Напряженное состояние в шейке растягиваемого образца

Напряженное состояние в шейке растягиваемого образца [c.242]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ШЕЙКЕ РАСТЯГИВАЕМОГО ОБРАЗЦА 243 [c.243]

В отличие от надрезанного образца, имеющего исходную концентрацию в упругой области, в шейке растягиваемого образца концентрация возникает при значительных пластических деформациях. Анализ напряженного состояния в шейке растягиваемого образца проведен в работе [11]. В решении используется экспериментально установленное положение о равенстве истинных радиальных и окружной деформаций на каждом этапе развития шейки по всему сечению шейки. Из приведенных на рис. 3.37 результатов видно, что нормальные напряжения максимальны в центре образца, а наибольшие касательные напряжения постоянны по сечению. [c.154]

При наложении гидростатического давления показатель напряженного состояния в шейке или выточке растягиваемого образца определяется с учетом величины гидростатического давления и сопротивления деформации испытываемого материала [c.19]

В рассмотренном примере все три главных напряжения меньше нуля. Это случай трехосного сжатия. Примером трехосного растяжения может служить работа материала в шейке растягиваемого образца. Нередки случаи смешанного объемного напряженного состояния, когда главные напряжения имеют разные знаки ffi>0, а 0з<О (например, в стенке толстостенного котла). [c.102]

Использование коэффициента безопасности по временному сопротивлению разрыву менее ценно, так как его значения составляют 2,5—4 и приводят к довольно пессимистическим выводам о величине допустимых прилагаемых напряжений. Выход из строя элементов конструкции вследствие образования шейки редко является причиной разрушения конструкции, но иногда может происходить в условиях локальной концентрации напряжений. Если в конструкции допустить значительную пластическую деформацию растягиваемого элемента без формоизменения всей конструкции, то это могло бы привести к образованию шейки перед общим течением. Однако нет оснований выбирать коэффициент безопасности при расчетах по временному сопротивлению разрыву выше, чем при расчетах по пределу текучести, если вклад деформационного упрочнения элемента конструкции аналогичен таковому при испытаниях образцов. В этом случае проектирование следует вести по пределу текучести в условиях одноосного напряженного состояния. [c.14]

Растяжение. До образования шейки при осевом растяжении (или бочки при сжатии) стержня постоянного сечения (с прямой осью) напряженное состояние не отличается от наблюдаемого в упругой области. Рентгенографические исследования показывают, что наружные слои образца деформируются пластически при меньших напряжениях, чем остальной объем образца, в результате чего в пластически растянутом образце после разгрузки возможно остаются напряжения I рода, причем поверхностные слои после пластического растяжения остаются сжатыми. Весьма своеобразной оказывается кинетика изменения напряженного состояния вследствие ползучести неравномерно нагретого растягиваемого стержня [53] (рис. 3.11). Начальные температурные напряжения [кривая о(0)] постепенно релаксируют, но полного выравнивания напряжений по сечению не происходит [кривая о(°о)], что объясняется разницей в скоростях ползучести центральных и крайних зон стержня. Полная релаксация температурных напряжений в таком же стержне, но не нагруженном растягивающей силой, показана на рис. 3.12. [c.141]

В табл. 6 представлены соответствующие схемы для ряда испытаний. Пользуясь этой таблицей, можно по внешнему виду разрушенных образцов определять вид разрушения (отрыв или срез), что в ряде случаев имеет практическое значение. Однако представленные схемы разрушения могут быть точно реализованы лишь в том случае, когда заданная при нагружении схема напряженного состояния остается неизменной от начала испытания и до окончательного разрушения образца. На самом деле эта схема может меняться как в процессе пластической деформации (например, при образовании шейки в растягиваемом образце — см. табл. 1), так и в [c.72]

Для вязкого излома характерным является ямочное микростроение. При рассмотрении поверхности пластичного излома в электронный микроскоп видно ямочное, а в оптический — грубоямочное строение (см. рис. 5). Такое строение объясняется тем, что при достижении предельных состояний в локальных объемах на участках, представляющих собой препятствия для непрерывности деформации, зарождаются микропустоты. Часто это границы зерен, субграницы, частицы избыточной и упрочняющей фаз, границы фаза—матрица, участки скопления дислокаций, в гомогенных материалах — место пересечения плоскостей скольжения и т. п. По мере увеличения напряжений микропустоты растут, сливаются, что приводит к полному разрушению с образованием на изломе углублений в виде ямок, соединенных между собой перемычками. Если бы дефектов, вернее, неоднородностей в материале не существовало, то разрушение должно было бы наступить после того, как сечение образца приобретет вид точки. Надрыв у внутреннего дефекта облегчается образованием объемного (в неблагоприятных случаях — гидростатического) напряженного состояния. Подобные условия существуют вблизи надрезов или в области шейки растягиваемого образца. При высоком значении относительного сужения г изломы имеют, как правило, мелкоямочное строение, при малом значении ф и косом изломе — крупноямочное. При разрушении от чистого среза также может быть отрыв при наличии большого количества включений, расположенных вдоль плоскостей скольжения. [c.24]

Напряженное состояние цилиндрических образцов с мягкими надрезами хорошо описывается с помощью решения Бриджмена по распределению пласти ческих напряжений в шейке растягиваемого цилиндрического образца. При испытаниях образцов с острыми надрезами (концентраторами напряжений) более точные результаты дают расчеты по методикам Нойбера [68]. [c.19]

Вязкое разрушение ) при растяжении стержня постоянной нагрузкой в условиях ползучести. В 1953 г. появилась работа Н. Дж. Хоффа ). В ней автор приводит результаты произведен- ного им исследования поведения растягиваемого образца в виде круглого цилиндрического стержня, выполненного из вязкоупругого материала. Автор проанализировал два вопроса — определил продолжительность жизни образца и изучил форму образца в районе шейки ). Нас здесь будет интересовать лишь первый из этих вопросов. При равномерном распределении на торцах сил, растягивающих стержень, материал последнего находится в однородном линейном напряженном состоянии. Автор опускает [c.581]

Если разрушение происходит после заметной по значению пластической деформации, то его называют вязким [39[. Вязкое разрушение растягиваемого образца кристаллического материала связано с уменьшением поперечного сечения и ростом истинных напряжений до тех пор, пока процесс равномерного неупругого деформирования перестанет быть устойчивым. Тогда у образца образуется шейка, в зоне которой возникает напряженное состояние типа всестороннего )астяжения, появляется трещина и происходит разрыв образца [27 ]. 1ри распространении трещины в металлах пластическая деформация локализована в зоне острого края трещины. Поэтому непосредственно процесс распространения трещины не приводит к заметному росту пластической деформации образца в целом. [c.116]

Распределение напряжений а и представлены на рис. 15. Видно, что максимальные растягивающее и гидростатическое напряжения сосредоточены в центре образца. Бриджмэн [4], используя распределение напряжений в условиях плоского деформированного состояния, получил распределение напряжений в растягиваемом образце с шейкой. Для этого в уравнение (53) было подставлено вместо предела текучести Оу, увеличенное путем деформационного упрочнения напряжение течения а. Отношение нагрузки Pqy, вызывающей общую текучесть в образце с надрезом, к нагрузке, вызывающей течение в гладком образце, называется коэффициентом стеснения L [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...