использовании этих твердомеров имеются определенные ограничения по массе контролируемых деталей, соотношению упругих свойств индентора и испытуемого материала, ориентации в пространстве. [c.384]

Как известно, с понижением температуры эксплуатации механические свойства металлических сплавов существенно изменяются, причем характер этого изменения зависит с одной стороны от природы сплава — кристаллографического строения решетки, химического состава, чистоты, величины зерна, термической обработки и других факторов и с другой стороны — от условий нагружения, т. е. эксплуатационного режима работы материала. Для всех деформированных и многих литых сталей и сплавов наблюдается общая закономерность — повышение характеристик прочности О НВ Е С. Пластичность и ударная вязкость [c.23]

Ударная вязкость снижается при повышении прочностных свойств (если одновременно ухудшается пластичность). Однако для инженерных решений надо учитывать следующую важную особенность изменений вязкости. В сопротивлении ударному разрушению участвует, хотя и неодинаково, определенный объем материала по всему поперечному сечению образца (детали). Между тем при кручении или изгибе при однократном или циклическом нагружении максимальные напряжения создаются только в наружном слое, и серединные слои остаются почти не нагруженными. Поэтому упрочнение, создаваемое поверхностной обработкой, индукционным нагревом, холодной деформацией и в меньшей степени химико-термической обработкой, почти не снижает вязкости (кроме деталей небольшого сечения). [c.156]

Исследование структурных изменений в материале nojf влиянием термической усталости находится на начальной стадии [2, 25, 72, 81, 115]. Первые серьезные упоминжия в литературе на эту тему относятся к пятидесятым годам, когда появились публикации Ко-нигера и Либмана В публикуемых работах [18, 781 приведены изменения механических свойств материала после их ударного нагрева, но без глубокого анализа структурных изменений. Исследования сводились к разработке нрвых методик для лабораторных условий и проводились они в основном на образцах из высоколегированной стали [2. 26, 75, 91, 142]. В этих работах описаны различные методики и определено количество циклов нагружения, при которых на поверхности материала образуются трещины. [c.21]

Аналитические решения такого рода уравнений получены для задач в идеализированной постановке (плоскость с полу-бесконечной или конечной трещиной, пространство с дисковидной трещиной и т. д.) при воздействии гармонических и ударных нагрузок (достаточно полный их обзор дан в работах [148, 177, 178, 199, 220, 271]. Однако эти решения дают представления о реальном поведении конструкции конечных размеров только в начальный период времени (до прихода в вершину трещины волн напряжений, отраженных от границ тела). Кроме того, они не учитывают разнородности материала конструкции по механическим свойствам, изменения граничных условий по-берегам трещины в процессе ее продвижения траектория трещины считается прямолинейной, а удельная эффективная энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей yf, принимается постоянной и не зависящей от скорости деформирования. Очевидно, что с помощью методов, имеющих указанные ограничения, навряд ли можно дать надежные оценки работоспособности элементов конструкций сложной формы и характера нагружения. Поэтому широкое распространение получили численные методы расчета динамических параметров механики разрушения [177, 178]. [c.241]

Среди свойств материалов, проявляющихся при динамических нагрузках, экспериментально наиболее полно и последовательно изучена сжимаемость на ударных волнах. Ударные адиабаты экспериментально определены для большинства элементов периодической систему Менделеева, а также для многих химических соединений в широкой области изменения их термодинамических параметрвв. Большое количество экспериментов проведено с целью изучения области состояний, в которой вещества в процессе динамического нагружения и последующей разгрузки остаются в твердой фазе. В этой области в полной мере проявляется тензорный характер напряжений и деформаций материала. На фронте ударной волны в металлах область твердого тела охватывает широкий диапазон напряжений от нормального состояния до ГПа. [c.3]

Одним из наиболее перспективных методов получения объемных изделий из аморфных металлов является взрывное компакти-рование порошков. Особенности и механизмы образования химических связей между частицами из аморфного материала достаточно интенсивно изучаются [45, 46], но при этом рассматриваются пограничные области порошинок. Изменения же в центральной области при ударно-волновом нагружении остаются практически неизученными, хотя могут оказать суш ественное влияние на свойства всего изделия. [c.227]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...