Закономерности неупругого деформирования

Закономерности неупругого деформирования металлов в связи с влиянием температуры, режима нагружения и других факторов были проанализированы в работах [1, 5]. [c.6]

Эти экспериментальные результаты хорошо соответствуют аналитическому описанию закономерностей неупругого деформирования металлов на основе статистической модели [12]. [c.6]

Выше были рассмотрены некоторые наиболее общие закономерности неупругого деформирования конструкции и, в частности, стабилизация процессов деформирования при постоянной и циклически изменяющейся нагрузке, а также связанное с этой особенностью поведения определение предельных состояний. Для произвольных конструкций этим в основном исчерпываются возможности общего анализа более детальное исследование деформационного поведения при различных программах изменения внешних воздействий возможно лишь путем проведения расчетов для конкретных конструкций и условий нагружения. Существует лишь один класс конструкций, применительно к которому общий анализ может быть продолжен и распространен на произвольное повторно-переменное нагружение, —это конструкции, для которых совместное подпространство С одномерно, т. е. деформируемые системы с одной степенью свободы. Для краткости в дальнейшем будем называть их однопараметрическими (деформации во всех точках могут быть определены с помощью одного параметра). Чтобы избежать путаницы, заметим, что в монографии [16 ] число параметров системы связывали с размерностью уравновешенного пространства Y (т. е. с определением само-уравновешенных напряжений), а не пространства С, как в данном случае. [c.195]

Таким образом, при моделировании процесса развития трещины, инициируемого ползучестью или малоцикловой усталостью, в первом приближении могут быть использованы приведенные в главах А5, А6 реологические модели и модели МЦУ с коррекцией в виде множителя / при аргументе. Более достоверное описание (в том числе выбор наиболее существенных параметров состояния) можно получить при подробном изучении закономерностей неупругого деформирования тела с трещиной обычными методами реологии неоднородно деформируемых тел. [c.252]

В главе II рассматриваются закономерности неупругого деформирования металлов, выражаюш егося в возникновении в процессе циклического нагружения замкнутой петли гистерезиса в координатах напряжение — деформация. [c.3]

Приводятся результаты исследования структурных изменений и их взаимосвязи с усталостью и неупругостью металлов при деформировании таких модельных материалов, как монокристаллы молибдена и крупнозернистый никель. Излагается статистический подход к описанию закономерностей неупругого деформирования металлов, основанный на учете неоднородного деформирования локальных объемов поликристалла. Анализируются общие закономерности неупругого деформирования большой группы сплавов на основе меди, железа, алюминия, никеля и т. д. в связи с влиянием числа циклов нагружения, напряжений, режима испытания, вида напряженного состояния, температуры и т. п. [c.4]

Хотя для всех металлов основной причиной неупругого деформирования в области многоцикловой усталости и является процесс пластического деформирования отдельных перенапряженных объемов материала, протекание этих процессов в различных металлах при разных условиях и длительностях нагружения может быть существенно отличным и привести к различной взаимосвязи закономерностей усталостного разрушения и неупругого деформирования. О некоторых общих закономерностях неупругого деформирования монокристаллов молибдена различной ориентировки, крупнозернистого никеля в отожженных состояниях и углеродистой стали 45 в состоянии поставки в области многоцикловой уста лости можно судить по данным, приведенным на рис. 97 и 98 [4, [c.121]

Статистический подход к описанию закономерностей неупругого деформирования [c.141]

Закономерности неупругого деформирования [c.150]

Знание закономерностей неупругого деформирования металлов дает возможность более обоснованно подойти к формулированию [c.299]

Результаты исследования деформационных и энергетических критериев усталостного разрушения металлов, рассматриваемые ниже, основываются на обобщении результатов исследования закономерностей усталостного разрушения и неупругого деформирования широкого круга металлов различных классов. Это углеродистые, легированные, аустенитные стали, сплавы на основе меди, алюминия, никеля и чугуна — всего около 60 материалов отечественного и зарубежного производства. [c.49]

Трощенко В. Т. Исследование влияния остаточных напряжений на закономерности неупругого циклического деформирования металлов в условиях неоднородного напряженного состояния//Пробл. прочности.— 1979,—№ 8.— С. 25—31. [c.242]

Следует иметь в виду, что сформулированное уравнение состояния (или принцип подобия, как мы его будем иногда называть, отмечая основную закономерность — подобие реологических характеристик при повторно-переменном нагружении) основано на допущении о неупругом деформировании только слабой группы I под-элементов, относительное напряжение 0 в которых считается одинаковым. Как и в случае неизотермического нагружения склерономного материала (который включен в данное уравнение), возможны программы воздействий, при которых принцип подобия входит с поведением модели Б явное противоречие. [c.57]

Будем полагать, что шаровой тензор напряжений не оказывает влияния на реологические свойства материала (заметим, что sto предположение, обычно принимаемое в теориях неупругого деформирования, непригодно в теориях разрушения, где оно находится в противоречии с опытами). Таким образом, в последующем анализе будут фигурировать лишь девиаторы Sij, г , ри (причем = = Ги Ч- pij). Это позволяет использовать для иллюстрации закономерностей реологического поведения материала девиаторное пространство А. А. Ильюшина, пятимерное (в общем случае) — по числу независимых компонентов симметричного девиатора (с учетом 5ц = 0). [c.85]

По мере накопления экспериментальных данных обнаруживались явления и закономерности, которые могли поколебать убежденность в физическом существовании склерономной неупругой деформации, ]Многочисленные факты сходства свойств, наблюдаемых при быстрых нагружениях и при выдержках, взаимное влияние соответствующих процессов неупругого деформирования свидетельствуют о том, что между ними нет резкой границы, в особенности при повышенных температурах. Поэтому вполне естественными были попытки получить уравнение состояния, пригодное в равной степени для описания диаграмм быстрого деформирования и кривых ползучести. [c.124]

Еще более интересны и важны результаты, полученные с использованием идеально вязких подэлементов. Закономерности неуста-новившейся ползучести, рассматриваемые обычно как некоторые фундаментальные реологические свойства, получили новое объяснение с позиций неоднородности среды, микрообъемы которой таким свойством не обладают. Вполне удовлетворительное количественное описание кривых ползучести структурной моделью и здесь выявило определяющую роль микронеоднородности. Так же объясняются и эффекты чувствительности ползучести к истории повторно-переменного нагружения, эффекты взаимного влияния процессов ползучести и быстрого неупругого деформирования. Возможность описания последних моделью с вязкими подэлементами является одним из наиболее важных теоретических результатов. [c.140]

Для неупругого тела проблема существенно сложнее реакция в каждый момент зависит не только от мгновенных значений параметров внешних воздействий, но и от предыстории их изменения. Методы решения задач такого типа будут рассматриваться позднее, в последних главах книги. Отметим пока лишь, что расчетное исследование кинетики неупругого деформирования соответственно изменению внешних воздействий относится к категории задач, характеризующихся весьма большой трудоемкостью (это хорошо известно специалистам). Решение их стало доступным только при использовании современных вычислительных средств. Однако применение ЭВМ наряду с известными преимуществами сделало более заметными недостатки числовых методов анализа некоторую неуверенность в результатах и затруднения при их проверке, трудности выявления общих закономерностей, которые для инженера особенно важны. В связи с этим большое значение имеют методы качественного анализа. [c.143]

Общие закономерности процессов неупругого деформирования [c.169]

Векторная интерпретация деформированного состояния, рассмотренная в предыдущей главе, и полученные на ее основе соотношения позволяют с общих позиций исследовать закономерности неупругой работы конструкции. В частности, в наиболее наглядной форме могут быть проиллюстрированы процессы стабилизации, происходящие как при постоянных (ползучесть), так и при циклически изменяющихся нагрузках, а также условия возникновения предельных состояний (теоремы предельного равновесия и приспособляемости). Новое освещение получают закономерности проявления деформационной анизотропии, обобщаемые на реологические свойства конструкций. [c.169]

Наиболее простыми реологическими свойствами, как было уже отмечено, обладает однопараметрическая т = 1) конструкция. Расчет кинетики неупругого деформирования такой конструкции отличается наибольшей возможной простотой, в то же время ее поведение характеризуется рядом закономерностей, которые могут вообще исключить необходимость такого расчета, поскольку здесь, как было показано в 40, обобщенные силы и обобщенные перемещения могут быть связаны между собой непосредственно. [c.226]

При работе над книгой авторы стремились к анализу результатов теоретических и экспериментальных исследований диссипативных процессов неупругого деформирования и разрушения анизотропных структурно-неоднородных тел. Большое внимание уделено изучению закономерностей закритической стадии деформирования, при реализации которой материал теряет свою несущую способность не сразу, а постепенно, что отражается на диаграмме деформирования в виде ниспадающей ветви. [c.8]

Следует, однако, иметь в виду, что величина АК характеризует лишь напряжения в малой окрестности устья трещины — не только в упругой детали, но и с учетом определенных закономерностей перераспределения напряжений в неупругой. В то же время развитие трещины может сопровождаться неупругим деформированием в значительно большем объеме этот процесс определяется, естественно, большим числом параметров состояния, чем набор К,. Поэтому уравнения l AF ) менее адекватны, когда зона пластического деформирования не является остро локализованной. [c.248]

В монографии рассмотрены основные закономерности усталостного разрушения и неупругого деформирования металлов и их взаимосвязь. Описаны методики исследования неупругости металлов, механизм неупругого деформирования и приведены экспериментальные данные по характеристикам неупругости металлов при различных видах нагружения и температурах. [c.2]

В предыдущей главе было показано, что закономерности влияния концентрации напряжений не могут быть объяснены на основе учета разницы номинальных и действительных напряжений в области концентратора напряжений, которая имеет место при неупругом деформировании. Сложность анализа напряженно-деформированного состояния в вершине концентратора при неупругом циклическом деформировании привела к попыткам рассматривать проблему усталостного разрушения при наличии концентрации напряжений на основе упрощенных представлений. [c.276]

Изучение закономерностей усталостного разрушения и неупругого деформирования при стационарном нагружении показало, что величина неупругой деформации за цикл зависит от уровня действу- [c.292]

Часто для определения величины неупругих деформаций и напряжений используют приближенные способы, основанные на выявленных закономерностях перераспределения упругих напряжений и деформаций в пластических областях. Среди множества подходов наиболее известным является метод Нейбера /33/, позволяющий связать интенсивность напряжений и деформаций (Ст и е. в самой опасной точке конструкции при ее упругопластическом деформировании с соответствующими значениями интенсивности напряжений и деформаций в упругом теле и В частности из выражения [c.128]

Природа и общие закономерности неупругого деформирования различных металлов исследовались в работах [5 9—11]. Эти исследования показали, что неупругость металлов в области многоцикло- [c.4]

Ценную информацию о процессах коррозионной усталости, осббенно в начальный период их развития, мо ет дать исследование закономерностей неупругого деформирования металлов при циклическом нагружении в1 присутствии коррозионно-активных сред. Используя методику, изложенную в гл. II, автор, Т.Н. Каличак, Я.Л.Побережный и др. [35 с. 82-86 36. с. 53—56] изучали влияние поверхностно-активной и коррозионных сред на накопление неупругих деформаций стальных образцов и с помощью металлографического анализа поверхности провели расшифровку [c.78]

Исследованиями последних десятилетий установлено, что существует обширный класс материалов (сплавы на основе никелида титана TiNi, латуни и бронзы сложного состава и др.), у которых элементарный акт пластичности осуществляется за счет обратимого мартенситного превращения, упругого двойникования и ряда других процессов, коренным образом изменяющих закономерности неупругого деформирования. У этих сплавов, в частности, может наблюдаться полная или частичная обратимость неупругой деформации, называемая эффектом памяти формы. [c.837]

Известно, что природа неупругого деформирования поликристаллических материалов весьма сложна и характеризуется существенной неоднородностью в масштабе зерен, субзе-рен, дислокаций и систем скольжения. Феноменологический подход, варианты которого были рассмотрены в главе А4, игнорирует тонкости механизма неупругой деформации исходя из стремления наиболее просто описать закономерности деформационного поведения материала в параметрах а, е, Т, t. Это дает выигрыш при определенных типах программ нагружения, но в случае рассмотрения всего комплекса закономерностей неупругого деформирования при циклическом неизотермическом нагружении с выдержками приводит, как мы видели, к значительным трудностям. Для их преодоления делают попытки использования онтологического подхода моделирование зерен, систем скольжения, законов их взаимовлияния [33, 79]. Однако чрезвычайная громоздкость этого подхода пока не позволяет считать соответствующие модели пригодными для широкого практического применения. [c.149]

Аналогичные результаты были получены и при испытаниях в случае кручения [117] Влияние низких температур на закономерности неупругого деформирования иллюстрируют данные, приведенные на рис. 129, на которых показаны зависимости Абн — N для алюминиевого сплава Д20 при температурах 293 К и 77 К [147]. Эти данные свидетельствуют, что с понижением температуры напряжения, соответствующие переходу от упругого к ыеупругому деформированию, смещаются в область более высо- [c.176]

Основное отличие диаграмм циклического деформирования от диаграмм статического деформирования заключается в том, что в первом случае отмечается упрочнение и разупрочнение, тогда как во втором — всегда только упрочнение. Второе отличие диаграмм циклического от статического деформирования заключается в несравнимо меньших значениях неупругих деформаций (при напряжениях предела выносливости неупругие деформации за цикл не превышали 0,018%, а во всем диапазоне вплоть до области малоцикловой усталости были меньше 0,12%) [3]. Значения предела выносливости (при растяжении-сжатии и изгибе) близки к значениям соответствующих циклических пределов пропорциональности для стали, алюминиевых сплавов, меди (рис. 55) [3]. Это позволяет оценивать значения предела вы.чослявости путем исследования закономерностей необратимого рассеяния энергии. С достаточно высокой точностью предел выносливости может быть найден как циклический предел пропорциональности по диаграмме деформирования, построенной для стадии стабилизации процесса неупругого деформирования i[3]. [c.106]

Рассмотренные в п.4.5.1 и 4.5.2 теории неупругого поведения материала в неизотермических условиях не учитывают в явной форме его микроструктуру и микромеханизм процесса деформирования, т.е. являются феноменологическими. Использование современных физических представлений о струюу ре конструкционных материалов и микромеханизме неупругого деформирования позволяет построить соответ-ствутощие физические модели термопластичности и термоползучести. Однако физические модели весьма сложны и их нерационально использовать при проведении инженерных расчетов теплонапряженных конструкций. Такие модели путем численного анализа дают возможность выявить общие закономерности в поведении материала при характерных режимах изотермического и неизотермического нагружения теплонапряженных конструкций и при необходимости уточнить более простые и удобные для практического применения феноменологические теории. [c.236]

Начиная с работ Афанасьева [6], Бесселинга [7], Зарубина [24] структурная модель рассматривается уже как основа для расчета неупругого деформирования конструкции. При таком подходе приходится искать разумный компромисс между стремлением к наиболее полному описанию свойств материала и возможностями реализации расчетов при решении инженерных задач. -Отталкиваясь от предельно простых вариантов модели, следует наиболее полно выявить закономерности их поведения в разнообразных условиях нагружения, оценить степень адекватности экспериментальным данным и область их применимости. Только на этой основе можно мотивировать необходимость (и целесообразность) тех или иных конкретных усложнений для дальнейшего расширения сферы применимости модели. [c.8]

Векторная интерпретация состояния и реологических свойств идеально вязких конструкций (рассмотренная в двух предыдущих главах) может служить не только инструментом для анализа общих закономерностей их поведения, но и основой для построения некоторых расчетных моделей. Ниже рассматривается одна из таких моделей, примечательной особенностью которой является определенная гибкость в том смысле, что адекватность расчета конкретной конструкции (при постоянном числе представительных точек) может варьироваться в зависимости от трудоемкости задачи, т. е. требования к точности могут увязываться с возможностями используемой вычислительной техники и другими условиями. Имеется в виду вариант метода Ритца, специально ориентированный на расчет кинетики неупругого деформирования. Он непосредственно вытекает из векторных представлений и потому для краткости назван векторным. [c.206]

Закономерности, описывающие деформирование и разрушение конструкционного материала, в сочетании с информацией о температурном состоянии элементов конструкции позволяют подойти к решению важного для инженерной практики вопроса об оценке их работоспособности при заданных условиях теплового и механического воздействий. В общем случае решение этого вопроса связано с предварительным определением параметров напряженно-деформированного состояния рассматриваемого элемента конструкции при упругом или неупругом поведении его материала. Это обычно приводит к необходимости формулировать и решать соответствующую задачу термоупругости, термопластичности или термоползучести. Пути решения таких задач рассмотрены в последующих главах. Здесь ограничимся анализом работоспособности таких элементов конструкций, для которых параметры напряженно-деформированного состояния определяются достаточно просто и непосредственно связаны с действующими на конструкцию нагрузками и условиями ее закрепления. Примером подобных элементов конструкций являются стержневые элементы, под которыми будем понимать достаточно протяженные в одном направлении элементы конструкций. Для оценки работоспособности таких элементов допустимо учитывать влияние лишь однородного нормального напряжения в их поперечном сечении, т. е. считать, что их материал находится в одноосном напряженном состоянии. К такой расчетной схеме с учетом тех или иных допущений удается свести довольно большую группу реальных теплонапряженных конструктивных элементов. [c.191]

Первая глава носит, в основном, обзорный характер (авторы, безусловно, не претендуют на исчерпывающую полноту изложения) и посвящена анализу теоретических и экспериментальных основ феноменологического описания процессов накопления повреждений, неупругого деформирования и разрушения твердых структурно-неоднородных тел. Рассматриваются основные закономерности этих процессов и проблемы их математического описания, связанные, в частности, с возможностью устойчивого накопления повреждений на закритиче-ской стадии деформирования. [c.9]

Опыт показывает, что стремление найти адекватное описание для широкой совокупности экспериментальных данных о разнообразных условиях реализации рассматриваемого процесса может быть более успешным, если феноменология дополнена элементами онтологического подхода. Последний связывает изучаемые процессы с физическими представлениями об их глубинных механизмах. Так, при анализе опытных данных, полученных при изучении процессов неупругого деформирования материалов, обнаруживаются закономерности, которые можно интерпретировать как проявление чувствительности, своеобразной памяти материала, по отношению к его деформационной предыстории. Они проявляются при разных программах нагружения и внешне могут показаться разнородными, но некоторая общность эффектов позволяет определить их совокупность термином деформационная анизотропия . Последнюю естественно связать с микронапряжениями (напряжениями II рода, согласно терминологии, принятой в физике), возникаюш ими в материале вследствие его микронеоднородности. Изменяясь в процессе неупругого деформирования, микронапряжения (или, точнее, порождаюш ие их несовместные микродеформации) фактически играют роль материальных носителей памяти материала о предыстории деформирования. [c.12]

Циклическое упрочнение определяется процессом неупругого деформирования, поэтому естественно в общем случае связывать его с монотонно изменяющимся при циклическом деформировании параметром Удквпста (А 1.26). С этих позиций становятся понятны некоторые наблюдаемые в экспериментах закономерности, в частности ускорение процесса стабилизации с ростом амплитуды деформации. По той же причине отдельные участки кривых деформирования, соответствующие одному п тому же номеру полуцикла, но получеппые при разных амплитудах деформации, для упрочняющихся (разунрочняющихся) материалов не совпадают. [c.102]

Для повышения адекватности описания знакопеременной пластичности и ползучести феноменологические модели приходится усложнять. Увеличивают число скрытых параметров состояния, используют многоповерхностные модели (предельную поверхность в пространстве напряжений, поверхность памяти в пространстве неупругих деформаций) [125] и т. д. Описание процессов деформирования еще более усложняется при попытках отражения влияния истории изменения температуры, взаимного влияния процессов быстрого неупругого деформирования (пластичности) и ползучести, эффектов непропорционального (в особенности циклического непропорционального) нагружения. Аналитические выражения становятся все более громоздки 0 тем самым все менее связаны с действительными закономерностями поведения материалов увеличение числа степеней свободы позволяет описывать разнообразные реальные и нереальные реологические свойства. Это стремление к описанию всех наблЮ [c.138]

Моделью отражается и взаимное влияние процессов неупру, гого быстрого деформирования (близких к мгновенному, или пластическому) и ползучести, происходящей при выдержке с соответственно заданными статико-кинематическими условиями (чистая ползучесть при а = onst, чистая релаксация при е = onst, промежуточные ситуации). Переход от деформирования с заданной скоростью к ползучести или наоборот сопровождается изменением системы микронапряжений что, естественно, влияет на закономерности деформирования. Так, если быстрое деформирование прерывается выдержкой, то последующая диаграмма деформирования оказывается более крутой ( упрочненной ) по сравнению с обычной, когда неупругая деформация на обоих этапах идет в одном направлении. И наоборот, диаграмма становится более пологой по сравнению с обычной, если неупругая деформация идет в направлении, обратном таковому при выдержке. Аналогично, предшествующее быстрое деформирование приводит к переходному процессу типа первой стадии при совпадении направлений деформирования ползучесть замедляется, в противоположном случае ускоряется. Эффекты, возникающие при чередовании процессов неупругого деформирования (кратковременного и длительного), по характеру аналогичны эффекту Баушингера. [c.162]

Представляет значительный интерес сравнить значения неупругих деформаций для различных классов материалов в области, соответствующей многоцикловым кривым усталости на базе 10 циклов. Для некоторых материалов такое сравнение выполне но на рис. 123, на котором представлены начальные участки диаграмм деформирования при циклическом нагружении 1 и кривые усталости 2 [131]. Линия 3 соответствует продолжению упругого участка. Для других материалов такие данные были представлены ранее на рис. 97. На рис. 97 и 123 имеет место общая закономерность, состоящая в том, что для всех исследованных материалов многоцикловая кривая усталости соответствует области перехода от упругого к неупругому деформированию, если кривые деформирования в случае циклического нагружения строить при тех же условиях, что и кривые усталости. Наблюдающееся для некоторых классов материалов (сплавы на основе алюминия, титана и никеля) отсутствие неупругих деформаций в области многоцикловой кривой усталости может быть объяснено тем, что используемая методика имеет недостаточную чувствительность для их измерения. Из исследованных сплавов такими являлись алюминиевые сплавы В95, АВ, АК4-1, никелевый сплав ЭИ437БВД и некоторые другие. В то же время можно отметить, что уровень не-унругих деформаций, имеющих место для металлов и сплавов, в области многоцикловой кривой усталости может быть весьма различным. [c.165]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...