Зависимость релаксации напряжений от деформации

Зависимость релаксации напряжений от деформации [c.64]

Данных о зависимости релаксации напряжений от деформации имеется немного, однако они подтверждают то, что и следовало ожидать из анализа зависимости ползучести от напряжения при [c.64]

Приведенные кривые модулей релаксации и зависимости напряжений от деформаций при постоянной скорости деформирования были получены для растяжения, сжатия и изгиба образцов из эпоксидной смолы на рис. 2 соответствующие сжатию кривые построены по данным работы [69]. Впоследствии те же авторы [70] построили приведенные кривые для композитов с матрицей из эпоксидной смолы и включениями в виде стеклянных шариков, или параллельных стеклянных волокон, или пузырьков воздуха (пенопласт) при всех указанных выше видах нагружения. [c.118]

Рассекая поверхность плоскостями, перпендикулярными осям а, ей/, получаем соответственно кривые ползучести при постоянном напряжении (рис. 12.1), кривые релаксации напряжений при постоянной деформации (рис. 12.2), графики зависимости напряжения от деформации для определенных значений времени (12.3). Последние называют изохронными кривыми ползучести. [c.270]

Растяжение и кручение совместное тонкостенной трубки — Зависимости напряжений от деформаций 148, 160 Рассеяние дополнительное 348 Релаксация 241, 242 — Время 372 — Кривые 244, 289 [c.393]

Материалы и тела, для которых зависимость между напряжениями и деформациями включает время, называются упруго-вязкими. Для таких материалов характерны следующие реологические свойства 1) изменение деформаций при постоянных напряжениях (ползучесть) 2) изменение напряжений при постоянных деформациях (релаксация) и снижение прочности при длительном воздействии нагрузок. Все реальные тела обладают свойством ползучести, но проявление этих деформаций зависит от промежутка времени, в течение которого ведутся наблюдения за процессом деформирования, от величины приложенной нагрузки и температуры, от граничных условий. Так, течение жидкости можно наблюдать за очень короткие промежутки времени (секунды, минуты), льда — за несколько часов и суток, глин — за сутки и месяцы, скальных грунтов — за тысячелетия и т. д. Течение жидкости вызывают очень малые касательные напряжения, тогда как для течения скальных грунтов требуются значительные напряжения. [c.57]

На рис. 1, а приведена зависимость активационной площади At от пластической деформации Ср в стабилизированном цикле для двух амплитуд деформации Ае сильно уменьшается с увеличением напряжения от (Б ) до (А) вдоль петли гистерезиса. В противоположность этому корректированная площадь Аес В цикле при средних амплитудах (см. рис. 1, 6-, Spa = 1,5х X 10 ) почти не изменяется, как показано в [2]. Новые эксперименты по релаксации, которые производились при 8=0 и результаты их описаны в данной работе, показывают, что для небольших амплитуд (см. рис. 1,6 Сра = 4 10 ) корректированная площадь Аес также зависит от напряжения в цикле.Величина Аес при Оо (точка (А) в петле, приведенной на рис. 1, а вверху) растет слабо с понижением амплитуды пластической деформации. [c.131]

Зависимость сопротивления материала пластической деформации от скорости деформирования приводит к конечному времени установления равновесного состояния за фронтом плоских упруго-пластических волн нагрузки. В связи с этим их распространение в течение времени, сравнимого с временем релаксации напряжений, существенно зависит от скорости роста нагрузки, а напряжения в волне соответствуют неравновесному состоянию материала при прохождении фронта волны. [c.155]

Изменение времени релаксации в зависимости от скорости и величины деформации (снижение вязкости с ростом скорости и величины деформации) приводит, как и при распространении волны в стержнях, к снижению напряжений и деформаций за упругим фронтом перед пластической волной. [c.162]

Согласно уравнению (8), наклон области 7 на кривой v—К должен уменьшаться по мере того, как радиус кривизны конца трещины увеличивается. Таким образом, анализ [207, 208, 210] должен предсказывать снижение зависимости скорости роста трещин в сплавах при понижении предела текучести, поскольку соответственно увеличивается релаксация напряжений в пластической зоне. Рис. 117 и 118 действительно подтверждают это предположение. Если, как полагают некоторые исследователи [166], пластическая зона впереди вершины трещины распространяется в зоне, свободной от выделений, вдоль границ зерен в высокопрочных алюминиевых сплавах, то очень узкая зона, свободная от выделений, должна приводить к более крутому подъему области 7 на кривой V—к. Такой характер кривых наблюдался на практике [166]. Однако следует напомнить, что ширина пластической зоны обычно на несколько порядков больше ширины зоны, свободной от выделений. Например, на рис. 106 показано, что пластическая деформация распространяется в области от одного до трех близлежащих от трещины зерен. [c.284]

Пусть изменение температуры в элементе 1 за полуцикл равно максимально допустимому по условию приспособляемости. Если бы ползучесть отсутствовала, отображающая точка за цикл дважды проходила бы (в противоположных направлениях) отрезок AD (рис. 21), при этом деформация была бы чисто упругой. При наличии выдержки (при максимальной температуре цикла) точка А в результате релаксации напряжений в соответствии с выражением (1.55) переместится в положение В. Вследствие этого при охлаждении будет иметь место мгновенная пластическая деформация D. В зависимости от параметров системы эта деформация может происходить а том же элементе 1 (рис. 21, а) или в элементах, испытывающих изотермическое нагружение (рис. 21,6). [c.41]

МОЖНО построить по уравнениям или же непосредственно по результатам измерения перемещений в различные моменты времени для модели под постоянной нагрузкой (что соответствует постоянному напряжению в рассматриваемом материале). Такой опыт называется испытанием на ползучесть. Другая характерная зависимость — кривая изменения напряжения в зависимости от времени при постоянной деформации. Такие кривые также можно построить по уравнению, описывающему поведение модели, или же путем создания в модели постоянного перемещения (или деформации). Такой опыт называется испытанием на релаксацию напряжений, так как при этом величина усилия постепенно убывает со временем. [c.121]

Для изучения процесса релаксации напряжения образец подвергают деформированию до заданной величины 8j, после чего деформация остается постоянной, а напряжение, необходимое для ее поддержания, со временем уменьшается. В результате определяют зависимость напряжения о от [c.90]

Релаксация напряжения резины при осевом сжатии заключается в определении (ГОСТ 9982—62) зависимости напряжения (силы реакции) сжатого до постоянной деформации образца от времени нахождения его в деформированном состоянии и определяется [c.241]

Микролегирование магнием значительно повышает стойкость бериллиевых бронз против релаксации при статическом нагружении (рис. 28). Зависимость сопротивления малым пластическим деформациям от концентрации магния в пределах 0,1—0,4%, как уже упоминалось выше, практически не выявляется, но в условиях статической релаксации при одинаковых начальных напряжениях [c.63]

График зависимости напряжения от времени называется кривой релаксации (фиг 31). Зависимость напряжения от времени при постоянной деформации по измененной гипотезе И. М. Беляева имеет вид [22] [c.292]

Величина Р определяется зависимостью Р = ХР х — коэффициент внешней нагрузки, определяемый в зависимости от распределения жесткостей деталей соединения). Вопросы определения коэффициента внешней нагрузки подробно рассмотрены в [1]. Условия малоциклового деформирования резьбовых соединений не вносят каких-либо специфичных особенностей в методику определения 7, так как упругопластическое деформирование витков резьбы (при упругом деформировании сравнительно длинной гладкой части стержня) несущественно влияет на величину податливости шпильки П1. В правильно сконструированном соединении в процессе его нагружения, несмотря на ослабление затяга, вызываемого местными пластическими деформациями на сопрягаемых поверхностях, явлениями релаксации напряжений, не должно нарушаться условие герметичности узла и не должно происходить раскрытие стыка. [c.196]

Программа IV — испытания на термическую усталость при ползучести в условиях релаксации напряжений (длительная термическая усталость). В этих испытаниях определяют зависимость долговечности от варьируемых параметров температуры шах. деформации за цикл е и длительности выдержки между циклами Тв. [c.62]

График зависимости напряжения от времени при постоянной деформации называют кривой релаксации (рис. 2.5,2). [c.110]

Резины обладит уникальными эластическими свойствами. При нормальных температурах резины могут подвергаться большим упругим деформациям. Модуль упругости резин (1...10 МПа) на несколько порядков ниже модуля упругости стали. Для резин свойственна релаксация напряжений при их механическом нафужении. В зависимости от природы каучуковой основы резины обладают следующими механическими свойствами временное сопротивление 1...50 МПа относительное удлинение при разрыве 100...800 % твердость по Шору 30...95. [c.162]

На той стадии испытаний, когда в образце распространяются полосы Чернова — Людерса (например, в малоуглеродистой стали) периодически происходит резкая релаксация напряжений, возникает кривая напряжение—деформация, имеющая выпуклости и вогнутости. При этом амплитуда колебаний напряжений в направлении вверх и вниз различается в зависимости от жесткости испытательной машины, часто становится трудным поддерживать постоянную скорость деформаций, возникают затруднения [7] при определении нижнего предела текучести. Кроме того, у некоторых материалов в результате взаимодействия атомов растворенных элементов, например углерода и азота, с дислокациями при определенных температурах и в определенном интервале скоростей деформации возникает пилообразная кривая напряжение — деформация. В той области становится трудным регулирование скорости деформации с использованием обратной связи с удлинением на расчетной длине образца, поэтому такое регулирование приходится осуществлять вручную [61. [c.47]

Рис. 5Л0. Огибающая разрывов, схематически показывающая зависимость диаграмм напряжение—деформация от скорости деформации и температуры (огибающая соединяет точки, соответствующие разрушению пунктирные линии показывают ход релаксации напряжений или ползучести) [22] Стрелкой обозначено направление возрастания скорости деформации или понижения температуры.

Так же, как кинетика релаксации напряжения определяется спектром времен релаксации, развитие запаздывающих упругих деформаций зависит от спектра времени запаздывания. В линейной области эти спектры времени релаксации и запаздывания связаны однозначной зависимостью. Поэтому достаточно знать один из них для характеристики другого [5]. [c.103]

Другим примером использования релаксации напряжений для оценки трудно измеряемых реологических параметров служит работа [39], в которой была показана возможность определения вязкости при очень низких скоростях деформации на основе измерения релаксации напряжения при постоянной деформации. В связи с этим была предпринята упрощенная, но успешная попытка сопоставления для пластичных дисперсных систем зависимости от скорости деформации, с одной стороны, измеряемой обычными методами эффективной вязкости т) , с другой стороны, величины, имеющей размерность вязкости п определяемой по формуле [c.109]

Иными словами, между актом приложения нагрузки и моментом наступления в деформированном материале равновесного состояния проходит достаточно большой отрезок времени. Процессы установления равновесия, временной ход которых определяется перегруппировкой частиц под действием теплового движения, являются релаксационными. Релаксационная природа — основная особенность высокоэластической деформации резины, определяющая ее основные физико-механические свойства. Вследствие релаксационных процессов, протекающих в резине при деформации, проявляются явления ползучести и релаксации напряжения, уровень которых в свою очередь определяет долговечность материала. Проявление того или иного эффекта зависит от режима деформации резины. В зависимости от частоты деформирования различают статический и динамический режимы нагружения, а в зависимости от способа деформирования — режимы постоянной нагрузки или постоянной деформации. [c.25]

Рис. 83. Зависимость активационного объема в Si от степени деформации при 750 (7), 700 (2) и 650° С (3), полученная из обработки данных по релаксации напряжений In (-Т ) = Дт ) (см. рис. 82)

В СССР стандартизированы методы испытаний на релаксацию напряжений при температуре до 1200 X при растяжении, изгибе и кручении. Целью испытаний является получение кривой релаксации — зависимости напряжения в образце от времени испытания в условиях постоянства заданного начального перемещения (До) и начальной деформации расчетной части образца (прямые методы испытаний) или в условиях постоянства заданного начального перемещения (косвенные методы). Кривая релаксации отражает уменьшение напряжений в образце во времени (рис. 20.7) [c.357]

Во второй серии экспериментов изучали процесс релаксации напряжения при деформации q = 20 %. Характеристики угловых распределений определяли для пленки с закрепленными концами. Измерения проводили с помощью устройства, позволяющего деформировать образцьг непосредственно в измерительной камере. Одновременно снимали сами кривые релаксации напряжения (зависимости напряжения о от времени т), а также кривые восстановления (зависимости деформации от времени т). [c.71]

В этой модели тело разделяется на элементарные объемы с различными критическими напряжениями, при которых начинается пластическая деформация. Предполагается, что элементы материала деформируются упруго и идеально пластически и общие деформации в отдельных элементарных объемах постоянные и равны внешней деформации е. Релаксация элементарных объемов модели характеризуется их эффективными напряжениями и активационными площадями и описывается экспоненциальной зависимостью скорости дислокаций от напряжения. В предложенной модели общий активный объем, в котором происходит движение дислокаций, растет с увеличением напряжения вдоль полупетли гистерезиса. [c.132]

Сильно выраженные временные свойства. К числу их относятся а) зависимость модуля упругости от скорости деформирования или частоты воздейст-, ВИЙ б) релаксация напряжений при постоянной деформации в) ползучесть (рост деформаций во времени при постоянных напряжениях). [c.339]

На рис. 33 представлены схемы программного упрочнения. В первом случае (рис. 33, а) нагружение происходит со скоростью, соот-ветствуюш,ей условию постоянства скорости деформирования образца в макроупругой области. При достижении о необходимо снизить скорость нагружения, что позволяет дополнительно повысить эффект программного упрочнения. Второй метод определения режима программного нагружения заключается в соблюдении соответствия скорости нагружения полному протеканию релаксации напряжений на каждом уровне нагрузки в макроупругой области деформаций (рис. 33, б). Для выбора оптимального режима программного нагружения целесообразно использовать зависимости от температуры и скорости нагружения таких физических характеристик, как электросопротивление и скрытая энергия [60]. [c.92]

Поверхность, выражаемая зависимостью, Тр = /i (Тв, ё), имеет иной характер (рис. 45,6). Зависимость долговечности от времени выдержки проявляется особенно сильно в области наибольших деформаций. При увеличении времени выдержки предельные кривые Тр = /з Ю в сечени-ях с = = onst и е = onst асимптотически приближаются к прямой, соответствующей режиму длительной прочности [29]. Зависимость долговечности от Тд наиболее резко обозначена в правой части кривых до точки перегиба. По-видимому, положение этого перегиба соответствует точке перелома кривой релаксации напряжений И. А. Одинга в логарифмическом масштабе. [c.100]

Наши многократные ежегодные опыты, проводимые во время лабораторных работ на легкоплавких металлах, таких как свинец, цинк, олово при комнатной температуре, подтверждают, что и в этих материалах скоростная чувствительность сопротивления деформации имеет насыщение именно такого характера, как это показано на рис. 4.12. Следовательно, модель сопротивления деформации работает в соответствии с экспериментальными результатами и в пределах заложенной в нее аксиоматики, а значение сопротивления деформации определяется конкуренцией скоростей упрочнения и релаксации напряжений. Отметим, что использование модели поможет существенно сэкономить ресурсы при исследовании реологических свойств металлов и обеспечить возможность корректировки режимов деформации в зависимости от колебаний марочного состава, что особенно важно при обработке сложнолегированных сплавов. [c.191]

В связи с явлением ползучести в титановых сплавах при нормальной температуре и напряжениях меньше Оо,2 имеет место релаксация напряжений. При испытании на релаксацию величина накопленной деформации весьма близка к деформации ползучести, которая накопилась бы при непрерывном действии постоянного напряжения, равного полусумме начального и конечного напряжений, как это было показано в работе [17]. Релаксация интенсивно протекает в первые минуты и часы испытаний, а затем затухает. Процесс релаксации протекает в том же диапазоне напряжений, в котором наблюдается ползучесть. В связи с этим условный предел ползучести (0,5—0,7)ао 2 в зависимости от легирован-ности сплава является одновременно и условным пределом релаксации напряжений, а релаксационная стойкость может оцениваться по результатам испытаний на ползучесть. [c.128]

Остановимся еще на одноц явлении—релаксации напряжений, которая характеризуется уменьшением напряжений при постоянной деформации. Например, она наблюдается в болтовых соединениях, когда усилие затяжки и, следовательно, плотность соединения со временем уменьшаются. Релаксацию напряжений (усилий) можно проиллюстрировать простой схемой (рис. 3.26), на которой между двумя неподвижными плоскостями помещена пружина с динамометром, показывающим усилие растяжения. Если материал пружины обладает свойством релаксации, то показания на динамометре уменьшаются. Это можно изобразить графиком зависимости напряжений от времени — кривой релаксации (рис. 3.27). Начальное напряжение а о создается в короткий промежуток времени при некотором фиксированном перемещении 5 крюка динамометра до опоры. Затем напряжение (усилие) уменьшается сначала быстро, а затем с затуханием, приближаясь асимптотически [c.65]

Чтобы с самого начала испытаний на термическую усталость при одноосном растяжении—сжатии деформация стала знакопеременной, образец устанавливают между максимальной и минимальной температурами. Даже, если фиксируется максимальная или минимальная температура, у пластичных материалов часто не обнаруживаются различия в усталостной долговечности. Это обусловлено тем, что при повышении температуры происходит релаксация напряжений вследствие ползучести.- При увеличении числа циклов нагружения петля гистерезиса уравновешивается, напряжения стремятся приблизиться к знакопеременным. Однако у материалов с недостаточной пластичностью, механические свойства которых при растяжении и сжатии различны (например, у чугуна в случае установки образца при максимальной температуре фиксируется односторонняя петля гистерезиса при растяжении) усталостная долговечность уменьшается [18] по сравнению с установкой образца при минимальной температуре. Даже у чугуна петля гистерезиса по различному смещается в зависимости от того, насколько легко происходит ползучесть вблизи максимальной температуры. При термической усталости при однонаправленном сжатии с установкой образца при минимальной температуре по мере облегчения ползучести происходит сдвиг в сторону напряжений растяжения, поэтому усталостная долговечность падает [19]. [c.259]

Для оценки релаксации напряжения образёц мгновенно деформируется на заданную величину и затем измеряется напряже-ние, необходимое для поддержания этой деформации, как функция времени. Такой вид испытания схематически изображен на рис. 1.1. Результаты испытаний выражают в виде графиков зависимости напряжения или отношения напряжения к заданной деформации (называемого релаксационным модулем) от времени. Данные о релаксации напряжения столь же важны для понимания механизма вязкоупругости полимеров, как и данные о ползучести. Однако определение релаксации напряжений не так широко используется экспериментаторами, как испытания на ползучесть. Это можно объяснить двумя причинами 1) эксперименты по оценке релаксации напряжения осуществить значительно труднее, чем по оценке ползучести, особенно для жестких материалов 2) данные о ползучести практически более важны при конструировании изделий и прогнозировании их поведения при длительно действующих нагрузках, чем данные о релаксации напряжения. [c.16]

Для моноволокон целлюлозы установлено [74], что релаксация напряжений зависит от начальной деформации — релаксационный модуль уменьшается с возрастанием деформации. В случае полиамида и полиэтилентерефталата [75] темп релаксации напряжения резко возрастает с увеличением начального удлинения. Аналогичные результаты получены для ПЭ [76, 78]. В таких полимерах как АБС-пластики и поликарбонат, которые могут претерпевать холодную вытяжку, релаксация напряжений протекает особенно быстро при удлинениях, близких к пределу текучести. При низких начальных удлинениях, соответствующих линейному участку кривых напряжение—деформация, напряжение релакси-рует медленно. Однако в области, где зависимость напряжение— деформация начинает отклоняться от линейной, напряжение ре-лаксирует значительно быстрее. [c.65]

Формальная теория вязко-упругого поведения была предложена в работе Д. Олдройда [26], посвященной изложению инвариантного описания движения сплошной среды при наличии конечных упругих деформаций. Им было показано, что инвариантная процедура формальных обобщений простых реологических зависимостей на случай произвольных деформаций упруго-вязкдй сплошной среды является отнюдь не однозначной. В качестве простого примера справедливости этого положения им была рассмотрена простая задача о движении жидкости с одним временем релаксации и одним временем запаздывания в зазоре коаксиально-цилиндрического вискозиметра при различных обобщениях реологического уравнения, построенного для случая малых деформаций. Оказалось, что в зависимости от обобщения этой модели эффект нормальных напряжений существенно изменяется. [c.31]

Так было показано, что регистрация зависимости разности нормальных напряжений pjj — р 2 от деформации позволяет определить время полного тиксотропного восстановления структуры упругой жидкости после ее деформирования [30], Относящиеся сюда данные представлены на рис. 43. Опыты проводили при 20°, При Q = onst раствору нафтената алюминия задали деформацию 10 %, при которой напряжения релаксировали в течение 2 мин. Затем была получена кривая 1. Если после первого деформирования релаксация продолжалась 10 мин, то этому отвечает кривая 2. Продолжительности релаксации напряжений 30 и 60 мин соответствуют кривые Зя 4. После релаксации в течение трех часов и более получается одна кривая 5 и, следовательно, трехчасовой [c.97]

Работы, посвященные мартенситной сверхпластичности, в основном относятся к изучению пластичности во время мартенситного у->-а-превращения, обусловленного деформацией. За последнее время появилось несколько работ по особой мартенситной сверхпластичности при Y=f= e-nepe-ходе в двухфазных железомарганцевцх сплавах с ГПУ-ре-шеткой [4,93, 138, 158, 161, 162]. Наиболее значительными из них являются работы О. Г. Соколова [4, 162] и Н. Богачева [1, 162], которые показали, что при у е-переходе наблюдаемый эффект пластичности превращения заключается в резком снижении сопротивления деформированию и релаксации напряжений во время превращения. Зависимость степени релаксации от объема е-фазы установлена в работах И. Н. Богачева и Б. А. Потехина [158] при исследовании релаксации внешних напряжений в сплаве Г20 и стали 30Х10Г10 при повторяющихся фазовых переходах. Сделано заключение, что релаксация напряжений происходит вследствие ослабления межатомного взаимодействия при перестройке кристаллической решетки. Кроме того авторы считают, что существенно важным является взаимодействие микронапряжений, возникающих в процессе образования е-фазы, с полем внешних напряжений. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...