Ползучесть при поперечном нагружении

Задача прогнозирования поперечной ползучести монослоя с учетом переменного во времени объемного напряженного состояния компонентов решена в работе [2]. В этом случае полагается, что напряжения не изменяются лишь в некотором фиксированном сечении повторяющегося элемента расчетной модели монослоя. Кривая ползучести при поперечном нагружении для пластиков с анизотропными волокнами [c.291]

Ползучесть при поперечном нагружении [c.102]

Для монослоев с анизотропными волокнами (углеродные, органические) изложенная методика является весьма приближенной. Напряженное состояние компонентов угле- и органопластиков при поперечном нагружении изменяется во времени. Так, например, в углепластике максимальное значение напряжения в полимерном связующем в процессе ползучести может увеличиться на 30 %. [c.291]

Таким образом, деформация ползучести однонаправленно-армированного пластика при поперечном нагружении определяется уравнением [c.103]

Рис. зло. Зависимость степени ползучести стекло- (I) и углепластиков (2) при поперечном нагружении от объемного содержания волокон. [c.104]

Пример № 3.4. Определить функцию ползучести однонаправленно-армированного фенолоформальдегидного стеклопластика при поперечном нагружении по заданным упруговязким свойствам компонентов. Исходные данные [c.104]

Увеличение жесткости подкрепляющего элемента приводит к понижению уровней прогибов, усилий, изгибающих моментов при мгновенном нагружении, снижает интенсивность процесса деформирования на большей части рассматриваемого временного интервала (О кр) и существенно влияет на устойчивость оболочек при ползучести. Это видно из сопоставления результатов расчета оболочки, подкрепленной на внутреннем контуре кольцом квадратного поперечного сечения кк=Ьк—5ко и находящейся под действием нагрузки q=223 (рис. 47), с результатами предыдущего примера, где Лк=Ьк=3 о (см. рис. 46). [c.81]

Механические свойства полимера зависят от его структуры. Вверху на рис. 14 показана структура линейного полимера, а внизу — сетчатого. Для структуры линейного полимера характерны длинные цепи, которые не имеют поперечных связей и могут проскальзывать одна относительно другой. Такой полимер допускает растяжение, но при продолжительном нагружении проявляет свойство ползучести. Сетчатый полимер, имеющий неупорядоченные поперечные связи между цепями макромолекул, обладает большей стабильностью формы. Если поперечных связей мало, то такой полимер, называемый эластомером, может деформироваться под действием приложенной нагрузки и принимать первоначальные размеры после ее снятия. Напротив, идеальный трехмерный полимер с упорядоченной структурой является хрупким и допускает относительное растяжение лишь в несколько процентов. Механические свойства сетчатого полимера зависят от количества поперечных связей и висячих звеньев (последние связаны лишь одним концом с пространственной сеткой полимера). На рис. 15 схематически показано поведение сетчатого полимера — связующего ТРТ в верхней части — перед деформацией, в нижней — после приложения нагрузки. Отчетливо видно влияние на характер деформации поперечных связей и висячих звеньев. Обычно желательно иметь связующие с таким количеством поперечных связей, которое [c.40]

Описанную кривую ползучести можно наблюдать не только при напряжениях растяжения (деформации растяжением), но и при сжатии, изгибе или сочетании различных видов нагружения. Однако испытания на ползучесть проводят в основном при одноосном растяжении, поэтому ниже за исключением особо оговоренных случаев рассматривается ползучесть при растяжении. В настоящее время для испытаний на ползучесть применяют главным образом машины рычажного типа (рис. 3.2) с отношением плеч рычага 1 10 или 1 20. Обычно испытания на ползучесть при растяжении проводят при постоянной нагрузке. Следовательно, в процессе испытаний образец вытягивается, площадь поперечного сечения уменьшается, поэтому истинные напряжения увеличиваются. На рис. 3.1, а показано различие кривых ползучести при постоянной нагрузке и при постоянном напряжении. Если обозначить начальное (номинальное) напряжение условную деформацию е , истинное напряжение ст, истинную (логарифмическую) деформацию е, то из условия постоянства объема а = = 71 (1 + е ) = о е . [c.51]

Несшитый полимер, как показано на рис. 3.18, способен течь, поэтому его деформация нарастает во времени почти линейно без снижения скорости деформации даже при больших длительностях нагружения. Небольшая степень сшивания резко снижает скорость ползучести, но ползучесть при этом обычно может продолжаться бесконечно долго [91, 127—131]. Повышение частоты узлов сетки приводит к резкому снижению как величины развивающейся деформации, так и скорости ползучести при этом после определенного периода времени деформация обычно достигает некоторого предельного значения, хотя в отдельных случаях скорость ползучести может и не падать до нуля. В работе [132] были измерены скорость ползучести и скорость релаксации напряжений натурального каучука как функции степени сшивания. Из рис. 3.18 видно, что скорости обоих процессов уменьшаются с увеличением степени сшивания. Эти результаты, а также результаты Берри и Уотсона [133] свидетельствуют о большой роли, которую играет топология сетки или химическая природа поперечных связей скорость ползучести и релаксации напряжений для серных вулканизатов оказывается в 2—3 раза больше, чем каучуков, вулканизованных перекисями, а также плотностью сетки поперечных связей. Очевидно, сульфидные мостики в серных вулканизатах способны участвовать реакция обмена, сопровождающихся релаксацией напряжений. Резкое уменьшение податливости, происходящее при переходе от растворимого полимера к гелю, установлено и для других эластомеров, например, полибутадиена [134] и пластифицированного полиметилметакрилата [135]. [c.74]

Поскольку 522(0) Характеризует жесткость армированного пластика поперек направления армирования при кратковременном нагружении, степень поперечной ползучести пластика определяется соотношением [c.103]

В предыдущих разделах было показано, что в однонаправленно-армированных пластиках практически отсутствует ползучесть при нагружении в направлении армирования, но она сильно выражена при нагружении в поперечном направлении и при продольном сдвиге. Можно предположить, что при нагружении армированного пластика в направлении армирования деформации, возникающие в поперечном направлении, не зависят от длительности нагружения. Аналогичное предположение о том, что и деформации, возникающие в направлении армирования, не изменяются во времени при статическом нагружении в поперечном направлении, является выражением условия симметричности матрицы податливости однонаправленно-армированного пластика в любой момент времени. [c.106]

Испытаниям на ползучесть при изгибе подвергают в основном материалы, изготовленные методами порошковой металлургии (например, металлокерамические композиции). В этом случае чаще всего применяют схему консольного нагружения образца. Схему приложения нагрузки посередине образца, расположенного на двух опорах, используют значительно реже в связи с ее большей конструктивной сложностью и трудностями в создании равномерного нагрева образца. Образцы для испытания на изгиб представляют собой бруски длиной от 100 до 250 мм обычно круглого или квадратного сечения с поперечными размерами от 3 до 10 мм. [c.131]

Поверхность напряжений в виде произведения двух степенных функций (16.84) была использована Дэвисом для практического анализа медленной ползучести при изгибе в условиях высоких температур в сравнительных испытаниях на изгиб и растяжение литых хромо-никелевых стержней ) Вначале определялся показатель п по результатам испытаний на растяжение с постоянной скоростью при температурах 1500 и 1652° Р, после чего призматические стержни были подвергнуты чистому изгибу при каждой из этих двух температур путем нагружения их постоянным изгибающим моментом, действовавшим в течение одной недели 2). При испытаниях определялся прогиб гю как функция времени t, после чего вычислялись деформации изгиба ползучести на равномерно согнутом рабочем участке стержня, имевшем постоянную кривизну, причем предполагалось, что поперечные сечения остаются плоскими ). Согласно теории пластического изгиба, основанной в данном случае на постулате о наличии поверхности напряжения в виде произведения двух степенных функций (16.84), деформации изгиба ползучести е" в крайних волокнах поперечных сечений должны давать в логарифмических координатах е", 1 семейство параллельных прямых, отвечающих различным постоянным значениям изгибающего момента М. Этот вывод удовлетворительно подтвердился проведенными испытаниями на изгиб, что говорит о возможности использования функции напряжений (16.74) для практического анализа поведения металлов ). [c.663]

Определить наибольшее касательное напряжение в поперечном сечении вала и его относительный угол закручивания 0, возникающие в результате ползучести при Т = 500 °С после 2500 ч нагружения. Материал вала—сталь, для которой в условиях комнатной температуры модуль сдвига С = 8,5 10 МПа, а при Т = 500°С 0 = 7-10 МПа. Стадию неустановившейся ползучести не принимать во внимание. Скорость установившейся ползучести = где в заданных температурных условиях и = 5, к = 2,5.Ю-Ц (1/МПа) (1/ч). [c.349]

Пренебрегая стадией неустановившейся ползучести, определить наибольшее нормальное напряжение в опасном сечении балки и наибольший прогиб ее через 4000 часов после нагружения. Исследовать два варианта поперечного сечения балки с одинаковыми моментами сопротивления при изгибе прямоугольное с высотой 80 мм и шириной 29 мм (высота параллельна плоскости действия нагрузки) и круглое диаметром 68 мм. При расчете балки, круглого сечения воспользоваться указаниями задачи 9.89. [c.333]

В книге приведены общие соотношения для расчета гармонических составляющих э.д.с. накладного датчика в зависимости от коэрцитивной силы, остаточной и максимальной индукции ферромагнитных материалов при одновременном воздействии Переменных и постоянных полей. Даны рекомендации по выбору оптимальных значений намагничивающих полей и конструктивных элементов датчиков. Рассмотрены основные типы феррозондов с поперечным и продольным возбуждением. На основании общих соотношений теории дислокаций описаны процессы упрочнения, ползучести, изменения магнитных и механических свойств металлов при деформации и усталости нагружения. Даны рекомендации по применению методов и приборов по контролю качества термообработки и упругих напряжений, однородности структуры. [c.2]

При длительном статическом или циклическом нагружении предельные пластические деформации зависят от степени рассредоточенного повреждения микро- и макротрещинами, поэтому вместо характеристики можно использовать равномерное поперечное сужение фьх (это допущение также идет в запас прочности). Если в опытах на длительную прочность и ползучесть определялось только относительное удлинение 6 на стадии разрушения, то величину можно приближенно оценить из условия [c.39]

Предварительно на образцах из сплавов АК4-1-Т1, В-95Т, Д-19Т в диапазоне температур Г = 20 -ч- 215° С при статическом, малоцикловом и длительном статическом нагружениях были получены характеристики материалов при однородном напряженном состоянии. Время испытаний на ползучесть составляло от 0,5 до 3000 ч, суммарное время т циклических испытаний — от 0,01 до 100 ч при продолжительности цикла в интервале от 0,02 до 0,85 ч диапазон разрушаюш их чисел циклов N составил 10 — 10 циклов. В результате обработки результатов испытаний построены [11] кривые изменения ширины петли б по числу циклов К, кривые усталости при мягком и жестком нагружениях, зависимости поперечного сужения ф от числа циклов и времени испытания, кривые ползучести и изохронные кривые. Для алюминиевых сплавов в отличие от сталей участок упрочнения на диаграмме деформирования оказывается более пологим, в указанном диапазоне температур величина = 03 0,9, пре- [c.117]

В соответствии с моделью вязкого разрушения предполагается, что под действием постоянных нагрузок в результате ползучести материала конструкции изменяется ее геометрия. При этом сокращаются размеры, определяющие несущую способность конструкции. Так, например,, в растянутом стержне сокращается площадь его поперечного сечения в тонкостенной оболочке, нагруженной внутренним давлением, уменьшается толщина стенки и т. д. Вследствие этого напряжения и скорость деформаций ползучести растут, и в какой-то момент времени (когда напряжения достигают некоторых критических значений или когда скорость деформаций ползучести обращается в бесконечность) наступает разрушение. Рассмотрим несколько примеров вязкого разрушения, [c.179]

Решение задачи по определению поперечной ползучести однонаправленно-армированного пластика сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений совместно с уравнениями деформирования компонентов. В дальнейшем принимаем, что волокна являются трансверсально-изотропным упругим материалом, а полимерное связующее деформируется согласно зависимости (3.1). В итоге получены зависимости [16] для определения напряжений в волокнах и в полимерном связующем в любой момент времени при длительном статическом нагружении однонаправленно-армированного слоя поперек направления армирования. [c.102]

При нагружении угле- и органопластиков постоянной длительно действующей поперечной нагрузкой напряженное состояние компонентов во времени изменяется. Так, для углепластика увеличение максимального значения напряжения в полимерном связующем в процессе ползучести составляет до 30% от начального значения. [c.105]

Температурные исследования производятся при таких же способах нагружения, как при растяжении (сжатии), изгибе, кручении. Для микромеханических температурных испытаний на растяжение изготовляют как круглые, так и плоские образцы рекомендованных ранее поперечных размеров, но десятикратной длины, главным образом, из-за удобства крепления термопар. Для микромеханических испытаний на длительную прочность и ползучесть рекомендуются цилиндрические образцы с гладкими головками (рис. 5) [3], [4]. [c.167]

К этому типу относятся следующие задачи неустановившейся ползучести 1) бруса прямоугольного поперечного сечения при чистом изгибе 2) брусьев с поперечными сечениями в виде круглого кольца и вытянутого прямоугольника при чистом кручении 3) толстостенного цилиндра и полой сферы, нагруженных равномерными давлениями. [c.221]

Установившаяся ползучесть существует в случае статически определимых задач при постоянных во времени внешних силах. Это объясняется тем, что в таких задача напряжения определяются только уравнениями статики, а поскольку внешние силы постоянны, напряжения также во времени не изменяются. Например, в образце, растянутом постоянной во времени силой при малых деформациях, когда можно пренебречь изменением площади поперечного сечения, напряжения во времени не изменяются. В тонкостенной трубке, нагруженной внутренним давлением, растягивающей силой и крутящим моментом, при постоянных нагрузках и малых деформациях напряжения также во времени не изменяются. [c.298]

Задача определения поперечной ползучести монослоя сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений совместно с уравнениями деформирования компонент. Полагаем, что волокна являются тpaн вep aJTЬнo-изотропньши и упругими, а полимерное связующее деформируется согласно зависимости (5-1.48). В итоге получаем зависимости для определения напряжений в волокнах и полимерном связующем в любой момент времени. Оказывается, что полимерное связующее находится в неоднородном трехосном напряженном состоянии. В случае монослоев с борными или стеклянными волокнами это напряженное состояние практически не меняется во время нагружения. Деформахгии ползучести монослоя при поперечном нагружении определяются зависимостью [c.291]

Процесс ползучести суперсплавов в изделиях направленной кристаллизации характеризуется теми же тремя стадиями, что и у сплавов для обычных отливок. Однако на первой стадии ползучести при наиболее высоких напряжениях и пониженных температурах (в условиях одноосного нагружения) направленно-закристаллизованные сплавы ведут себя иначе, чем сплавы в обычных отливках [22]. Деформация начальной стадии ползучести на участках значительной протяженности развивается в системах единичного скольжения, эта особенность присуща даже отливкам со столбчатой микроструктурой, ибо в них границы зерен не представляют собой эффективного барьера для скольжения. Наиболее отчетливо эта особенность проявляется в диапазоне температур 760—815 °С, где термоактивированное поперечное скольжение не дает существенного вклада в процесс деформации, а для достижения ощутимой деформации ползучести в течение ра- [c.268]

Для мягкого малоциклового нагружения наряду с циклической пластической деформацией характерно наличие и ее одностороннего накопления вследствие циклической анизотропии материала, а при повышенных температурах и проявления процессов ползучести. Зависимости (14), (15) и (20), (21) так же, как и для жесткого нагружения, могут быть использованы при мягком нагружении для пересчета диаграмм циклического деформирования, регистрируемых по продольной деформации в поперечные, и наоборот. Так, на рис. 4, а приведена (кривая 1) диаграмма мягкого циклического деформирования стали Х18Н10Т при t = = 650° С по условной продольной деформации для трех первых циклов нагружения с ярко выраженным односторонним накоплением. Зд сь же пунктирной линией (кривая 2) построена рассчитанная по зависимости (21) циклическая диаграмма по поперечной деформации. В этом случае, как и в примере с жестким нагружением, модуль упругости при разгрузках несколько отличается от его исходной величины, зкспериментальное значение которой составляет Е — 1,5-10 кгс/мм . Однако ив данном случае этим различием пренебрегаем и в расчете используем величину исходного модуля упругости. В процессе рассматриваемого эксперимента (как и при жестком нагружении) осуществлялась регистрация петель пластического гистерезиса в координатах а — 8 и [c.122]

Испытание на устойчивость дает возможность определять несущую способность тонкостенных элементов (Стоек, профилей, труб) при сжатии их продольной силой [13, 14]. Метод позволяет производить оценку материалов, предназначенных для элементов конструкций, работающих на продольный изгиб, путем испытания тонкостенных стержней с различной формой поперечного сечения и различной длины. Испытания проводятся с учетом предполагаемых условий эксплуатации при однократном и длительном нагружениях, при комнатной и повышенных температурах, до разрушени (до потери устойчивости) или прекращаются при достижении определенной степени деформации. Для испытания на устойчивость при однократном приложении нагрузки используются универсальные машины или прессы, при длительном нагружении — машины рычажного типа, предназначенные для испытаний на длительную прочность и ползучесть, которые в этом случае снабжаются специальными реверсорами. [c.52]

На основании этих экспериментов можно считать, что при действии постоянной нагрузки деформации ползучести бетона до образования в нем необратимых микротрещин практически пропорциональны напряжениям, а коэффициент поперечного расширения имеет примерно ту же величину, что и при кратковременном нагружении (Р. Лермит, цит. соч.). Это — область почти линейной ползучести. Деформация ползучести в этой области, вызванная единичным напрянгением, практически не зависит от величины напряжения и называется мерой ползучести. Правда, в первый момент после приложения нагрузки наблюдается некоторая нелинейность деформаций ползучести и в этой области (С. В. Александровский, 1966 Н. И. Катин, 1959), вследствие чего [c.159]

Помимо перечисленных, так называемых внешних факторов, существует большое число факторов, отражающих реакцию материала на возникшие состояния и протекающие процессы, т. е. то, что принято называть свойствами материалов в широком смысле этого понятия. Свойства материалов и элементов конструкции, в которых они физически воплощены, крайне многообразны а) упругость, характеризуемая модулем упругости Е, и пластическая деформируемость, описываемая диаграммой о = / (е) б) прочность, выражаемая при однократном нагружении пределом текучести, временным сопротивлением, истинным разрушающим напряжением в) пластичность в виде относительного удлинения и поперечного сужения г) упрочняемость материала и пластическая неустойчивость при растяжении д) упругая неустойчивость при сжатии е) сопротивляемость накоплению усталостных повреждений, в том числе у острия трещины ж) прочность при повторных пластических нагружениях з) сопротивление ползучести и) длительная прочность и пластичность при высоких температурах к) старение металла под воздействием деформации, температуры, времеии л) сопротивление началу разрушения в присутствии концентраторов — надрезов, трещин м) сопротивление быстрому динамическому распространению трещин н) стойкость против общей межкристаллитной коррозии, а также против коррозионного растрескивания о) сопротивление замедленным разрушениям п) хладостойкость и др. [c.256]

II стадия. Установившаяся ползучесть еи = kt. Постоянная скорость ползучести. Динамическое равновесие между процессами деформационного упрочнения (введение дислокаций) и динамического разупрочнения (при переползании и поперечном скольжении дислокаций). Эти последние процессы перераспределения дислокаций ведут к образованию полигонизованной структуры. // стадия отвечает случаям нагружения, наиболее распространенным в технике использования л аропрочных сплавов. [c.98]

Более реалистический подход к решению проблемы упрочнения при дисперсионном твердении основан на предположении, в соответствии с которым модель Орована дает лишь грубую идеализацию действительного положения. Электронномикроскопические исследования показали, что для начальной дислокационной структуры характерно перемещение дислокаций от одной частицы к другой. При нагружении новые дислокации образуются у границ дисперсных частиц, а не источниками Франка — Рида порождаемые петли распространяются затем в матрице. Томас, Наттинг и Хирш [70] обнаружили, что твердые дисперсные частицы инициируют поперечное скольжение. С другой стороны, Митчелл, Митра и Дорн показали, что при низкой температуре в большинстве случаев деформационное упрочнение дисперсионно твердеющих сплавов обусловливается не механизмом Фишера — Харта — Прая (действие обратных напряжений от концентрических плоских петель), а резким увеличением плотности дислокаций в дислокационных сплетениях (клубках). Хотя указанные наблюдения относятся к дисперсионно упроч ненным сплавам при низких температурах, тем не менее можно ожидать, что большинство выводов лишь с незначительными модификациями применимо и к ползучести сплавов. [c.292]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...