Модель упрочняющегося материала

МОДЕЛЬ УПРОЧНЯЮЩЕГО МАТЕРИАЛА [c.327]

МОДЕЛЬ УПРОЧНЯЮЩЕГОСЯ МАТЕРИАЛА [c.327]

Применительно к описанной двумерной модели можно показать справедливость ассоциированного закона. Если мы выйдем из угловой точки в упругую область и достигнем контура нагружения изнутри либо там, где он прямолинеен, либо где образован дугой окружности, то в первый момент вектор приращения пластической деформации будет направлен по нормали к контуру в соответствии с требованием, вытекающим из постулата Друкера. Мы не будем здесь доказывать это свойство, так же как не будем выводить довольно сложное соотношение между Дд и АС для тех случаев, когда путь нагружения продолжается в область, не принадлежащую областям 1 или П. Смысл проведенного для простой модели анализа заключается в следующем. Точка зрения на упрочняющийся материал как на совокупность упругих и идеально-пластических элементов, скомбинированных каким-то образом, имеет определенный смысл, поэтому некоторые общие принципы, справедливые для модели, естественно допустить и для упрочняющегося тела. Эти принципы состоят в следующем. [c.551]

Заметим, что модель позволяет получить достаточно адекватное описание поведения упрочняющегося материала и при нестационарном повторно-переменном нагружении. Однако ценой охвата более широкого комплекса свойств материала является существенное усложнение по сравнению с рассмотренной в первых главах книги моделью циклически стабильной среды. Оно относится и к проблеме идентификации модели, и к анализу ее поведения при различных программах нагружения, и тем более к использованию модели для расчета элементов конструкций. Поэтому варианты модели, учитывающие циклическое упрочнение, целесообразно применять в последнем качестве лишь в каких-то специфических случаях (например, при расчете конструкций с весьма ограниченным ресурсом). Более существенным представляется теоретическое значение предложенных вариантов, поскольку они позволяют глубже понять механизмы соответствующих процессов, определить условия, при которых последние проявляются наиболее заметно, уточнить область практической применимости более простой модели циклически стабильного материала. [c.117]

Рассмотренная модель изотропно упрочняющегося материала не описывает эффект Баушингера, поскольку согласно этой модели после пластического деформирования и разгрузки пределы текучести в прямом и обратном направлениях нагружения оказываются равными. В силу этого теория пластичности изотропно упрочняющегося материала оказывается непригодной для количественного описания многих процессов немонотонного деформирования. Но дело не только в этом. Многие особенности поведения материалов при сложном нагружении можно-рассматривать как проявление некоторого обобщенного эффекта Баушингера. Для учета этих особенностей необходимы соответствующие изменения уравнения поверхности нагружения [c.26]

Характерно, что свойства композиционных материалов могут принципиально отличаться от свойств составляющих компонентов. Например, отсутствие пластических изменений объема структурных элементов может сопровождаться пластическим изменением объема композита, из идеально пластических компонентов может быть создан упрочняющийся материал, из слабо упрочняющихся компонентов — сильно упрочняющийся и т.д. [79]. Это говорит о сложности и разнообразии рассматриваемого явления, теоретическое описание которого требует разработки специальных подходов и математических моделей. Успехи исследований в этой области отражены в работах [2, [c.17]

Рис. 3.25. Модель 6 а - пластическая зона в вершине трещины б - расчетная схема в - диаграмма растяжения упрочняющегося материала (i) и ее модельное представление (2)

Таким образом, изотропно упрочняющийся материал не обладает свойствами устойчивости при разгрузке. Сказанное можно пояснить на механической модели (рис. 5). Предположим, что на горизонтальную шероховатую плоскость втягивается силой Р абсолютно гибкая лента единичной ширины. Собственным весом ленты будем пренебрегать. Пусть суммарная сила трения возрастает пропорционально площади контакта ленты с плоскостью. Если вести отсчет перемещения от точки Ло, то диаграмма усилие-длина р — [c.273]

Некоторые особенности идеально пластического течения в данном случае удобно иллюстрировать при помощи кинематических моделей [5]. Для анизотропно упрочняющегося материала с идеальным эффектом Баушингера моделью может служить круговая рамка, передвигающаяся в плоскости под действием цапфы Л, в случае, если между цапфой и рамкой отсутствует трение (рис. 5). Точка О — первоначальный центр рамки, точка О1 — текущий центр рамки. Расстояние ЛО соответствует напряжениям, расстояние 00 — деформациям. [c.290]

Если в силу краевых условий задача оказывается статически неопределимой, то расчет несущей способности для упруго-пластического стержня требует привлечения кинематики. Задача при этом оказывается не легче, чем для упрочняющегося материала. Преимущества в простоте решения в случае идеальной пластичности сохраняется только для модели жестко-пластического тела. [c.104]

Решение. Материал полосы будем считать однородным, изотропным н не-упрочняющимся, т. е. реологической моделью является жестко-пластическая среда Мизеса. Деформированное состояние будем считать плоским. Тогда ширина полосы не меняется. [c.290]

Согласно предложенной в [48] - модели, пластическая зона в окрестности трещины длиной I (рис. 3.25, а) моделируется трещиной отрыва, на берегах которой действуют нормальные напряжения а . Эти напряжения отображают усредненное напряженно-деформиро-ванное состояние зоны пластической деформации у вершины трещины (рис. 3.25, б). Область действия нормальных напряжений совпадает с размером (длиной) пластической зоны I. Для упрочняющихся материалов уровень определяется по его диаграмме упруго-пластического растяжения (рис. 3.25, в). При этом истинная диаграмма растяжения по линии 1 заменяется модельной кривой 2. Эта кривая ограничивает ту же площадь упруго-пластического деформирования, что и истинная. Этим условием энергия разрушения реального материала и модельного твердого тела не изменяется. [c.109]

Сосредоточим внимание на модели рис. 1 в. В случае, когда нагружение мгновенно или коэффициент вязкости неограниченно велик, имеет место модель анизотропно упрочняющегося пластического материала когда нагружение бесконечно медленное или коэффициент вязкости равен нулю — модель идеально пластического тела. Отметим также, что с неограниченным ростом коэффициента жесткости упругой пружины связь между элементом вязкости и пластичности становится жесткой, и имеет место модель вязкопластического тела (тело Бингама) и т.д. [c.284]

Включение элементов вязкости в механическую модель материала делает его модельные соотношения зависящими от времени. Следовательно, механическое поведение материала становится различным при разных скоростях нагружения. Следует различать два предельных случая скорость нагружения бесконечно мала скорость нагружения бесконечно велика (мгновенное нагружение). Нри бесконечно медленном нагружении релаксационные процессы происходят в полной мере и элемент вязкости не сопротивляется усилиям. В этом случае рассматриваемая модель ведет себя как идеально пластическое тело. В случае, когда нагружение мгновенно, элемент вязкости ведет себя как жесткая связь. Нри этом рассматриваемая модель ведет себя как анизотропно упрочняющаяся пластическая среда. Аналогично материал ведет себя при сколь угодно малом или сколь угодно большом коэффициенте вязкости. [c.337]

А.Ю. Ишлинскому принадлежит теория трансляционного упрочнения пластического материала. На основе предложенной им механической модели, иллюстрирующей явление упрочнения за счет изменения внутренних напряжений, им даны общие соотношения упрочняющегося пластического материала, описывающие свойства приобретенной анизотропии, эффекта Баушингера и т. д. [c.8]

Макроуровень 5, 25, 46, 237 Материал упрочняющийся 97,133 Микроуровень 25, 237 Модель Баренблатта — Дагдейла 129, [c.293]

Остаточные напряжения, сформировавшиеся в теле в результате пластического внедрения, можно оценить на основе решений, полученных в рамках теории линий скольжения или модели с шаровым ядром. Качественные представления можно получить с помощью простого рассуждения при пластическом внедрении материал под индентором испытывает сжатие в направлении, перпендикулярном поверхности, и радиальное расширение в направлении, параллельном поверхности. При разгрузке напряжения, нормальные поверхности, исчезают, но имеющее место радиальное расширение пластически деформированного материала приводит к появлению радиальных сжимающих напряжений, создаваемых окружающим упругим материалом. Процесс упрочняющей дробеструйной обработки, посредством которого поверхность металла покрывается большим числом пластических кратеров, создает двухосное поле остаточных сжимающих напряжений, действующих параллельно поверхности. Интенсивность этих напряжений наиболее велика в приповерхностных слоях. Назначение этого процесса состоит в использовании остаточных сжимающих напряжений в приповерхностных слоях для предотвращения распространения усталостных трещин. [c.211]

Модели пластических сред. Обобщением теории идеальной пластичности для упрочняющегося материала является теория трансляц. упрочнения (.4. Ю. Иш-линекпн), согласно к-рой происходит смещение повер.х-ности пластичности как твёрдого целого в пространстве напряжений в зависимости от роста нластич, деформаций [c.630]

Ряд особенностей поведения реальных упругопластических тел и элементов конструкций могут быть эффективно исследованы на основе модели идеально пластической среды. Эту среду можно рассматривазъ как обладающую предельными свойствами упрочняющегося материала при стремлении параметров,. характеризующих упрочнение, к нулю. Для такой среды поверхность пластичности фиксирована [c.105]

Изменение модели идеальножесткопластического материала может качественно изменить поведение решений вблизи поверхности максимального трения. В частности, при использовании многих общепринятых моделей вязких, вязкопластических и жесткопластических упрочняющихся тел режим проскальзывания не может существовать [10-12]. Сингулярность поля скоростей в этом случае пропадает, но в вязкопластических телах может появляться пограничный слой [13]. Однако при использовании модели двойного сдвига [14], которая является одним из обобщений модели идеальножесткопластического материала на несжимаемые [c.78]

Деформация материала может происходить, вообще говоря, неоднородно по объему образца. Вместе с тем модель жесткопластического тела является предельной по отношению к другим более сложным моделям, папример к модели упрочняющегося тела, в случае, когда параметр упрочнения стремится к нулю. Упрочнение тесно связано с деформациями материала — там, где частицы материала ранее деформировались, произошло упрочнение, и последующее деформации происходят интенсивней в соседних частицах материала, что приводит к выравниванию деформаций по всему объему образца и равномерному их накоплению. То, что упрочнение материала способствует равномерному распределению деформаций, отмечалось и другими авторами (см. [16]). Данные рассуждения определяют критерий выбора функции А в (27). Такому условию отвечает класс линейных функций вида А (t) = t где с = onst. [c.767]

На рис. 6.15 и 6.16 представлено сравнение распределений напряжений вдоль оси г и вблизи поверхности в случае полного пластического течения при вдавливании сферического индентора, найденных методом конечных элементов [ПО], а также с помощью теории жесткопластичности (кривые 2) и модели с шаровым ядром (кривые 3). Согласованность результатов жесткопластического и конечно-элементного анализа в целом хорошая, особенно если учесть, что последние были получены для упрочняющегося материала. Сцепление материала с поверхностью штампа приводит к локализации максимальных значений напряжений Ог и Пг под поверхностью контакта. Этот эффект проявляется и в результатах расчетов методом конечных элементов. [c.203]

Для материалов, не обладающих упрочнением, точнее для модели идеально пластического неупрочняющегося тела теория типа течения логически безупречна и в отличие от деформационной теории она довольно хорошо подтверждается экспериментом в той мере, в какой подтверждается схема идеальной пластичности. Следующий шаг будет состоять в построении теории пластичности для упрочняющихся материалов. Здесь также можно стать на точку зрения теории течения, но результаты оказываются крайне сложными. Поэтому при инженерных расчетах, когда необходимо учитывать упрочнение материала, часто пользуются более простой деформационной теорией, хотя следует иметь в виду, что она нестрога и во многих случаях неточна. [c.59]

При аналитическом построении циклических диаграмм допускается пренебрегать изменением модуля упругости и нелинейностью модулей нагрузки и разгрузки [45]. При аппроксимации циклической диаграммы, как и в случае большинства других предложений по аналитическому построению циклических диаграмм, исходят из предположения о подобии исходной и циклической диаграмм при различных температурах. Это позволяет свести задачу к изотермической и деформации в циклах неизотермического нагружения определять по диаграммам, полученным для изотермических условий. Здесь используется, как и в условии (1.5), представление о независимости поведения материала от способа подвода энергии в процессе упругого и пластического деформирования. Принимаемые при расчетах упрощающие гипотезы дают модель циклически стабильного материала, что считается оправданным, поскольку на практике изготовление дисков из циклически разуп-рочняющихся материалов не допускается, а по отношению к упрочняющимся материалам эти упрощения должны идти в запас прочности. [c.40]

Особенностью отливок из легких сплавов является их невысокая np(i ность. Поэтому во избежание меха ческих повреждений отливки neo6St димо выбивать с осторожностью, осЫ бенно при работе на выбивных решетках. Оболочковые формы без опорного материала и с опорным сыпучим материалом легко выбиваются при опрокидывании отдельных форм или контейнеров на провальную решетку, а формы с жидким упрочняющим материалом выбивают на выбивных решетках. Кроме того, при литье по выплавляемым моделям для удаления остатков керамической формы с поверхно- [c.430]

Предложенная модель разрушения конструкционных сплавов с трещиной при циклическом нагружении учитывает влияние на вязкость разрушения изменения характеристик механических свойств материалов в пластически деформируемой зоне у вершины трещины при циклическом нагружении и класса материала (циклически разу-прочняющийся, упрочняющийся, стабильный). Для количественной оценки вязкости разрушзния необходимо знать закономерности изменения параметров диаграмм циклического деформирования (ширины петли пластического гистерезиса), циклического предела пропорциональности, циклического предела текучести, показателя деформационного упрочнения (в зависимости от режимов нагружения, класса материала и условий испытаний, например температуры), которые определяются при циклическом нагружении гладких образцов. [c.221]

Испытания модели камеры сгорания в высокоэнтальпийном потоке воздуха с температурой 1700...2500 °С в течение 2490 с, при которых температура поверхности камеры достигала 1600 °С (что на -130 °С превышает обычную температуру для таких изделий из Ni-суперсплавов), не выявили каких-либо видимых изменений на горячей поверхности камеры. Исследования показали также, что необходимо обращать внимание не только на физико-химическое взаимодействие основ материалов матрицы и упрочняющего волокна, но и на взаимодействие материала матрицы с легирующими элементами (ЛЭ) и фазами в упрочняющем волокне. Так, было установлено, что в хромовой матрице наиболее высокопрочные (W-HfN)-вoлoкнa не имеют преимуществ перед менее прочными (W-Hf )-волокнами из-за активного взаимодействия HfN с Сг и образования нитридов хрома. [c.217]

Поскольку имеется в виду наиболее простой вариант структурной модели, основанный на представлении о циклически стабильном материале, определяющие функции модели (реологическая и функция неоднородности) должны быть получены по Данным испытаний образцов после стабилизации циклических свойств материала В случае нестабилизирующихся материалов (непрерывно упрочняющихся или разупрочняющихся) рекомен- [c.257]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...