Изгиб пластический с упрочнением

Если принять линейную схему напряженного состояния, то изгибающий момент, необходимый для пластического изгиба трубы с упрочнением (при условии соблюдения гипотезы плоских сечений), может быть определен по формуле [13] [c.130]

При увеличении толщины пластинки критическое напряжение растет и при Ь/б -> О становится равным пределу прочности, т. е. разрушающему напряжению материала на сжатие о . Обычно имеет место неравенство о > а . Опыты неизменно дают кривые, сходные по характеру с кривыми продольного изгиба, т. е. состоящие из трех типичных ветвей АВ — упругой, ВС — малых пластических деформаций, D — больших пластических деформаций (с упрочнением). [c.135]

Рис. 50. Упрощенные эпюры нормальных напряжений в бруске (полосе) при гибке а — упруго-пластический изгиб б — полностью пластический изгиб без учета упрочнения металла в — с учетом упрочнения металла по диаграмме ОАВС (уа — упругий участок) г— полностью пластический изгиб с учетом упрочнения металла

В зависимости от характера деформаций, имеюш,их место по толщине изгибаемой заготовки на разных стадиях ее деформирования, различают упругий, упруго-пластический и пластический изгиб. Последние два вида изгиба могут быть без упрочнения и с упрочнение (рис. 50). [c.115]

Из формулы (154) следует, что момент, необходимый для пластического изгиба без упрочнения, не изменяется в процессе деформирования по мере увеличения кривизны заготовки, начиная от значений, при которых упруго деформированная часть ее пренебрежимо мала. В практике изгиба листов в холодном состоянии в связи с упрочнением металла изгибающий момент увеличивается. [c.126]

Косой изгиб в пластической области. Как показано, де-формации балки при косом чистом изгибе связаны с поворотом плоских сечений относительно нейтральной оси, не перпендикулярной к плоскости действия изгибающих моментов. Вследствие этого процесс пластической деформации при косом изгибе имеет характер, соверщенно аналогичный характеру при плоском изгибе, и сводится к постепенному распространению пластической деформации от крайних, наиболее напряженных в упругой области волокон, на волокна, находящиеся на меньшем расстоянии от нейтрального слоя. В частности, при пластической деформации без упрочнения напряжения становятся равными соответствующему пределу текучести в точках все увеличивающихся частей растянутой и сжатой зон сечения, причем, однако, постепенно изменяется направление нейтральной оси сечения. За предельное состояние балки, аналогично случаю плоского изгиба, можно принять такое, при котором сечение балки оказывается разделенным на две зоны, в точках одной из которых напряжения равны пределу текучести при растяжении, в точках другой — пределу текучести при сжатии. Поэтому, в случае равенства последних, имеем на основании (7.1) [c.244]

Пластический изгиб с упрочнением. [c.417]

Остановимся подробнее на анализе уравнений (1.1—1.4), задающих законы поведения механического поля в деформируемом твердом теле. В ходе нагружения на границах раздела структурных элементов (включая свободную поверхность образца) возникают источники, связанные с градиентами напряжений. Они описываются уравнением (1.1). Их релаксация осуществляется испусканием потоков трансляционных дефектов 3% рождаемых в зонах стесненной деформации типа изгиба-кручения. Деформационное упрочнение в ходе пластического течения представлено в (1.1) — (1.4) слагаемым Его природа связана с самодействием [c.13]

Величина момента М, действующего в меридиональном сечении, зависит от величины меридиональных нормальных напряжений Ор и уменьшается с увеличением абсолютного значения последних. Однако, как показано в работе [41], даже при значительных (в условиях формоизменяющих операций листовой штамповки) меридиональных напряжениях величина изгибающего момента уменьшается незначительно по сравнению с моментом, возникающим при чисто пластическом изгибе полосы без упрочнения. Объясняется это в какой-то мере тем, что влияние меридиональных напряжений Ор на величину момента частично компенсируется упрочнением при изгибе, дающим увеличение напряжения текучести, а следовательно, и момента. [c.34]

Указанная схематизация достаточно точна для материалов типа алюминия и вполне допустима для материалов, имеющих диаграммы с ограниченной длиной площадки текучести (рис. 485). Это вытекает из следующих соображений. При наличии такой площадки текучести, как, например, у мягких углеродистых сталей, величина относительного удлинения в начале упрочнения в несколько раз превышает величину относительного удлинения в начале появления пластической деформации. Поэтому даже при неравномерном начальном распределении напряжений (изгиб, кручение, наличие концентраторов), но дальнейшем последовательном распространении пластической зоны с выравниванием напряжений, предела текучести они достигнут одновременно по всему сечению раньше, чем начнется упрочнение материала в точках с наибольшей пластической деформацией. Таким образом, предельное состояние, определяемое значительной пластической деформацией, наступит до начала упрочнения материала и предельная нагрузка может быть вычислена по пределу текучести. [c.489]

ПО. ПЛАСТИЧЕСКИЙ ИЗГИБ С УЧЕТОМ УПРОЧНЕНИЯ МАТЕРИАЛА [c.331]

Границы зерен, как известно, служат эффективным препятствием для распространения деформации от зерна к зерну, что определяет градиент деформации, ее неоднородность, изгиб зерен у границ, приводит к резкому повышению по сравнению с монокристаллами предела упругости (текучести) и значительному упрочнению [5, 9, 252]. Причем за упрочнение поликристаллических металлов ответственны в основном два эффекта барьерный — упрочняющая роль границ зерен как мощных препятствий для движущихся дислокаций и развитие множественного скольжения в каждом зерне поликристалла, связанное с необходимостью выполнения условия Мизеса [14, 15, 45, 252] (см. гл 1). Учитывая, что различно ориентированные соседние зерна в поликристаллах деформируются при совместном взаимодействии, указанные эффекты обеспечивают сплошность (непрерывность) границ зерен в процессе пластической деформации. В целом упрочнение за счет эффекта усложнения скольжения и барьерного эффекта зависит от типа решетки и определяется структурой материала, размером зерна, схемой напряженного состояния, условиями испытания [14, 252]. [c.114]

Поведение образца определяется увеличением доли пластической деформации, предшествующей разрушению, при повышении температуры. При низких температурах в макроскопически хрупком образце имеется малая пластическая зона. При Tqy эта зона достаточна для того, чтобы вызвать общую текучесть. При Гц7 увеличение пластической зоны до размеров сечения образца может происходить только благодаря росту нагрузки, так как сечение нетто подвергнуто деформационному упрочнению. Выше нагрузки и смещения быстро растут, так как влияние надреза на трехосное напряженное состояние ослабляется вследствие деформации всего сечения. Вязкое разрушение может происходить выше или ниже в зависимости от величины деформации, требуемой для зарождения разрушения у основания надреза, и его относительной глубины. Эта деформация обычно зависит от содержания включений в материале. Образец из очень чистого железа с неглубоким надрезом можно изогнуть до соприкосновения вплотную сторон образца без признаков разрушения. Для той же матрицы, но с большой объемной долей близко расположенных включений, разрушение может зародиться при низких деформациях у основания надреза, соответствующих малым углам изгиба. [c.168]

О соотношении модулей упрочнения при однородном и неоднородном напряженных состояниях для некоторых из исследованных материалов можно судить по данным, приведенным в табл. 19. Существенное влияние градиента напряжений на интенсивность протекания процессов пластического деформирования в поверхностных слоях циклически деформируемых образцов из различных металлов отмечено также в работе [208], в которой было найдено, что при изгибе при одном и том же напряжении относительное число зерен, охваченных пластической деформацией, уменьшается с увеличением градиента напряжений. На рис. 125 выполнено сравнение результатов исследования площади петли гистерезиса D, измеренной на стадии стабилизации процесса неупругого деформирования по методике, описанной в параграфе [c.171]

Следует отметить, что, используя ту же приведенную методику, можно с некоторым допущением (считая, что кривая упрочнения применима и для анизотропного металла) установить распределение напряжений по толщине заготовки и для случая пластического изгиба анизотропного металла с учетом также и упрочнения, для чего следует в формулах (139)—(142) перед скобками и коэффициентом р подставить значение общего параметра, характеризующего влияние анизотропии механических свойств металла на процесс гибки в виде коэффициента Л = (F + + H)I /FG + GH + HF. [c.124]

Пластическая деформация при обработке давлением и при таких операциях, как растяжение, сжатие или изгиб, а также при упрочнении поверхности (дробеструйной обработкой или обкаткой), изменяет плотность и структуру дефектов кристаллической решетки пластичных фаз металлических материалов и поэтому всегда влияет на их усталостную прочность. В макроскопически неоднородно деформированных материалах наряду с влиянием деформационной структуры необходимо также исследовать зависимость усталостной прочности от остаточных макронапряжений. Остаточные напряжения сжатия, как правило, способствуют дополнительному повышению циклической прочности. Изменение в процессе деформации высоты поверхностных микронеровностей влияет на циклическую прочность [13, 45-48]. [c.232]

Прошивки по своей конструкции и области применения аналогичны протяжкам, но отличаются отсутствием хвостовой части и небольшой длиной (не более 15 диаметров), что связано с работой прошивки на продольный изгиб. Припуск, снимаемый прошивкой, небольшой,— менее 1 мм. Протяжки и прошивки, обрабатывающие заготовку методом пластической деформации поверхностных слоев металла (без снятия стружки), называются выглаживающими или деформирующими. Они дают гладкую, блестящую поверхность со значительно упрочненным поверхностным слоем и шероховатостью Ra = 0,1...0,4 мкм. Профиль зубьев таких инструментов — выглаживающих дорнов — показан на рис. 7.4. [c.125]

При упругом изгибе распределение нормальных напряжений по сечению полосы, как известно, можно представить в виде треугольника (рис. 77, с). После того как напряжение достигло значения в наиболее удаленных волокнах от оси полосы, дальнейшее его увеличение не будет происходить, если пренебречь упрочнением. Тогда эпюра нормальных напряжений будет иметь форму трапеции (рис. 177, б), поперечное сечение в средней части будет деформироваться упруго, в периферийных частях сечения деформация будет пластической. Если пластическая деформация распространяется на все сечение, то эпюра напряжения будет иметь вид прямоугольника (рис. 177, в). [c.347]

Величина расчетного момента внутренних сил зависит от принимаемой схемы напряженного состояния деформир уемого материала, а момент можно определить из условия сложного или простого (линейного) напряженного состояния с учетом или без учета упрочнения и упругой зоны в средней части трубы. Для упрощения расчетов применительно к сталям средней и высокой прочности распространена схема аппроксимации диаграммы растяжения в виде ломаной линии, образованной двумя прямыми отрезками (рис. 2, а и б). В обеих диаграммах первый участок соответствует упругому состоянию, его наклон определяется модулем нормальной упругости . Второй участок на рис. 2, а параллелей оси абсцисс и показывает, что материал не упрочняется (идеально упруго-пластичен). Более пологий участок (рис. 2, б) отвечает состоянию линейного упрочнения, и его наклон соответствует модулю упрочнения Ег. Точка пересечения этих прямых характеризуется пределом упругости или пределом текучести которые обычно считают в таких случаях условно совпадающими. В действительности изменение механических свойств после появления пластических деформаций определяется не одной точкой на диаграмме (допустим, точкой пересечения прямых на схеме), а переходной зоной упруго-пластических де рмаций. Эпюра продольных напряжений при изгибе трубы имеет вид, показанный на рис. 2, г и д. [c.8]

Пластический изгиб с учетом упрочнения материала [c.291]

На фиг. 74, а представлена схема распределения напряжений в случае гибки с большим радиусом закругления, когда имеет место упруго-пластический изгиб. Зависимость напряжений от деформаций дается без учета упрочнения материала фиг. 74, б относится к гибке с малым радиусом закругления (полностью пластический изгиб). [c.138]

Эпюра на фиг. 74, в дает схему распределения напряжения в случае гибки с большим радиусом закругления (упруго-пластический изгиб), с учетом упрочнения материала, а на фиг. 74, г — то же при гибке с малым радиусом закругления (полностью пластический изгиб), с учетом упрочнения материала. [c.138]

В ЭТОМ случае пластические деформации распределяются по всему сечению. При грубом приближении можно считать, что при гибке прямоугольного бруса с малым радиусом кривизны имеет место чистопластический изгиб с упрочнением. Момент внешних сил в этом случае при 117=0 равен [c.123]

Следующее составляющее, входящее в общее уравнение для определения напряжений при вытяжке, это напряжение от изгиба на кромке матрицы Стизг и при сходе с нее. Напряжение можно приближенно определить из условия постоянства работ внешних и внутренних сил, затраченных на изгиб материала по кромке вытяжной матрицы. При этом для упрощения расчетов принимается, что изгибающий момент, действующий на переходе от плоской части фланца к закругленной, равен моменту для пластического изгиба полосы без упрочнения металла и при отсутствии продольных сил. [c.159]

Математический анализ пластического изгиба в общем виде встречает значительные трудности вследствие большой неравномерности напряженно-деформированного состояния по высоте поперечного сечения трубы и сложного характера упрочнения материала. Отсутствие единой аналитической зависимости между напряжениями и деформациями для различных металлов является до настоящего времени одной из основных причин многообразия теоретических толко-раний чистого изгиба с упрочнением. [c.47]

Гибочные валковые и роликовые машнны (рис. 38.8, о, б). Для случая чисто пластического изгиба с упрочнением крутящий момент, расходуемый на деформирован.ие иа верхг ем приводном валу, составляет [И] при гнбке пpя. oгo бруса (листа) [c.497]

Формула для определения изгибающего момента при объемном чисто пластическом изгибе, полученная с учетом упрочнения при использовании линейной аппроксимации диаграммы упрочнения, по данным Е. Н. Мошнина имеет вид [c.92]

Эффективен наклеп в напряженном состоянии, представляющий собой сочетание упрочнения перегрузкой с наклепом. При этом способе деталь нагружают нагрз зкой того же направления, что н рабочая, вызывая в материале упругие пли упруго-пластические деформации. Поверхностные,слои металла, подвергающиеся действию наиболее высоких напряжений растяжения (случай изгиба) или сдвига (случай кручения), подвергают наклепу (например, дробеструйной обработкой). После снятия нагрузки в поверхностном слое возникают остаточные напряжения сжатия, гораздо более высокие, чем при действии только перенапряжения или только наклепа. [c.320]

При этом в предельном состоянии в мягкой прослойке приданном виде нгиружения в верхней половине прослойки (у > О) имеет место предельное состояние пластического растяжения, а в нижней (у < 0) — предельное состояние пластического сжатия. Коэффициент контактного упрочнения при изгибе отличается от такового (см. формулу (1.2)) только численным множителем при ае (он в два раза больше). Это связано с тем, что для полусечения относительная толщина прослойки будет в два раза больше, чем для всего сечения. Тгишм образом, контактное упрочнение для конкрет ной прослойки будет при изгибе несколько меньшим, чем при растяжении. Меньшей в два раза будет и область проявления эффекта контактного упрочнения в диапазоне относительных толщин прослоек (ае = 0.5 для прямоугольной прослойки). [c.27]

Упрочнение поверхностным пластическим деформированием (ППД) проведено на елейных (композиционных) материалах [27]. Исследовалось влияние ППД на предел выносливости композиционных цилиндрических образцов с сердечником из армко-железа и поверхностным слоем из стали Х18Н10Т. Образцы с наружным диаметром 8 мм упрочняли накатыванием после нормализации в трехроликовом приспособлении с диаметром ролика 20 мм и контурным радиусом 5 мм. Площадь плакирования составляла 30% площади поперечного сечения. Ркиытание проводилось при чистом круговом изгибе. Характер изменения предела выносливости и эпюры остаточных напряжений показаны на рис. 91 и 92. Оптимальный режим упрочнения накатыванием заготовок из композиционных материалов следует устанавливать из условия получения сжимающих остаточных напряжений в по- [c.296]

В результате изучения влияния длины образца на циклическую прочность нестабильных аустенитных и аустенито-мартенситной сталей 30Х10Г10, 44Х10Г7, 70Х7Н7 было установлено ( 206], что статистическая теория прочности хотя и удовлетворительно объясняет экспериментальные данные по масштабному фактору, но не учитывает всех условий, при которых происходит пластическая деформация, в частности структурных изменений, нагрева образца в процессе циклического нагружения, теплоотвода и др. На выносливость сталей при знакопеременном изгибе с вращением помимо статического фактора существенное влияние оказывает кинетический фактор, а также соотношение и интенсивность процессов упрочнения и разупрочнения при непрерывном нагружении различных по величине объемов металла. [c.134]

Научная и практическая актуальность проблемы исследования физических закономерностей пластической деформации и разрушения поверхностных слоев твердого тела обусловлена тем обстоятельством, что свободная поверхность, являясь специфическим видом плоского дефекта в кристалле, оказьтает сзш1ественное влияние на его физико-механические свойства, в частности на упругую стадию деформирования, предел пропорциональности и предел текучести на общий характер кривой напряжение—деформация и различные стадии деформационного упрочнения (на коэффициенты деформационного упрочнения и длительность отдельных стадий) на процессы хрупкого и усталостного разрушения, ползучести, рекристаллизации и др. Знание особенностей и основных закономерностей микродеформации и разрушения поверхностных слоев материалов необходимо не только применительно к обычным методам деформировани (растяжение., сжатие, кручение, изгиб), но и в условиях реализации различного рода контактных воздействий, с которыми связаны многочисленные технологические процессы обработки материалов давлением (ковка, штамповка, прокатка и др.), а также процессы трения, износа, схватывания, соединения материалов в твердой фазе, поверхностных методов обработки и упрочнения, шлифования, полирования, обработки металлов резанием и др. [c.7]

Упругие решения для определения напряжений, деформаций и перемещений в зонах трещин в связи с возникновением клинообразных областей пластических деформаций на продолжении трещин были использованы в работах М. Я. Леоноиа, В. В. Панасюка, Д. Даг-дейла. При этом влияние пластической зоны на напряжения в упр то-деформированной пластине с трещиной было проанализировано путем введения в рассмотрение условной трещины с длиной, равной сумме длины трещины и размера пластической зоны. Такая модель позволила получить размер пластической зоны и определить перемещения краев трещины, в том числе и в вершине фактической трещины, т. е. раскрытие трещины. На основе этой модели было рассмотрено распределение напряжений и деформаций в пластической зоне, влияние на него упрочнения материала в случае одноосного и двухосного растяжения и изгиба (применительно к пластинам и тонкостенным сосудам) и сформулированы деформационные критерии разрушения в форме критического раскрытия трещин. Более общие аналитические решения задач об упругопластическом де( юрмировании (для любой степени упрочнения в ие-упругои области) предложены в работах Г. П. Черепанова, В. 3. Партона, Е. М. Морозова, Д. Райса. [c.36]

Процесс трения является сложной совокупностью взаимодействия многих факторов, при этом существенная роль принад- лежит процессу пластической деформации. Напряженное состоя нйе Яри трении объемно и неоднородно возникают качественно отличные нарушения правильности кристаллической решетки по сравнению с обычным растяжением или сжатием. Известно, что деформация слоев стали, близких к поверхности трения, при удельной нагрузке 1,5 МПа превышает 25% для достижения деформации такого же уровня для этого материала при статическом сжатии необходимо довести нагрузку до 600—700 МПа. Происходят значительные изменения поверхности трущихся монокристаллов в виде сильного изгиба кристаллической решетки, при этом ось изгиба находится в полной зависимости от направления скольжения. В работе [41 ] отмечено, что упрочнение поверхностных слоев, йвляющееся результатом пластической деформации, при трении достигает значительно больших величин, чем в условиях объемного напряженного состояния. При этом процесс пластического деформирования при трении рассматривают как физикохимический, т. е. процесс, сопровождающийся рядом структурных, физических и физико-химических изменений деформируемого металла. [c.33]

Для проверки этого предположения были проведены [23] испытания на усталость (круговой консольный изгиб, частота нагружения 10 циклов в секунду) при постоянной нагрузке и постоянной деформации за цикл образцов из стабилизированной титаном нержавеющей стали типа 18/8 и углеродистой стали EN3B (0,21% С). Часть образцов для упрочнения поверхностного слоя подвергали науглероживанию (в соляной ванне цианистой кислоты в течение 10 мин при 900 " С). Результаты [23] усталостных испытаний представлены на рис. 1.16. На кривых усталости, по лученных в условиях испытания с постоянной нагрузкой за цикл на уровне напряжений, соответствующих пределу текучести, наблюдается разрыв кривых усталости.Также видно, что предел усталости образцов с науглероженным (глубина науглероживания составляла порядка 0,1 мм, что соответствует величине 1-3 зерен) поверхностным слоем соответствует напряжению разрыва кривых усталости как для образцов из нержавеющей стали 18/8, так и в случае углеродистой стали. Иными словами, если исключить каким-либо путем неодновременность протекания пластической деформации в поверхностных и внутренних слоях образца при циклическом нагружении (например, путем упрочне- [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...