Истинные диаграммы деформации при растяжении

АЗ.1.2. Критерии разрушения при кратковременном статическом нагружении. Истинная диаграмма напряжений при растяжении заканчивается по достижении напряжением и деформацией значений, соответствующих разрыву образца о - Ор, ё = ёр. Аналогично определяются предельные характеристики при сжатии, сдвиге и некоторых других видах напряженного состояния. Однако в общем случае вопрос об условиях статического разрушения (или начала текучести) при различных видах напряженного состояния не может быть решен экспериментально ввиду чрезмерного объема испытаний и технических трудностей при их постановке. Отсюда возникла необходимость в построении математической модели, связывающей между собой (на основе какого-либо обоснованного общего критерия) условия разрушения при разных видах напряженного состояния. Таких критериев и соответственно моделей было предложено достаточно много. Как правило, они формулируются в параметрах напряженного состояния. Условие разрушения представляют в виде Од = Gp, где эквивалентное напряжение = Og (о,, 2 с з) как функция главных напряжений определяется выбранной моделью. Характеристиками в этих моделях являются предельные напряжения при таких видах нагружения, при которых они могут быть достаточно просто определены экспериментально (о , Ср, о,, ., т ). Модели, получившие наибольшее распространение [76], представлены в табл. АЗ.2 там же даны следующие из них отношения /Ор, V = На рис. АЗ.5, АЗ.6 для случая плосконапряжен- [c.71]

После образования шейки диаграмма деформации при растяжении является искаженной, поскольку распределение напряжений в шейке перестает быть однородным (см. гл. 3) и измеряются уже средние, а не истинные напряжения, хотя нагрузки и отнесены к сечению в каждый данный момент деформации [5, 8,37]. [c.33]

Истинная диаграмма деформирования при растяжении показывает зависимость деформации от напряжения, отличающуюся от вытекающей из обычной диаграммы растяжения (рис. 141). Это связано с тем, что в случае построения обычной диаграммы растяжения напряжение определяют путем деления нагрузки на образец на исходную площадь поперечного сечения образца без учета изменения ее в ходе деформа-Р [c.188]

Диаграмма напряжений при растяжении хрупких материалов имеет вид, изображенный на рис. 2.23. Так как при этом к моменту разрушения наблюдаются малые деформации и, в частности, вовсе не возникает шейки, диаграмма истинных напряжений очень незначительно отклоняется от условной. [c.114]

Рис. 14.14. Истинные диаграммы деформации армко-железа при кручении и при растяжении в максимальных координатах [8]

В пластической области сопротивление значительной пластической деформации — временное сопротивление при растяжении (для материалов образующих шейку) или приближенно твердость при вдавливании шарика упрочнение принято характеризовать наклоном кривой пластической деформации. Ввиду зависимости упрочнения от степени деформации можно в первом приближении пользоваться двумя коэффициентами упрочнения начальным упрочнением при остаточном сдвиге, например 0,3%, т. е. Оо.з, и конечным упрочнением О, определяемом на послед нем, приблизительно прямолинейном участке истинной диаграммы деформации. [c.324]

Поведение тела при растяжении может быть представлено диаграммой растяжения стандартных образцов, изготовленных из того же материала. При этом для изучения пластических деформаций пользуются не условными, а истинными напряжениями образца, отнесенными не к постоянной, а к деформированной площади. Истинное напряжение только приближенно характеризует напряженное состояние в сечении образца и при равномерном распределении определяется выражением [c.118]

При рассмотрении задач о растяжении упругих стержней предполагалось, что деформации малы. Однако пластические деформации металлов и упругие деформации таких материалов как резина могут быть значительны. Посмотрим, каким образом может повлиять учет значительной величины деформаций на приведенные выше рассуждения ). Прежде всего остановимся на понятии напряжения. При растяжении поперечные размеры стержня уменьшаются, следовательно, уменьшается площадь сечения. Истинное напряжение есть сила, поделенная на фактическую площадь поперечного сечения таким образом, оно зависит не только от величины силы, но и от величины вызванной этой силой деформации. Чтобы построить диаграмму с — е, нужно во время опыта непрерывно измерять поперечный размер стержня, что бывает затруднительно. Часто под напряжением понимают силу, поделенную на первоначальную площадь поперечного сечения, определенное таким образом напряжение называется условным, будем обозначать его Оо. [c.62]

Истинная диаграмма деформирования этого металла при жестком малоцикловом нагружении представлена на рис. 5.6. По оси абсцисс отложены циклически накопленные деформации в степени 0,5, по оси ординат — истинные напряжения S. Линия 1 с угловым коэффициентом у соответствует статическому растяжению. Циклическое деформирование осуществлялось при амплитудах ва = 2,4 1,5 и 0,6% (соответствующие диаграммы обо- [c.85]

С целью изучения закономерностей пластичного разрушения молибдена в широком интервале температур и объяснения характерных типов изломов используем диаграмму истинная деформация — температура (ИДТ), которая сочетает диаграмму структурных состояний и температурную зависимость ряда критических деформаций, отражающих динамику возникновения и развития несплошностей в образце при растяжении. [c.213]

Вторая диаграмма изображает поведение пластичного материала при линейном растяжении (на рис. 18 приведена истинная диаграмма растяжения). За опасные состояния в этом случае могут быть приняты начало текучести, начало образования шейки и разрушение материала. Опасными напряжениями соответственно будут предел текучести, временное сопротивление и истинное напряжение в момент разрушения. Появление линий сдвигов (линий Чернова — Людерса) при возникновении остаточных деформаций (рис. 13) и разрушение образцов по поверхностям, наклоненным к направлению растягивающей силы под углом я/4 ( 27), дают основание считать, что как образование и развитие пластических деформаций, так и разрушение происходит за счет скольжений и сдвигов под действием наибольших касательных напряжений такой вид разрушения называется разрушением путем среза. [c.128]

При дальнейшем растяжении деформация по длине образца становится неравномерной, сосредоточиваясь в области шейки. Точке D на истинной диаграмме и точке D — на условной соответствует разрыв образца. Напряжение к называют истинным сопротивлением разрыву. Оно характеризует прочность материала при статических нагрузках. При разрушении образца с образованием выраженной шейки напряжение также условно в связи с неравномерностью его распределения по сечению шейки. [c.10]

Влияние концентрации напряжений на сопротивление усталости при повышенных температурах связано с упруго-пластическим перераспределением напряжений, чему способствует ослабление сопротивления пластическим деформациям -с ростом температуры. Используя циклические диаграммы деформирования для различного накопленного числа циклов, можно построить кривые усталости в истинных напряжениях и показать для сталей с выраженной циклической пластичностью, что эти кривые при растяжении-сжатии и переменном изгибе как [c.224]

Некоторый прогресс в изучении пластической деформации растянутых образцов за пределом текучести был достигнут путем введения понятий истинного напряжения и истинной деформации при построении диаграммы растяжения. Истинное напряжение получается путем деления нагрузки на действительную площадь [c.438]

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]

Экспериментальные данные показывают, что установленные соотношения истинного напряжения течения,. остаточной деформации и твердости выполняются для одних материалов при растяжении не более 10% (алюминий, железо), а для других (медь, никель) — при деформации примерно до 30%, т. е. вплоть до образования шейки . Таким образом, диаграммы в координатах 5—61/2 и Я—5 первой группы материалов при растяжении до потери устойчивости (40—20%) представляют собой ломаную линию, состоящую из двух прямолинейных участков. [c.12]

Для установления соотношений между напряжениями и деформациями при различных видах напряженного состояния особое значение имеют диаграммы истинных напряжений при растяжении (диаграммы 5=5(е), где 5 — истинное нормальное напряжение и е — истинная деформация). [c.24]

Истинные диаграммы растяжения в координатах 5—е используются при исследовании соотношений между напряжениями и деформациями при разных видах напряженного состояния. С этой целью по исходным значениям 5, е вычисляют истинные касательные (или октаэдрические) напряжения (<тах или (п) и сдвиги (й тах ИЛИ п), ПОЛЬЗУЯСЬ следующими соотношениями [c.34]

В процессе испытания может быть записана диаграмма деформации в координатах давление — стрела прогиба радиус изгиба), по которой рассчитывают напряжения на разных стадиях деформации и в момент раз рушения. Основными характеристиками свойств материала при испытании на двухосное растяжение по описанной схеме являются условный и истинный пределы прочности. Для сферического сегмента [c.164]

Характер диаграммы растяжения зависит от природы и состояния металла, а также от формы и размера образца. Рабочая диаграмма растяжения является условной ввиду непостоянства поперечного сечения образца. Для построения диаграммы истинных напряжений необходимо нагрузку в любой стадии деформации относить не к первоначальной площади поперечного сечения образца, а к фактической, все уменьшающейся при растяжении образца площади. [c.39]

В ряде случаев при вытяжке с утонением необходимо заранее хотя бы приближенно выяснить, какими механическими свойствами будет обладать полученная деталь. Это нетрудно сделать, если воспользоваться диаграммой истинных напряжений, у которой по оси абсцисс отложены истинные деформации с , а по оси ординат — истинные напряжения о (фиг. 210). Истинные напряжения — это напряжения, отнесенные не к начальной площади поперечного сечения, как это принято при определении предела прочности з и предела текучести о называемых условными напряжениями, а к текущей площади поперечного сечения, которое при растяжении уменьшается. [c.331]

Для оценки прочности конструкций необходимо иметь предельные характеристики деформирования материала с учетом вида напряженно-деформированного состояния (НДС). Получение этих характеристик экспериментальным путем затруднено, так как измерительная техника не позволяет оценить неоднородность НДС по длине и толщине образцов при конечных деформациях. Для получения характеристик расчетным путем необходимо знать истинную диаграмму деформирования вплоть до момента начала разрушения образца. При построении диаграмм обычно используют экспериментальные результаты растяжения цилиндрических стержней и оболочек. Значительные трудности в построении истинной диаграммы возникают после момента локализации деформаций, из-за неоднородности НДС по длине и толщине образца. Поэтому для получения механических и предельных характеристик необходимо совместно анализировать экспериментальные и теоретические результаты. [c.115]

При этом не учитывается изменение первоначальной площади поперечного сечения образца и предполагается равномерное деформирование образца по его длине График зависимости между напряжением и деформациями, построенный без учета изменения площади поперечного сечения испытываемого образца, называется условной диаграммой растяжения (рис. 32, а). Поскольку площадь поперечного сечения образца с увеличением деформации непрерывно уменьшается, а равномерность деформирования по длине образца нарушается, то необходимо строить не условные, а истинные (действительные) диаграммы растяжения. Для построения истинной диаграммы растяжения до образования шейки необходимо растягивающую силу относить к действительной площади поперечного сечения образца [c.87]

Изменение свойств при статическом растяжении в процессе деформационного старения исследовано наиболее детально. В том случае, когда направление предварительной и окончательной (после старения) деформации совпадает, удается удовлетворительно связать изменение определенных свойств со стадиями, в том числе ранними, деформационного старения. На одном и том же образце возможно получить разнообразные свойства, характеризующие сопротивление различным деформациям, процесс упрочнения при деформации, сопротивление разрушению, а также косвенные сведения о поведении дислокаций. Эти свойства часто хорошо коррелируют с другими, в том числе эксплуатационными. Поэтому испытание на статическое растяжение (с записью технической и получением истинной диаграмм растяжения) использовано в преобладающем числе работ, исследующих изменение механических свойств при деформационном старении, а также причины этого изменения. [c.50]

В некотором интервале отрицательных температур (рис. 48) сталь становится менее пластичной, деформации значительно уменьшаются, сужение сечения при испытании на растяжение невелико и диаграмма растяжения приближается по виду к истинной диаграмме растяжения. Этот интервал, определяемый ударной вязкостью образцов с надрезом, называется критическим [c.82]

Истинная диаграмма растяжения более полно характеризует свойства материала при растяжении. В случае больших деформаций сопротивление деформированию увеличивается с повышением напряжения почти по линейному закону до тех пор, пока не достигается предельное состояние по прочности. В соответствии с определением истинное относительное удлинение связано с условным относительным удлинением зависимостью [c.189]

До точки, соответствующей пределу прочности при статической нагрузке, истинная диаграмма растяжения е ст = / (5) и обычная диаграмма растяжения 8 = / (сг) мало отличаются одна от другой, так как более значительная разница в величинах относительного удлинения наблюдается только после начала образования шейки на образце, соответствующего достижению состояния неустойчивости пластической деформации при напряжении, равном условному пределу прочности. [c.189]

Большинство внезапных хрупких разрушений стальных деталей происходит при низких температурах ввиду этого необходимо учитывать механические данные стали при статическом нагружении и низкой температуре. С понижением температуры повышается сопротивление материала пластическим деформациям и, следовательно, повышается его предел текучести. Во время испытаний на растяжение предел текучести при очень низких температурах приближается к пределу прочности [111. При этом условная диаграмма деформирования благодаря уменьшению поперечного сужения сечения образца меньше отличается от истинной диаграммы деформирования. Изменение предела текучести и пре- [c.444]

Методом накатанных сеток [43] для ПММА были получены истинные диаграммы растяжения, представленные на рис. 1И.11. С помощью этого метода возможно изучение кинетики деформаций рабочего поля образцов при их растяжении, включая и определение локальных деформаций, например в зоне образования шейки. [c.125]

В [9, 10] для построения истинных диаграмм деформирования при больших деформациях был предложен экспериментально-теоретический подход, основанный на совместном анализе результатов натурного эксперимента и численного моделирования процессов деформирования лабораторных образцов или элементов конструкций. В рамках этого метода для определения механических констант материала формируется целевая функция, описывающая различия натурных и численных экспериментов. Параметрами сравнения могут быть силы, перемещения, деформации и др. Далее строится итерационный процесс нахождения механических констант материала. В случае задачи о растяжении образцов за параметр сравнения можно взять осевую силу на торце в зависимости от перемещения. Численное решение задачи в первом приближении производится с использованием диаграммы деформирования, полученной в предположении равномерного деформирования образцов. В последующих приближениях осуществляется корректировка диаграммы деформирования в зависимости от относительной разницы значений осевых усилий в расчете и эксперименте. Таким образом, в [9] была построена диаграмма деформирования для стального (12X18 Н10Т) стержня круглого поперечного сечения до момента разрушения. [c.116]

Кривая истинных напряжений при растяжении малоуглеродистой стали представлена на рис. 105, б. Точке В соответствует начало возникновения остаточной деформации и истинное напряжение, являющееся пределом текучести. Точке Е отвечает наибольшая сила Рмакс, которую выдержал образец во время испытания. По ней определяется величина истинного временного сопротивления Sa- Деформация образца от начала растяжения до момента, отвечающего точке Е, равномерна по длине образца. Абсцисса точки Е (Vf) представляет наибольшее равномерное сужение. Точка К диаграммы соответствует моменту разрыва образца. Ее абсцисса представляет собой наибольшее сужение сечения Ук, а ордината — истинное сопротивление разрыву 5к. Как видно из истинной диаграм- [c.108]

Так как с Появлением шейки поперечное сечение в этом месте делается все меньше и меньше, то деформация образца происходит Рис. 19. при уменьшающейся нагрузке. Предел прочности является очень важной характеристикой прочности материала, и особенно важное значенне он имеет для хрупких материалов, таких, как чугун, закаленная и холоднотянутая сталь н т. п., которые получают сравнительно небольшие деформации при разрушении. При напряжении, соответствующем точке D (см. рис. 17), образец разрывается. Напряжение в момент разрыва образца по диаграмме растяжения лежит ниже, чем предел прочности. Это объясняется тем, что напряжения ыы условились относить к первоначальной площади поперечного сечения образца. На самом же деле в момент разрыва образца в материале будет наибольшее напрял1ение, так как площадь сечения аа (рис. 19) в этот момент достигает минимума. Это напряжение иногда называют истинным пределом прочности. [c.36]

Кривая растяжения титанового сплава 3 (рис. 1.5) проходит на стадии пластического деформирования почти параллельно оси деформации, а соответствующая истинная диаграмма деформирования (рис. 1.6) близка к участку экспоненты с тангенсом угла наклона, удовлетворяющим условию (1.4). В этом исключительном случае устанавливается как бы безразличное равновесие, причем явного шейкообразования не происходит, но количество полос скольжения уменьшается при возрастающей концентрации пластических деформаций в пределах каждой отдельной полосы. Начиная с общей пластической деформации удлинения порядка 10 %, первоначально гладкая поверхность образца становится шероховатой и на ней выступают так называемые фигуры скольжения в виде различных выступов и впадин. [c.14]

Индикаторная диаграмма и диаграмма условных напряжений при растяжении и их характерные точки. Индикаторная диаграмма (рис. 56) отображает зависимость силы растяжения Р от абсолютного удлинения 1 = 1 — 1 , где I — текущая длина рабочей части образца, на которой определяется удлинение, Чтобы устранить масштабный фактор, строят диаграмму условных напряжений — зависимость условного напряжения Оуел = Р Р , где Fq == ndyA — начальная площадь поперечного сечения образца, от относительного удлинения е = Строят также диаграмму истинных напряжений (кривую упрочнения первого рода) зависимость истинного напряжения ст ст = — Р/Р от я, где F — текущая площадь поперечного сечения образца. Истинное напряжение называют еще сопротивлением металла деформации. [c.155]

Описанные в 2, 3, 4 опыты касались лишь двух характерных точек диаграммы растяжения — сжатия предела текучести (упругости) и предела прочности (временного сопротивления). Что касается всей диаграммы растяжения при различных скоростях деформации, то построение ее встречает серьезные экспериментальные трудности, когда скорость деформации становится большой. Это — трудности двух типов. Во-первых, при повышении скорости деформации, связанном с приложением нагрузок ударного типа, колебания измерительных приборов становятся столь значительными, что вносимые этими колебаниями погрешности превышают измеряемые величины. Казалось бы, эти трудности можно преодолеть путем применения для измерения, например, деформаций проволочных датчиков сопротивления, которые представляют собой тонкие проволочки, наклеиваемые на образец и изменяюш,ие свое электрическое сопротивление при деформации вместе с деформированием образца. Эти датчики практически безынерционны. Но здесь неизбежно выступают трудности второго рода. Дело в том, что, как увидим далее, механические возмуш,ения в любой реальной среде распространяются с конечной скоростью, в виде волн. При малой скорости нагружения эти волны в течение опыта много раз пробегают туда и обратно вдоль образца, так что напряженное и деформированное состояния в целом однородны. При большой же скорости нагружения деформированное и напряженное состояния сильно неоднородны по длине образца. Это означает, во-первых, что, например, деформация, вычисляемая как отношение абсолютного удлинения к длине образца, не отражает деформированного состояния образца даже в среднем, а скорость деформации, вычисляемая как частное от деления скорости изменения расстояния между концами образца на длину его, не является даже в среднем истинной скоростью деформации, которая, как и деформация, переменна по длине образца и во времени. При этом, чем длиннее образец, тем эти неоднородности существеннее. Во-вто-рых, пробегание туда и обратно волн по образцу передает через датчик на измерительный прибор переменные показания, частота которых соизмерима или превышает собственную частоту колебательных контуров [c.255]

Скорость нарастания деформации в концентраторе значительно выше, чем в основном металле. Уже при напряжениях в сечении образца Qq 2.10 Па в концентраторе возникают напряжения а р, превышающие условный предел текучести стали 12Х18Н10Т (рис. 17.12). При достижении в концентраторе упругопластической деформации, соответствующей по истинной диаграмме растяжения критическим напряжениям 45-10 Па [c.527]

Структурное состояние стали в значительной степени определяет вид истинной диаграммы растяжения. Если в нормализованной стали со структурой грубопластинчатого цементита область однородного деформационного упрочнения заканчивается при деформации 4—4,5%, то в стали с бейнитной структурой эта область не превышает 2%. В сталях с более равновесной структурой при распространении фронта Чернова—Людерса вдоль образца коэффициент деформационного упрочнения значительно меньше коэффициента упрочнения в области однородного деформационного упрочнения, а на кривой растяжения появляется заметная площадка текучести. В сталях с менее равновесной структурой коэффициент упрочнения на начальной стадии пластического течения является максимальным по сравнению с коэффициентом упрочнения во всех остальных областях кривой растяжения, а площадка текучести отсутствует. Это обстоятельство приводит к более резкому росту сопротивления малым пластическим деформациям уже после незначительных обжатий. Независимо от структурного состояния повышение степени деформации растяжением в области однородного деформационного упрочнения приводит к росту эффекта деформационного старения. Последний проявляется заметнее в сталях с менее равновесной структурой после небольших деформаций. [c.148]

Хотя условная диаграмма растяжения, получаемая непосредственно на испытательных машинах, имеет большое практическое значение, она все же не может полностью обеспечить надлежащего истолкования физической природы процессов деформации металлов и металлических сплавов. Поэтому при обработке результатов механических испытаний в исследовательских работах начинаютприменять так называемую истинную диаграмму растяжения, изображенную пунктирной кривой (фиг. 89). На ее горизонтальной оси откладываются изменения величины абсолютного удлинения Л/, а на вертикальной — 5 истинные напряжения. Истинное, или эффективное напряжение определяется как отношение нагрузки не к исходно площади поперечного сечения образца, а к площади, изменяющейся [c.140]

При испытании на кручение ясно выявляется неоднородность ме талла, так как скручивание происходит раньше всего там, где сопротивление наименьшее. В связи с отсутствием шейки при кручении определяются истинные напряжения. При построении же диаграмм кручения в координатах — максимальные касательные напряжения— максимальные углы сдвига — получается совпадение диаграмм кру чения и растяжения, т. е. обобшенная диаграмма деформации. Максимальный относительный сдвиг служит надежной характеристикой пластичности. Максимальные напряжения при кручении должны рас считываться по формуле Лудвика—Кармана—Надай. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...