Пластическое течение, пластичность

Теория максимальных касательных напряжений была предложена Треска и основана на предположении, что в пластичных, однородных и изотропных металлах, находящихся в состоянии текучести, максимальные касательные напряжения постоянны. Основой теории послужили наблюдения, позволившие установить, что в процессе пластического течения пластичных материалов имеет место скольжение по критическим ориентированным плоскостям, на которых касательные напряжения максимальны. Таким образом, предполагается, что переход материала в пластическое состояние определяется только величиной максимальных касательных напряжений, действующих в элементе. Для трехмерной среды условие пластичности Треска может быть записано через главные напряжения [c.64]

Пластическое течение, пластичность [c.41]

Теории пластичности разделяются на группы. Теории одной группы, называемые деформационными, пренебрегают тем, что в общем случае нет однозначной связи между напряжениями и деформациями в пластической области, и используют конечные зависимости между компонентами напряжений и деформаций [94]. Они могут успешно применяться в пределах, ограниченных условиями простого нагружения, при котором внешние силы растут пропорционально одному параметру, например времени. Теории другой группы не пренебрегают неоднозначностью зависимости напряжений и деформаций, уравнения в них формируются в дифференциальном виде, позволяющем поэтапно прослеживать сложное (например, циклическое) деформирование материала. Эти теории называют теориями пластического течения [94, 124]. [c.13]

Ф1(и, Г), получим формулировку упругопластической задачи в рамках теории пластического течения и схемы трансляционно-изотропного упрочнения. При дальнейшем вырождении функции Ф до вида Ф2 7 ) получим формулировку теории пластичности со схемой трансляционного упрочнения. Наконец, принимая A oi, IP, Т) =0, В(р Т) =0 и Ф = Фг(7 ), имеем схему иде- [c.15]

Такая формулировка связана со следующими обстоятельствами. Известные дислокационные модели зарождения микротрещин [4, 25, 170, 247] показывают, что они возникают при некотором критическом значении локальных напряжений в голове дислокационного скопления. Это соответствует критическому значению эффективного напряжения = Эффективное напряжение здесь определяется равенством a ff = ai — оо, в котором величина Оо есть так называемое напряжение трения, являющееся суммой напряжений Пайерлса—Набарро и сопротивления скольжению, обусловленного взаимодействием дислокаций с примесными атомами, точечными дефектами и исходными дислокациями [170]. Иными словами, оо есть напряжение, соответствующее началу пластического течения в зерне. С другой стороны, как известно, при температуре нулевой пластичности Т = = Tq условие наступления пластического течения (2.3) есть одновременно и условие разрушения сг/ = От(7 о) [170, 222]. Очевидно, что в данном случае выполнено условие зарождения микротрещины, и, следовательно, справедливо равенство [c.67]

По измеренным значениям компонентов собственных деформаций можно вычислить собственные напряжения с привлечением расчетного аппарата теории пластичности, так как в общем случае ири сварке происходят не только упругие, но и пластические деформации. Математическая связь между деформациями и напряжениями устанавливается на основе современных теорий пластичности. Для случаев сварки полнее подтверждается теория неизотермического пластического течения, которая позволяет проследить развитие напряжений на всех стадиях нагрева и остывания. Теория течения рассматривает связь между бес-е, А [c.421]

Металл из упругого состояния переходит в пластическое, то есть в каком-то смысле уподобляется пластилину и становится пластичным. Он приобретает свойство текучести. В )чом случае говорят о пластическом течении металла. Деформация при этом необратима, то есть остается после снятия нагрузки, и ее называют пластической деформацией. [c.282]

При вдавливании штампа пластические деформации начнут появляться в точках Л и В, а также на свободных от нагрузки участках АЕ и BF. Введем предположение, что область пластического течения ограничивается последней линией скольжения зоны пластичности, за этой зоной материал остается упругим. [c.129]

От предельного изгибающего момента отвечающего развитому пластическому течению и неспособности соединения при этом воспринимать дальнейшую нагрузку, следует отличать предельный разрушающий момент М , при котором происходит нарушение сплошности материала (образование микротрещин и т. д.) вследствие исчерпания ресурса пластичности материала прослойки / р. Так как ресурс пластичности является функцией показателя жесткости напряженного состояния П ( П = а /Т—отношение шаровой части тензора напряжений к девиаторной /11 /). с повышением уровня нормальных напряжений растяжения в прослойке повышается показатель жесткости напряженного состояния и падает ресурс пластичности мягкого металла Лр. Уровень нормальных напряжений в прослойке возрастает с уменьшением ее относительной толщины ае, следовательно и предельный разрушающий момент Мр будет зависеть от геометрических параметров мягкой прослойки. Основные соотношения для его определения приведены в /12/. [c.27]

Для соединений с дефектами в срединной плоскости твердых прослоек, исходя из экстремальных принципов теории пластичности и особенностей пластического течения, сетки линий скольжения в ослабленном нетто-сечении можно представить прямыми линиями, выходящими из вершины дефекта под углом (рис. 2.20, а, б). При этом для плоской деформации = 45°. Данные сетки линий скольжения с учетом минимума работы, совершаемой при деформации вдоль вдоль данных линий, приводят к следующим выражениям [c.67]

Второй вопрос заключается в том, как происходит пластическое течение, если условие пластичности достигнуто При простом растяжении деформация в пластическом состоянии может быть любой, но это всегда — деформация удлинения, под действием растягивающей нагрузки стержень не может укорачиваться. Более того, если материал однороден и изотропен, то под действием растягивающей нагрузки стержень не будет, например, закручиваться. Первоначально круглое поперечное сечение стержня остается круглым меньшего радиуса, но не превратится в какую-либо другую фигуру. В сложном напряженном состоянии на элемент материала действуют усилия в разных направлениях, соответственно в разных направлениях происходит и пластическое течение. Вероятно и здесь нужно допустить [c.52]

Б теории пластичности доказано, что при простом нагружении эти теории дают одинаковое решение. В случае сложного нагружения результаты, полученные с помош ью теории пластического течения. лучше согласуются с экспериментальными данными, и потому эта теория находит применение именно при решении задач в случаях сложных нагружений тел. [c.303]

Уравнение (3.23) отвечает случаю, когда все три стержня подходят к порогу пластического течения, а сама конструкция становится статически определимой. В этих обстоятельствах нет необходимости составлять условие совместности перемещений. Так как все несущие стержни находятся в состоянии пластического течения, то говорят о состоянии предельной пластичности. Этому предельному состоянию сопоставляют допускаемое состояние, для которого имеем согласно общим прави.там [c.87]

Как мы видели, согласно теории пластического течения, основанной на условии пластичности Треска — Сен-Венана с ассоциированным законом течения, пластическая деформация представляет собою простой сдвиг в плоскости, определяемой осями наибольшего и наименьшего главных напряжений. Если деформации малы, то скорость деформации равна производной от деформации по времени. С другой стороны, если упрочняющийся материал оказывается в состоянии чистого сдвига, то величина пластического сдвига представляет собою совершенно определенную функцию от касательного напряжения [c.532]

Альтернативная точка зрения на процесс пластической деформации материала с упрочнением состоит в том, что пластическая деформация представляет собою именно пластическое течение материала, происходящее в общем так же, Kai пластическое течение идеально пластического материала, описанное в 15.9. Но теперь поверхность нагружения в изображающем пространстве напряжений не остается неизменной, она меняет свою форму по мере движения изображающей точки в пространстве напряжений, которое было описано в 15.2. Как и в теории идеальной пластичности, в основу теории пластичности с упрочнением люжно положить тот или иной принцип или постулат. Такие постулаты вводились по-разному разными авторами, но все они приводят к одному и тому же следствию, а именно к допущению закона течения, ассоциированного с данной мгновенной поверхностью нагружения. [c.536]

Теория пластического течения. Этот вариант теории пластичности связывают с напряжениями приращения пластических деформаций, которые появляются вследствие приращения некоторого параметра нагружения. Предположим, что в результате приращения внешних нагрузок, которое определяется приращением некоторого параметра Х на d i (это может быть время t и его приращение dt), составляющие пластической деформации [c.157]

Путь построения этой теории повторяет построение теории пластического течения. Использованные аналогии с теориями пластичности при написании соотношений (8.41), (8.42), (8.44) и (8.45) основаны на том, что механизмы образования пластических деформаций и деформаций ползучести имеют много общего и связаны с движением дислокации, образованием линий и плоскостей скольжения. [c.159]

Существенную роль в пластической деформации металлов при высоких температурах играют диффузионные процессы. Роль диффузии— двоякая. С одной стороны, она может оказывать значительное влияние на сдвиговые механизмы пластической деформации, с другой — диффузионные процессы могут вызвать самостоятельное проявление пластического течения. Поэтому механизм диффузионной пластичности представляет собой механизм остаточного изменения формы благодаря диффузионным процессам. [c.153]

Реализация пластического течения разнообразна. Без информации о действующих механизмах пластической деформации практически невозможно сделать заключение о наилучшем использовании ресурса пластичности металлов. Ситуация особенно осложняется в условиях горячей деформации, когда могут реализоваться комбинации различных механизмов или действовать одновременно несколько механизмов деформации. Физическая теория пластичности устанавливает граничные параметры (структура, температурно-скоростные условия деформации), при которых наблюдается смена одного [c.181]

Многообразие характеристик пластичности связано, с одной стороны, с трудностями определения величины Лр, а с другой —с тем, что Лр=Лр(А), т.е. зависит от схемы напряженного состояния [k — коэффициент жесткости схемы напряженного состояния, определяемый как отнощение среднего напряжения — первого инварианта тензора напряжений — к интенсивности напряжений сдвига). Коэффициент fe = a/T характеризует соотношение напряжений, стремящихся разрушить металл при наличии растягивающих напряжений, т. е. при (или, наоборот, благоприятствующих залечиванию дефектов и увеличению пластичности с увеличением всестороннего сжатия, т.е. при <0), к интенсивности напряжений Т, обеспечивающим пластическое течение. [c.489]

Оценка материала по предполагает идеально упругое разрушение, в то время как бс этого не предполагает. Для оценки квазихрупкого разрушения с помощью в упругое решение приходится извне, в виде дополнительных предположений, вво- дить область пластических деформаций с целью учета свойств материала при пластическом течении и его реального поведения у вершины трещины. В то же время учет пластичности органически присущ теории критического раскрытия трещины бс. [c.137]

Изложение теории пластического течения и других моделей пластичности можно найти п специальной литературе. [c.130]

Во всех представленных здесь примерах первый шаг приращения нагрузки (дх = 8098 фунт/дюйм на рис. 7) соответствует началу пластического течения. Впервые предел текучести в матрице достигается на средней линии между волокнами в точке с отметкой 1,0. Так как приложенная нагрузка все время возрастает, зона текучести распространяется до поверхности раздела матрица — волокно. Как показано на рисунке, на шаге № 10, т. е. при наибольшей нагрузке (рис. 7, г) возникает дополнительная зона пластичности, распространяющаяся в материале матрицы между расположенными друг под другом волокнами. [c.230]

Таким образом, проведенное исследование показало хорошую корреляцию между кинетикой пластического течения алюминия, неоднородностью протекания деформации и температурной зависимостью характеристик пластичности. [c.130]

Исследовались закономерности изменения пластических и прочностных свойств алюминия марки А-999 при активном растяжении в интервале температур 20—600° С. Показана корреляция между кинетикой пластического течения алюминия, неоднородностью протекания деформации и температурной вависимостью пластичности. [c.166]

Сокращение длины рабочей части образца, не вызывая изменения параметров характерных точек на кривой деформирования, т. е. характеристик прочности и пластичности, снижает период распространения деформации по длине образца и связанную с ним неравномерность деформирования. Для испытанных образцов из стали 45 снижение длины рабочей части до tp/dp = l,5 приводит к пренебрежимо малому периоду распространения деформации, хотя и не меняет развитие пластического течения в шейке образца. При l /dp 2,5 отсутствует участок распространения деформации за зубом текучести сразу за спадом нагрузки с верхнего предела текучести стт до От начинается участок деформационного упрочнения. [c.114]

Известно, что когда возможное макроскопическое пластическое течение является допустимым, остаточные напряжения мало или вообще не влияют на прочность материала. Если же пластические деформации детали или узла ограничены (в условиях трехмерного поля напряжений, повышенной хрупкости, при исчерпании пластичности), то остаточные напряжения накладываются на любые другие напряжения, существующие в материале. Воздействие их ничем не будет отличаться от воздействия любых накладывающихся друг на друга напряжений, независимо от источника их возникновения. В этом случае роль остаточных напряжений в разрушении металла равноценна любым напряжениям, возникающим в соответствующих точках материала. [c.169]

Кроме стандартных характеристик пластичности весьма важны равномерное (до момента образования шейки) и сосредоточенное (только за счет развития шейки) удлинение и сужение - в v /g 6 Ц1к- Характеристики равномерной пластичности 5в и v >B описывают способность материала накаш[ивать пластическую деформацию во всем объеме без локализации пластического течения. [c.284]

В разделе IV (главы 11—12) изучаются основы теории пластичности (предельные поверхности, постулат пластичности, частные теории пластичности). Наряду с традиционно излагаемыми теориями малых упругопластических деформаций, теорией течения с изотропным упрочнением читатель знакомится с новыми теориями (теория пластического течения с трансляционно-изотропным упрочнением, теории пластичности для траекторий малой и средней кривизны, двузвенных траекторий, гипотезой локальной определенности, гипотезой компланарности), нашедшими широкое применение в современных инженерных расчетах. [c.4]

Критерий Орована-Ирвина. Е. Орован [28], а затем Г. Ирвин [29] предположили, что при образовании поверхностей раздела в пластичных материалах высвобождаемая энергия упругой деформации в значительной степени затрачивается на пластическое течение у вершины трещины. Критическое значение этой энергии существенно превышает величину поверхностной энергии 2 у. Это позволило представить зависимость между разрушающим напряжением Ос и длиной трещины с при плоской деформации в виде [c.290]

Однако, при нагружении конструкций из малоуглеродистых, низко- и среднелегированных сталей, содержащих плоскостные дефекты, имеет место, как правило, развитое пластическое течение в вершине данных концентраторов (зона АВ на рис. 3.2). В общем случае это снижает опасность хрупких разрушений, так как часть энергии нагружения расходуется на образование пластических зон. В данных зонах напряжения и деформации уже не контролируются величиной коэффициентов интенсивности напряжений, а определяются из соотношений теории пластичности. Дпя некоторого упрощения описания процесса разрушения в механике разрушения вводят критерии, описывающие поведение материала за пределом упругости 5 — критическое раскрытие трещины и — критическое значение независящего от контура интегрирования некоторого интеграла. Деформационный критерий 5 основан на раскрытии берегов трещины до некоторых постоянных критических значений для рассматриваемого материала. На основе контурного Jj,-интеграла представляется возможность оценить момент разрушения конструкций с трещинами в упругопластической стадии нагружения посредством определения энергии, необходимой для начала процесса разрушения. При этом полагается, что критическое значение энергетического параметра, предшествующее разрушению, является характеристикой материала. Существуют также и другие характеристики разрушения, которые не получили широкого распространения на практике. Например, сопротивление микросколу [R ]. сопротивление отрыву, угол раскрытия вершины трещины, двухпараметрический критерий разрушения Морозова Е. М. и др. [c.81]

Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава со скоростью Ю —10 К/с. АС можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочнением. В зависимости от температуры в АС наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже Гр = 0,70,8 Гк имеет место высокая локальная пластичность при макроскопически хрупком характере разрушения. Скольжение происходит в локализованных полосах деформации (гетерогенная деформация). При температурах выше Гр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). [c.83]

Это последнее обстоятельство указывает на то, что задачи теории идеальной пластичности не оказываются статически определенными, как это может показаться на первый взгляд и как считалось в ранние периоды развития теории пластичности. Наличие жестких зон означает кинематическое стеснение пластического течения на границе жесткой зоны нормальная составляющая скорости должна обращаться в нуль. Поэтому, после того как построено статическое решение по методу, изложенному выше, необходимо проверить, возможно ли для данного поля характеристик построить кинематически возможное поле скоростей. В случаях, изображенных на рис. 15.4.3 или 15.4.4 (в последнем случае стенки фильеры играют роль границ жестких областей), может оказаться, что линия разрыва скрости упирается в границу жесткой зоны,— такое решение недопустимо. Но даже если кинематически возможное поле скоростей удается построить, может оказаться, что скорость диссипации энергии D в некоторой области окажется отрицательной, что также невозможно. Наконец, устанавливая границы жестких и пластических зон, мы всегда располагаем определенной свободой выбора. Может оказаться, что та часть материала, которую мы предполагали жесткой, на самом деле перейдет в состояние текучести. Теперь мы можем сформулировать требования, которые должны предъявляться к истинному или так называемому полному решению плоской задачи теории пластичности, а именно [c.509]

На основе направленных вакансионных потоков в работах Френкеля, а затем Набарро и Херринга были предложены модель и механизм внутризеренной диффузионной пластичности . Здесь используется известный факт о том, что диффузионные процессы особенно интенсивно протекают по границам зерен, т. е. в местах с наибольшим искажением кристаллической решетки. Границы зерен являются источниками и стоками направленного движения вакансий в поле приложенного напряжения, причем поток вакансий идет через объем зерна и направлен от по-перечных границ к продольным (рис. 92), а поток атомов движется в противоположном направлении. Происходят мас-соперенос и пластическое течение. Эти потоки приводят к удлинению зерна в продольном направлении и сокращению 3 поперечном, поскольку объем зерна Рис. 92. Направленные пото- остается неизменным. Вследствие низкой ки вакансий при деформации ПОДВИЖНОСТИ граннц зерен формоизме-зерна (а — приложенные на- нение зерна фиксируется, а деформации пряжения) становятся необратимыми. Этот меха- [c.156]

На основе направленных вакансионных потоков в работах Френкеля, а затем Набарро и Херринга были предложены модель и механизм внутризеренной диффузионной пластичности . Здесь используется известный факт о том, что диффузионные процессы особенно интенсивно протекают по границам зерен, т. е. в местах с наибольшим искажением кристаллической решетки. Границы зерен являются источниками и стоками направленного движения вакансий в поле приложенного напряжения, причем поток вакансий идет через объем зерна и направлен от поперечных границ к продольным (рис. 92), а поток атомов движется в противоположном направлении. Происходят мас-соперенос и пластическое течение. Эти потоки приводят к удлинению зерна в продольном направлении и сокраш,ению [c.158]

Дмслокаипи оказывают существенное влиянне на свойства кристаллов, в особенности на их механические характеристики. Из-за свободного перемещения дислокаций уже кри незначительных напряжениях в кристалле происходят заметные сдвиги, т. е. возникает пластическое течение кристалла. Поэтому дислокации могут рассматриваться как элементарные носители пластичности кристалла. Насколько существенна роль дислокаций, видно из следующего сравнения в отсутствие дислокаций предельное напряжение в кристалле, а следовательно, и прочность составляет G, а при наличии дислокаций — на несколько порядков (от трех до одного) меньше. Препятствуя движению дислокаций в кристалле путем внесения в него атомов некоторых элементов (легирование) или изменяя его поликристаллическую структуру так, чтобы возникли препятствия для движения дислокаций (напри мер, уменьшая размер отдельных кристаллитов — зерен т. е. значительно увеличивая межзеренные границы, ока зывающие тормозящее действие на движение дислокаций или создавая разветвленную дислокационную структуру в которой движение дислокаций тормозится другими дн слокациями), можно повысить прочность кристалла Однако пластичность кристалла при этом может сии зиться. [c.370]

Схемы и описания установок даны в [183, 184]. Для всех методов испытаний был выбран единый цилиндрический образец. В работах Г. М. Сорокина показано, что механизм разрушения при ударно-абразивном изнашивании определяется большим количеством факторов энергией удара, физико-механическими характеристиками абразива, составом и свойствами испытуемого материала, степенью закрепленности абразивных частиц и т. д. [183—185]. Общепринятые характеристики прочности и пластичности (предел текучести, предел прочности, твердость, относительное удлинение, относительное сужение, ударная вязкость) неоднозначно влияют на износостойкость при ударно-абразивном изнашивании. Повышение прочности или пластичности сказывается благоприятно только до определенного порогового уровня. Дальнейшее увеличение этих характеристик приводцт к возрастанию износа, но причины понижения износостойкости различны. Если рост прочности сопровождается повышен115м вязкохрупкого перехода, то износ увеличивается за счет интенсификации хрупкого выкрашивания. Значительное повышение пластич-. ности приводит к падению износостойкости из-за активного пластического течения и сопутствующего наклепа. По-видимому, максимальной износостойкостью обладают сплавы, находящиеся На границе хрупкого и вязкого разрушения. [c.109]

В композитах с пластичными волокнами пластическое течение-волокна уменьшает концентрацию напряжений, возникающую при разрушении продукта реакции. К композитам этого типа относятся алюминий—сталь и титан—бе риллий. Алюминид железа и бе- риллид титана, по-видимому, очень хрупки, и в них развивается множество близко расположенных трещин, однако пластическое течение в волокнах быстро снижает концент рацию напряжений, 1вызываемых этими очень короткими трещинами. [c.183]

При холодной сварке двух пластичных металлов с помощью пуансонов /7/ и /72 (рис. 2.12) в заштрихованной зоне возникает сильное пластическое течение, создающее чистые металлические поверхности, находящиеся в тесном контакте друг с другом. Между такими поверхностями возникает обычная металлическая связь, обусловливающая э гезию. [c.76]

На рис. 3, б приведена зависимость А от температуры испытания. Неоднородность деформации с ростом температуры увеличивается, но не монотонно. При 100, 300 и 500° С на кривой А — Т имеются провалы, а при 200 и 400° С — всплески неоднородности. Это связано с локализацией пластического течения в грубых полосах скольжения и на границах зерен (при незначительной миграции последних). Некоторое уменьшенпе неоднородности при 100, и особенно при 500° С, связано, по-видимому, с интенсивным развитием поперечного скольжения п миграцией границ зерен. Такой ход кривой А — Т хорошо согласуется с кривыми температурной зависимости пластичности (рис. 1, а) понижение пластичности при 200 и 400° С соответствует росту неоднородности пластической деформации (рис. 3, б), и наоборот всплеск пластичности при 300 и 500° С соответствует падению А. [c.130]

Действие тензора-девиатора способно само по себе привести к разрушению материала, однако для пластичных материалов, выдерживающих большие пластические деформации до разрушения, необходимо наличие растягивающих иапряжеиий для развития такого процесса. Импульс растягивающих напряжений в плоскости откола имеет форму, близкую к треугольной, что позволяет связать максимальную величину растягивающих напряжений с равновесием между повышением нагрузки за счет взаимодействия волн нагрузки и снижением сопротивления материала разрушению вследствие повышения степени повреждения в плоскости откола. Поскольку переход к интенсивному развитию разрушения подготавливается повреждением в процессе пластического течения материала иод растягивающей нагрузкой, величину пластической деформации, характеризующую степень повреждения, можно принять за критерий откольного разрушения. [c.243]

Следовательно, пластическая деформация, ползучесть, неупру-гость и разрушение связаны со структурно-чувствительными свойствами и должны рассматриваться применительно к кристаллам, не обладающим идеальным строением. Пластическая, деформация металлов н сплавов в холодном состоянии осуществляется только движением дислокаций (пластическое течение). По мере развития пластической деформации возрастают плотность дислокаций, концентрация вакансий, полигонизация, происходит измельчение зерен, образование текстуры. Это приводит к усилению искажений кристаллической решетки, к ее разрыхлению, к изменению структурно-чувствительных свойств прочности, пластичности, твердости, ползучести, внутреннего трения и других физико-механических свойств. Особенно заметно увеличиваются прочностные свойства и снижаются пластические. [c.28]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...