Критерии деформируемости

Вероятно, как и в развитии расчетов на прочность, интенсивному проникновению в эту область методов теории разрушения будет Предшествовать достаточно длительный период преобладания инженерных методов, основанных на критериях деформируемости, роль которых аналогична роли критериев прочности в прочностных расчетах. Ясно, что от этих методов нельзя ожидать высокой точности. Полученные на их основе расчетные зависимости могут быть использованы лишь для весьма приближенных оценок деформируемости, точность и на- [c.135]

В. Л. Колмогоров [27] предложил следующий критерий деформируемости без разрушения [c.143]

Для проверки и обоснования критериев деформируемости необходимы экспериментальные данные о зависимости пластичности металлов от историй деформирования. Разделим их условно на две группы — на монотонное и немонотонное деформирование. Немонотонным будем называть пластическое деформирование, прерываемое промежуточными разгрузками с изменением направления деформирования. Во всех прочих случаях будем называть деформирование монотонным. Изложенная в 20 методика испытания сплошных цилиндрических образцов позволяет исследовать зависимость пластичности от истории деформирования при монотонном пластическом деформировании. [c.144]

Следовательно, критерий деформируемости при заданной зави-симо-сти ёо(т1) можно записать следующим образом [c.147]

Окончательно критерий деформируемости записывается в виде [c.148]

Обобщая рассмотренные в 21 критерии деформируемости, запишем их в виде где ф — параметр, характеризующий [c.151]

Для оценки вероятности разрушения металла при какой-либо технологической операции на основе критерия деформируемости (4.22) теперь достаточно в плоскости ёо—т] сопоставить с указанными диаграммами точку с координатами ё о—ц. [c.152]

Известные критерии деформируемости позволяют предсказать момент [c.232]

В качестве истинного максимального значения числа дислокаций в скоплении можно принять п = min m(D Условие п < N соответствует преодолению дислокациями барьера и пластическому течению при N развивается неравновесная трещина — наступает хрупкое разрушение. Следовательно, величина S = Nin имеет смысл критерия деформируемости кристалла [ИЗ]. Используя найденные значения N, и можно записать критерий S в следующей форме [c.205]

Рис. 103. Зависимость максимального числа дислокаций в скоплении п, опасного числа дислокаций N и ветвей критерия деформируемости 5 и 8 от приложенного скалывающего напряжения-Т

Рис. 104. Схема, иллюстрирующая температурную зависимость ветви х критерия деформируемости [ИЗ, 119]

Наиболее приемлемым критерием деформируемости деталей больших размеров в области вязких разрушений является величина относительного сужения "ф, изменение которой в зависилюсти от диаметра образцов из углеродистой стали, испытанных на растяжение, показано на рис. 226 [8]. [c.344]

Здесь r - критерий деформируемости, 0 = 0(X(j, - температура поверхности, ДГ - характерный перепад температуры в пленке, Ср - удельная теплоемкость жидкости. Для малых углов 0 вес члена гидростатического давления в (1,10) становится значимым и его тоже нельзя отбрасывать. [c.203]

При разработке моделей прогнозирования трещиностойкости и развития трещин необходимо было сформулировать условие накопления повреждений в градиентных полях напряжений и деформаций. Было показано, что повреждения накапливаются, если размер необратимой упругопластической зоны (при статическом нагружении) или обратимой упругопластической зоны (при циклическом нагружении) больше структурного элемента, размер которого во многих случаях можно принять равным диаметру зерна. В противном случае, когда размер упругопластической зоны меньше размера структурного элемента, материал практически не повреждается и локальные критерии разрушения, сформулированные в терминах механики сплошной деформируемой среды, не дают адекватных реальным ситуациям прогнозов. [c.264]

Рассмотренная универсальная связь между коэффициентом масштаба и инвариантным комплексом механических свойств р.. позволяет ввести двухпараметрические критерии, отражающие диссипативные свойства деформируемого материала. [c.349]

В этой главе мы будем заниматься изучением некоторых частных случаев равновесия деформируемых тел и начнем с рассмотрения деформаций тонких пластинок. Когда мы говорим, что пластинка является тонкой, то подразумевается, что ее толщина мала по сравнению с размерами в двух других направлениях. Самые деформации по-прежнему считаются малыми. В данном случае критерием малости деформации является малость смещений точек пластинки по сравнению с ее толщиной. [c.60]

В механике деформируемого твердого тела при сравнительно большой точности определения напряженно-деформированного состояния в конструкциях степень точности определения момента разрушения остается низкой. Это несоответствие в первую очередь объясняется тем, что гипотеза сплошности, которая кладется в основу задач определения напряжений и деформаций, дает возможность определить лишь осредненные значения напряжений, не учитывая реально существующей микроструктуры, которая существенно влияет на характеристики прочности и разрушения. Многообразие возможных и реально существуюш,их микроструктур не дает возможности построить единую теорию разрушения, которая могла бы учитывать влияние строения материалов на его прочность с той же степенью точности, как определяются напряжения и деформации на базе гипотезы сплошности, игнорирующей микроструктуру материалов. Описанные в 8.10 критерии кратковременной прочности базируются на представлении о разрушении как о мгновенном акте. [c.181]

Отношение температур плавления компонентов сплава служит не только одним из критериев оценки растворимости элементов, но и характеристикой прогнозирующей степень потери деформируемости твердого раствора. Большему различию температур соответствует более существенное снижение пластичности. [c.493]

В настоящее пособие включен лишь ограниченный круг представлений в области сопротивления материалов усталостным и хрупким разрушениям, более близко примыкающих к соответствующим методам расчета, и испытания на прочность. Эти вопросы изложены главным образом на основе линейной механики, деформационных и вероятностных критериев разрушения. Этим изложением делается попытка кратко, применительно к особенностям курса сопротивления материалов, осветить ряд данных в области механики деформируемого тела, опубликованных в литературе, и в том числе полученных коллективом комплекса термопрочности Института машиноведения при участии автора. [c.5]

Применительно к усталости предложено использовать в качестве силового критерия достижения предельного состояния материала соотношение (Ру/Т .) [4]. Согласно этому критерию, разрушение наступает после того, как в одном из циклов нагружения достигнута предельная величина напряженного состояния, характеризуемая рассматриваемым соотношением. Охарактеризовав напряженное состояние основного несущего силового элемента конструкции, можно оценить затраты энергии на его разрушение путем определения объема пластически деформируемого материала, соответствующего этому напряженному состоянию независимо от способа или условий внешнего циклического нагружения (число и направление действия силовых факторов). [c.30]

Неупругие деформации и необратимо затраченная за цикл энергия, а также их суммарные, относительные и удельные значения, соответствующие моменту разрушения, изменяются в широких пределах в зависимости от амплитуды напряжений и долговечности. Температура разогрева в деформируемых объемах материала и тепловая составляющая внутренней энергии, а также суммарные, относительные и удельные значения теплового эффекта и тепловой энергии, рассеянной в окружающей среде, также изменяются в широких пределах в зависимости от условий процесса. Поэтому указанные термодинамические характеристики процесса не могут быть приняты в качестве параметров повреждаемости и критериев разрушения металлов. [c.90]

При определении деформируемости металлов используются различные критерии пластичности, которые можно условно разделить на четыре группы простые, сложные, соответственные и универсальные [26]. Общими требованиями, предъявляемыми к этим критериям, являются однозначность, относительность, аддитивность и чувствительность. [c.18]

Анализ явления потери устойчивости, выполняемый средствами механики с использованием соответствующего математического аппарата, позволил сформулировать критерии устойчивости формы равновесия деформируемой системы. Следует отметить три таких критерия, носящих названия статический, энергетический и динамический. [c.287]

На рис. 64 сопоставлена деформация к моменту разрушения при деформировании по программе т] = Ссо, определенная по критерию (4.22) (ей соответствует диаграмма пластичности 1) и по критерию (4.25) (кривая 2), с фактической. Приведенные результаты показывают, что рассмотренные критерии деформируемости предсказывают деформацию к моменту разрушения примерно с одинаковой точностью. По критерию (4.22) эта деформация оказывается заниженной, а по критерию (4.25) завышенной. Тем не менее в связи с естественным разбросом результатов испытаний при построении диаграммы пластичности, нестабильностью свойств материала, недостаточной Дойностью информации о истории деформирования и т. д. в большинстве случаев точность этих критериев вполне достаточна. Однако при проектировании процессов обработки металлов с достаточнЬ стабильными свойствами желательно исходить из более точного критерия деформйруемобти. Есть некоторое основание считать, что таковым является критерий, опубликованный в работе [13] и полученный, исходя из следующих соображений. [c.146]

Рассмотрим теперь простое нагружение тl= onst, при котором все рассмотренные критерии деформируемости сводятся к условию (4.22). Будем считать, что Т1 — неслучайный параметр, а пластичность Спр и необходимая пластичность ё о — случайные величины с плотностью распределения соответственно fl(x) и /2(н). [c.152]

Отметим также еще один интересный вывод, который следует из рассмотрения критерия S при приложении его к монокристаллам произвольной ориентировки. В данном случае опасное скалывающее напряжение равно Тс = UT tg /s х, и, в соответствии с этим, опасное число дислокаций равно N albx) tg а ветвь критерия деформируемости принимает вид (olbrj) tg %. Поскольку температуре перехода Тс отвечает условие Sg = 1, находим, что для кристаллов с большими углами наклона плоскости базиса к оси образца локальное напряжение преодоления препятствий при температуре перехода, т. е. a а/Ь) tg %, должно быть меньше, чем для кристаллов с малыми углами %. В соответствии с (V.2) [c.210]

Необходимо, однако, указать на основное ограничение в приложимости рассмотренной упрощенной схемы вывода критерия деформируемости. Оно определяется, по-видимому, не только учетом лишь одного типа потенциального барьера в использованием простейшей модели деформационной неоднородности — дислокационного скопления, но и отождествлением препятствия, перед которым формируется опасное скопление, с препятствиями, определяющхши предел текучести при этом, в частности, предел текучести оказывается существенно зависящим от процесса формирования дислокационных скоплений. Такой подход справедлив, если преобладающую роль в обоих процессах действительно играют препятствия одного типа (например, границы зерен в поликристаллах), в других случаях он может, вообще говоря, оказаться неточным. [c.211]

В соответствии с изложенной выше схемой вывода критерия деформируемости кристалла и температуры перехода Тс. это отличие можно связать с различием во взаимодействии атомов ртути с дисклокациями в олове и цинке. Если в цинке атомы ртути заметно препятствуют рассасыванию опасных де- [c.214]

Рассмотрены процессы повреждения и разрушения материалов и элементов конструкций и формулировки критериев разрушения на основе подхода, включаюшего механику деформируемого твердого тела, механику разрушения и физику прочности и пластичности. Приведены подходы к описанию кинетики трещин при статическом, циклическом и динамическом нагружениях элементов конструкций. Рассмотрены методы и алгоритмы численного решения упруговязкопластических задач при квазистатическом (длительном и циклическом) и динамическом нагружениях. Основу книги составили результаты, полученные авторами. [c.2]

В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных анализу прочности и долговечности материалов и элементов конструкций. В ряде публикаций проблема прочности и разрушения рассматривается с феноменологических позиций— на базе концепций механики деформируемого твердого тела. К другому направлению относятся работы по развитию физики прочности и пластичности материалов, в которых анализ рузрушения проводится на атомарном и дислокационном уровнях, т. е. на микроуровне. В этих исследованиях весьма затруднительно включение в параметры, управляющие разрушением, таких основных понятий механики, как, например, тензоры деформаций и напряжений или жесткость напряженного состояния. Поэтому в последнее время интенсивное развитие получило направление, которое пытается соединить макро- и микроподходы при описании процессов повреждения и разрушения материала и формулировке критериев разрушения. [c.3]

Выявленные закономерности послужили основой для разработки физико-механической модели хрупкого разрушения ОЦК металлов и формулировки критерия разрушения в терминах механики сплошной деформируемой среды. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что зарождение микротрещины контролируется эффективными напряжениями, геометрией дислокационного скопления, определяющей концентрацию эффективных напряжений в голове скопления, а также наибольшим главным напряжением. С ростом температуры и пластической деформации концентрация эффективных напря- [c.146]

Предложенный в рамках настоящей работы подход к определению направления развития усталостной трещины, хотя и наиболее адекватно отражает физические процессы на микроуровне, в расчетном плане достаточно трудно реализуем. Сложность реализации предложенного подхода в первую очередь связана с необходимостью детализации анализа НДС до масштабов зерна поликристаллического тела. Так, при использовании МКЭ размер КЭ у вершины трещины должен быть порядка размера зерна, что приводит к существенному увеличению разрешающей системы уравнений. Упростить расчетную процедуру можно, используя критерий максимальных растягивающих напряжений Иоффе [435]. В этом случае расчет траектории проводится непосредственно с позиций механики сплошного деформируемого тела, что дает возможность не анализировать НДС до масштаба зерна, а аппроксимировать тело гораздо более крупными КЭ. Хотя критерий Иоффе не учитывает физических особенностей разрушения материала у вершины трещины, расчет по нему дает достаточно хорошее совпадение с экспериментальными результатми по направлению роста трещин усталости [180]. [c.194]

Известно больщое количество работ, посвященных установлению взаимосвязи локальных критериев разрушения с треЩ И-ностойкостью материала Ki - Прежде чем перейти к анализу некоторых предложенных моделей прогнозирования трещино-стойкости, остановимся на некоторых общих положениях, используемых практически во всех моделях, связывающих Ki с локальными критериями. Известно, что характер распределения напряжений и деформаций у вершины трещины как при анализе НДС в упругой, так и в упругопластической постановке является сингулярным [16, 200]. Поэтому при использовании локальных критериев, отнесенных к материальной точке деформируемой среды, разрушение должно начинаться при сколько угодно малой приложенной нагрузке. Чтобы избежать этого и получить ненулевые критические значения внешних параметров, необходимо принять некоторое дополнительное требование, в качестве которого вводится следующее условие напряжение или деформация должны достичь критических значений в некоторой области перед вершиной трещины размером Гс [170, 222]. Эту [c.226]

Для решения данного вопроса на стадии конструктивно-технологического проектирования соединений оболочковых конструкций наиболее удобным является airopfmi оценки запаса пластичности материала, базирующийся на критерии В.Л. Колмогорова /128/. Согласно данному ПОДХОДУ, условие деформируемости металла без разрушения за период [c.192]

Изложены современные представления и оригинальные исследования по теории магистральных трещин, способных распространяться в твердых деформируемых телах, приводя к частичному или полному разрушению. Содержанием книги охватывается широкий круг вопросов поведения тел с трещинами — от критериев распространения трещины и до решения ряда сложных задач механики разрушения. Рассматриваются предельные п допредельные состояния равновесия при однократном, многократном, термическом и динамическом нагружениях в упругих, вязкоупругих, упругопластических и пьезоэлектрических телах с трещинами. Изложены методы экснерименталь-гюго определения характеристик трещиностойкости материалов. [c.2]

Для курса сопротивления материалов, отражающего развитие механики деформируемого твердого тела и усовершенствование расчета на прочность современных конструкций, все более актуальным становится освещение вопросов механики разрушения как основы оценки несущей способности по сопротивлению хрупкому и усталостному разрушению. Эти критерии несущей способности в свете закономерностей распространения макроразру-щения входят в тесную связь между собой, существенно углубляя представления о кинетике образования предельных состояний и запаса прочности в процессе исчерпания ресурса при работе изделий. [c.3]

В книге рассмотрены вопросы сопротивления жаропрочных материалов неизотермическому малодикловому нагружению — термической усталости. Приведены экспериментальные данные по термической усталости жаропрочных сталей, никелевых деформируемых и литых сплавов, используемых в основном в деталях газотурбинных установок. Освещены роль технологических факторов (режимов литья и термообработки, покрытий, пайки и др ). а также влияние основных параметров циклического нагружения — температуры, частоты, нагрузки. Определены критерии прочности при термоусталостном нагружении при высоких (до 1050 С) температурах и предложены расчетные уравнения для прогнозирования долговечности. Изложены методы испытаний, приведены схемы испытательных машин. [c.2]

За параметр повреждаемости и критерий разрушения твердого тела принимается плотность внутренней энергии и, накопленной в деформируемом элементе тела. В соответствии с термодинамической теорией тело считается разрушенным, если хотя бы в одном макрообъеме, ответственном за разрушение, плотность внутренней энергии достигает предельной (критической) величины u . Этому моменту соответствуют образование в теле трещины критического размера и резкая локализация процесса в устье трещины и ее развитие (движение) по механизму Гриффитса. Условие разрушения записывается в виде [c.88]

Третий том курса содержит шестой отдел, посвященный динамике (глава XVII) и устойчивости (глава XVIII) деформируемых систем. Такое объединение этих разделов механики стало традиционным. Часто оно основывалось лишь на сходстве математических задач по определению собственных частот и критической силы как собственных чисел матрицы коэффициентов некоторой линеаризованной системы уравнений, относящейся к механической системе с конечным числом степеней свободы, или собственных значений некоторого дифференциального оператора, в случае системы с бесконечным числом степеней свободы (в проблеме, устойчивости интересуются, как правило, минимальным собственным числом (значением)). Еще более органичным сближение указанных выше разделов механики стало в связи с развитием теории динамической устойчивости. Существенным импульсом для дальнейшего такого сближения явились работы В. В. Болотина, способствовавшие осознанию специалистами того факта, что само понятие устойчивости форм равновесия (покоя) следует рассматривать как частный случай понятия устойчивости движения, поскольку само равновесие (покой) является частным случаем движения. Даже обоснование широко используемого статического критерия устойчивости становится строгим лишь при использовании аппарата динамики. В связи со сказанным естественно предпослать обсуждению устойчивости изложение динамики. Именно такая последовательность расположения материала и принята в настоящей книге. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...