Работа пластической деформации при растяжении

РАБОТА ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ [c.162]

Значительные успехи в изучении закономерностей пластического деформирования получены в работе [69]. Авторами этой работы разработаны и внедрены в широкую практику методы накатанных сеток, о которых шла речь выше. В той же монографии дан обзор работ по методам делительных сеток. Авторы работы [69] изучали неоднородность пластической деформации при растяжении образцов с надрезами и без них, исследовали влияние круговой выточки на цилиндрических образцах, а также локальную пластичность при осевом и двухосном растяжении листовых материалов. Эти исследования позволили решить те вопросы, решение которых было бы невозможным при использовании только расчетных методов, поскольку расчетные методы всегда предполагают наличие какой-то исходной гипотетической модели материала и условной упрощенной системы уравнений связи между искомыми параметрами. [c.47]

Для других материалов кривая напряжение — деформация имеет, вообще говоря, совсем другой вид. Например, эта кривая для чугуна показана на рис. 229, б. Для чугуна почти нет зоны пластических деформаций при растяжении. По достижении предела упругости имеет место почти незаметная зона текучести, и сразу начинается разрушение образца. Материалы, имеющие диаграмму а (е), подобную диаграмме чугуна, называются хрупкими материалами в отличие от вязких материалов, которые имеют, подобно стали, довольно значительную зону пластических деформаций. Это различие в свойствах вязких и хрупких материалов очень важно знать при практическом применении того или иного материала. Если в какой-то машине при ее работе напряжения в некоторых местах и будут переходить предел упругости, то это не поведет к разрушению машины, сделанной из вязкого материала, машина же, сделанная ив хрупкого материала, разрушится. [c.290]

Наиболее простым случаем нагружения плоской пластины является ее двухосное растяжение. Материал испытывает дополнительное стеснение пластической деформации при возрастании второй компоненты растяжения, что приводит к снижению работы пластической деформации. Возникающая при этом ситуация может быть охарактеризована через соответствующую поправочную функцию [73] [c.108]

Ранее было показано [13, 661, что малоцикловое разрушение определяется работой микронапряжений на пути пластической деформации. При разгрузке остаточные микронапряжения в полу-циклах растяжения и сжатия также совершают работу на пути неупругой деформации, которая определяется площадью треугольников ABF и A B F (рис. 4.17,а), а в случае испытаний, когда имеет место релаксация напряжений — площадью BDF и B D F в полуциклах растяжения и сжатия соответственно (рис. 4.17,6). [c.116]

В работах школы И. Н. Богачева [27, 56—60] было показано, что холодная пластическая деформация при температурах ниже 7- 6-превращения сопровождается интенсивным образованием е-фазы, сдвигает температурный интервал е у-превращения в сторону более высоких температур и снижает температуру начала образования г-фазы [27, 61]. Пластическая деформация при температурах выше Y- e-перехода при малых степенях обжатия (до 3%) оказывает сильное активизирующее действие на интенсивность образования е-фазы, а при больших степенях обжатия стабилизирует аустенит [61]. Главная активизирующая роль здесь отводится остаточным напряжениям, а стабилизирующая — измельчению тонкой структуры [4], образованию барьеров, препятствующих росту пластин е-фазы. При этом плотность дислокаций в двухфазных (е+у)-сплавах выше, чем в однофазных -сплавах, и существенно увеличивается при пластической деформации растяжением. [c.37]

В работах [3, 22] было показано, что периодичность и стадийность процессов пластической деформации при статическом растяжении для случая поликристаллических металлов и сплавов с ОЦК-решеткой, имеющих физический предел текучести, может быть рассмотрена с учетом накопления повреждений (рис. 2.2). Следует отметить, что это наиболее сложный вид диаграммы статического растяжения металлических материалов. Усложнить эту диаграмму можно лишь, добавив участок деформации прерывистой текучести, которая иногда наблюдается на стадии деформационного упрочнения, например, у низкоуглеродистых сталей в интервале температур испытания 100-300 °С. В случае ГЦК-металлов и сплавов обычно на такой диаграмме отсутствуют зуб и площадка текучести. Рассмотрев стадийность деформации и накопления повреждений на примере такой сложной диаграммы, легче перейти к более простым случаям. [c.40]

Однако для нестационарных процессов более простым оказывается способ вычисления среднего значения пластической постоянной на основе энергетического критерия упрочнения, при котором за меру упрочнения принимается удельная работа пластической деформации ае=Ое( р) [5]. Эта зависимость обычно получается из опытов на одноосное растяжение или сжатие. [c.79]

Пластическое формоизменение большинства металлов в холодном состоянии обычно сопровождается упрочнением (увеличением сопротивлению деформирования). При выборе пластической постоянной можно воспользоваться либо кинематическим, либо энергетическим критериями упрочнения, которые для изотропного тела являются эквивалентными [3]. В первом случае мерой упроч нения является накопленная (эквивалентная) пластическая деформация (параметр Одквиста) [1], учитывающая историю формоизменения материальной частицы. Однако более простым оказывается способ вычисления среднего значения пластической постоянной на основе энергетического критерия упрочнения. При этом способе за меру упрочнения принимается удельная работа пластической деформации а=СТе( й р) [1]. Эта зависимость обычно получается из опытов на одноосное растяжение или сжатие. [c.101]

П Пластические деформации за пределом текучести без разрушения а) Твердость при вдавливании шарика и конуса, микротвердость, если материал не доводится до разрущения, предел прочности металлов, образующих шейку Равномерное удлинение и сужение условное удлинение у металлов, образующих шейку глубина или диаметр отпечатка по Бринеллю Работа пластической деформации, работа равномерного растяжения [c.114]

В работе [28] описан деформационный калориметр, в котором исследуемые образцы металлов пластически деформируются при растяжении в жидком азоте (рис. 8.2). Калориметрический сосуд и устройство для растяжения с образцом полностью погружены в жидкий азот. Такая конструкция обусловливает снижение подвода теплоты в калориметр из окружающей среды. Скорость испарения жидкого азота измеряется по скорости потока газа. Градуировку калориметра проводят при установлении стационарных условий (т. е. при постоянной скорости испарения азота) путем подведения определенного количества электрической энергии. Это приводит к увеличению скорости испарения газа (рис. 8.3). Затем, когда скорость испарения снизится до уровня базовой линии, образец подвергают пластической деформации. Теплота, выделяющаяся при этом образцом, снова увеличивает скорость испарения азота (и следовательно, скорость потока азота). После установления стационарности испарения проводят повторную градуировку. Запасенная при пластической деформации металлов энергия была определена с относительной погрешностью 30 %. [c.79]

Исследование повреждаемости (зарождения субмикротрещин) пластичных сплавов титана в процессе испытания на замедленное разрушение было проведено авторами по методике, предложенной в работе [58], которая заключается в построении зависимости площади поперечного сечения образца от удлинения при деформировании статическим растяжением. В основу методики положено определение величины пластической деформации, при которой сужение поперечного сечения образца начинает отставать от удлинения. [c.47]

Чтобы найти выражение для накопленной пластической деформации ef,, определяющей на диаграмме растяжения значения и с при е = 8 ,, приравняем приращение работы пластического формоизменения при сложных напряженных состояниях [c.169]

Рассмотрим работу мягкой прослойки при растяжении стыкового соединения поперек шва (рис. 3.14) достаточно большой протяженности за плоскость чертежа. В упругой стадии нагружения мягкая прослойка и соседние участки деформируются однородно, и при достижении предела текучести материала мягкой прослойки в ней возникает пластическая деформация, в то время как соседние участки остаются в упругом состоянии. При дальнейшем повышении нагрузки и деформации коэффициент поперечной деформации ц у прослойки будет выше, чем у соседнего металла. По мере развития пластической деформации в прослойке ц 0,5, в то время как в упругих частях ц = 0,3. Из-за неодинаковой поперечной деформации возникают касательные напряжения, максимальные на плоскостях раздела. Они будут препятствовать поперечному сужению прослойки в направлении толщины листа. Чем уже прослойка, т. е. чем меньше х = к/з, тем меньшее поперечное сужение получает прослойка к моменту возникновения в ней истинных разрушающих напряжений Ср. Так как среднее истинное разрушающее напряжение Ор меняется мало, то в более узких мягких прослойках площадь утоненного поперечного сечеиия прослойки Ру к моменту разрушения будет больше, а следовательно, будет больше и разрушающая сила Р [c.95]

Из диаграмм растяжения (сжатия) видно, что закон Гука действителен лишь до тех пор, пока напряжения не превосходят предела пропорциональности. Допуская некоторую неточность, мы пользовались законом Гука до напряжений, равных пределу текучести. Однако достижение предела текучести в одной, хотя бы и наиболее опасной, точке не означает еще разрушения детали или возникновения таких деформаций, при которых работа (эксплуатация) детали не может продолжаться. Вследствие пластических деформаций включаются в работу менее нагруженные частицы материала, что позволяет увеличить допускаемую нагрузку конструкции. [c.323]

Первые работы в области исследования пластических деформаций принадлежат Сен-Венану и относятся к 1870 г. Несколько раньше учеными Леви и Мизесом была разработана теория пластического течения, показывающая связь между компонентами напряжения и компонентами скоростей деформаций. Авторы теории ввели допущение о совпадении главных осей напряженного состояния с главными осями скоростей деформации. В основу теоретических предпосылок было поставлено условие текучести Треска. Первые экспериментальные исследования для обоснования этой теории были проведены в 1926 г. Лоде, который испытывал трубы при совместном действии растяжения и внутреннего давления. Эксперимент подтвердил предпосылки теории, обратив внимание на вероятное отклонение опытных данных. Последующая экспериментальная проверка подтвердила нестабильность совпадения экспериментальных и теоретических исследований. Однако ввиду недостаточного количества исследований какие-либо коррективы в предложенную теорию пластического течения пока не внесены. В 1924 г. Генки предложил систему соотношений между напряжениями и деформациями в пластической зоне. Хилл отметил ряд недостатков в этих соотношениях они не описывали полностью пластического поведения материалов и были применимы только для активной деформации. При малых деформациях, когда нагрузка непрерывна, теория Генки близка с экспериментальными данными. [c.103]

При работе сварных соединений на сдвиг и кручение в отличие от растяжения (сжатия) и изгиба пластические деформации в МЯГКИХ прослойках не сдерживаются более прочными частями металла. Поэтому эффект контактного упрочнения в данных соединениях не проявляется. На сдвиг [c.27]

Интерес к исследованию механического двойникования был обусловлен началом в 60-е годы широкого изучения исключительно важного в практическом отношении явления хрупкого разрушения материалов и конструкций в условиях низкотемпературной деформации. Двойникование в этом вопросе рассматривалось с двух альтернативных позиций во-первых, как одна из вероятных причин вязко-хрупкого перехода, а, во-вторых, как потенциальный способ повышения низкотемпературной пластичности материала. Поэтому одной из основных задач физики прочности того периода стало изучение общих закономерностей пластической деформации и разрушения при механическом двойниковании. Одно из первых решений указанной задачи было предложено в работе [121] в виде схемы перехода от скольжения к двойникованию в поликристаллах. Построение схемы основывалось на данных работы [117] и собственных результатах авторов [121], полученных при низкотемпературном растяжении армко-железа со скоростями 10 — 10 с . [c.57]

Остаточные деформационные напряжения повышаются в процессе пластического деформирования вследствие различных пределов текучести компонентов. В работе [73] показано, что при растяжении компонент с более высоким пределом упругости после разгрузки останется растянутым в направлении приложения нагрузки, а более слабый компонент после разгрузки испытывает сжатие. Возникновение напряжений в процессе пластической деформации обсуждается в следующем разделе. [c.63]

Упругопластические деформации при знакопеременном цикле напряжений в вершине трещины (рис. 12,6), развившейся на некоторую глубину и вышедшей из зоны влияния исходного концентратора напряжений, существенно отличаются от деформаций в вершине концентратора. Приложение растягивающего напряжения вызывает в вершине трещины упругопластические деформации (кривая 0—1 ), по характеру сходные с деформациями в вершине концентратора. При этом, если радиус исходного надреза невелик, то значение деформации, характеризующей положение точки 1 лишь немногим больше, чем для точки 1 (см. рис. 12, а). Снятие внешней нагрузки вызывает изменение деформаций (/ —2 —3 ), также подобное наблюдавшемуся в вершине концентратора. Однако с приложением внешней сжимающей нагрузки закономерность упругопластического деформирования существенно меняется, так как трещина при уменьшении деформации до нуля полностью закрывается, в результате чего зона образца с трещиной может воспринимать сжимающие нагрузки. Напряжения сжатия, однако, не концентрируются у вершины трещины, как при сжатии зоны концентратора напряжений. Кривая деформаций в полуцикле сжатия, таким образом, будет выглядеть как 3 —4. Характерным в этом случае является отсутствие пластической деформации в полуцикле сжатия. Следовательно, при разгрузке кривая деформирования должна вернуться в точку 3, а последующее растяжение приведет ее в точку 5. Дальнейшее знакопеременное нагружение вызовет изменение деформаций по петле 5 —3 —4 —3 —5. Сравнивая работу циклического упругопластического деформирования, определяющуюся пло- [c.28]

Существование на поверхности материала особого слоя обнаружено в работах [58, 59] при изучении эпюры остаточных напряжений в образцах из углеродистой стали, деформированных растяжением за предел текучести. Сжимающие остаточные напряжения, распространяющиеся на глубину до 0,1 мм, свидетельствуют о более интенсивном протекании процесса пластической деформации в поверхностных слоях. Авторы предполагают, что поверхностный слой является ослабленным из-за отсутствия атомов кристаллической решетки со стороны свободной поверхности. [c.23]

Что касается анализа пластических деформаций, то в в этом направлении за последние годы механика сплошной среды, внедряясь в сферу структурных особенностей поликристаллического вещества, достигла определенных успехов. При некоторых упрощающих предположениях уже можно по характеристикам отдельного кристалла предсказать вид диаграммы растяжения образца. Однако сделать это пока удается только для определенных материалов, но при этом с такими вычислительными трудностями, при которых построение каждой диаграммы выливается фактически в серьезную научную работу. Если дальнейшее развитие этого направления позволит уверенно анализировать поведение материалов в общем случае напряженного состояния, то тем самым будет дана новая трактовка не только теории предельных состояний, но и теории пластичности. [c.95]

Повышение усталостной прочности связано с созданием в поверхностных слоях благоприятных остаточных внутренних напряжений. Принято различать три рода остаточных напряжений 1-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах детали или участка ее поверхности 2-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах отдельного зерна, и 3-го рода — напряжения, которые уравновешиваются в пределах кристаллической решетки. Усталостная прочность зависит от напряжений 1-го рода, именно их создает поверхностная пластическая обработка. Остаточные напряжения порождаются и термической обработкой и обработкой резанием. Однако получение остаточных напряжений не является целью указанных методов, они являются неизбежным, но побочным и часто нежелательным результатом воздействия нагрева и охлаждения при термической обработке, сил пластической деформации и нагрева при резании. При поверхностном пластическом деформировании в поверхностном слое формируются остаточные напряжения определенной величины и определенного знака. Обычно поверхностные слои деталей в работе испытывают напряжения растяжения. [c.95]

Назначение термической обработки для снятия реактивных напряжений определяется типом конструкции и условиями ее работы. Эту операцию следует вводить прежде всего в изделиях, работаюш,их в условиях, при которых установлено отрицательное влияние сварочных (реактивных) напряжений на прочность. Обязательным условием снятия реактивных напряжений является общая термическая обработка конструкции вместе с закреплениями. Поэтому, например, при общей термической обработке ротора из дисков, когда диски, определяющие жесткость изделия, подвергаются нагреву вместе со швами, реактивные напряжения будут сняты. В то же время, например, в результате проведения местной термической обработки замыкающих стыков паропроводов, при которой зона закрепления не подвергается нагреву, следует ожидать не снижения, а увеличения реактивных напряжений. В отличие от этого, местная термическая обработка свободных стыков паропровода, как правило, обеспечивает заметное снижение сварочных напряжений благодаря тому, что в этом случае вся зона пластических деформаций растяжения в шве и околошовной зоне, обусловливающая их возникновение и развитие, подвергается нагреву. [c.64]

Переменный шаг в сочетании с углом профиля а 90° спо-собствует сущ.ественному повышению долговечности. Степень влияния увеличенного шага гайки зависит от прочности ее материала при растяжении, В случае невысокой прочности происходит перераспределение нагрузки вследствие пластических деформаций и нижние витки начинают работать аналогично виткам обычной гайки. [c.198]

Распространение усталостных трещин в тонких пластинах сопровождается переходом к переориентировке всей поверхности излома под углом около 45° к плоскости пластины еще до начала быстрого разрушения. Развитие трещины происходит в условиях перемещения берегов трещины по типу /jm при одноосном растяжении. Такая же ситуация реализуется в случае комбинированного не одноосного нагружения тонкой пластины, т. е. она не зависит от условий внешнего воздействия, а присуща поведению материала в некотором диапазоне толщины испытываемой пластины. Происходит самоорганизо-ванный переход через точку бифуркации, когда материал стремится понизить затраты энергии на реализуемый процесс разрушения и использует для этого большую работу пластической деформации, которая имеет место при продольном сдвиге. Доказательством сказанного являются результаты известных экспериментов, например [77-79]. На участке перехода от преимущественно плоского к переориентированному под углом около 45° излому отмечается небольшое снижение темпа роста трещины. Ее величина может даже оставаться постоянной. Это отмечается в алюминиевых, никелевых и титановых сплавах, что свидетельствует о едином поведении системы в виде пластины с развивающейся в ней усталостной трещиной. С увеличением длины трещины снижается степень стеснения пластической деформации вдоль фронта трещины, до.яя плоской поверхности излома по сечению уменьшается, что позволяет реализовать большую работу пластической деформации перед продвижением трещины. [c.109]

Еще в работах Генки [15], А. А. Ильюшина [40] и А. Ю. Иш-линского [43] было рассмотрено влияние вязкости на формообразование металлов. В [15] разобраны вращение прокатного валка в пластическом материале, продавливание пластической массы через цилиндрическую полость и локализация деформаций при растяжении стержня. В [40] выведены основные уравнения вязкопластического течения и рассмотрены вращение цилиндра в вязкопластической среде, расширение полого цилиндра под действием внутреннего давления, волочение круглого прутка через жесткую коническую матрицу, движение вязкопластического материала в круглой трубе. В [43] решена задача прокатки и волочения полосы в условиях плоской деформации. При этом в [40 и 43] принято, что максимальное касательное напряжение является линейной функцией максимальной скорости угловой деформации. [c.5]

Упругопластическую треш иностойкость определяют испытанием образцов (ГОСТ 25.506-85) с записью диаграммы деформирования в координатах сила Р- смещение точки приложения силы (или смещение по линии ее действия) Др. Для цилиндрических и плоских образцов с центральной и краевыми трещинами в качестве Др принимается максимальное смещение берегов трещины [49]. Полученные диаграммы Р-Др при растяжении и Р-Хр при изгибе используют для определения работы пластической деформации и разрушения по площади диаграммы до точки Р (рис. 3.27, а). [c.111]

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]

Монокристаллы металлов с г. к. решеткой, благоприятно ориентированные для одиночного (базисного) скольжения, пластически деформируются при растяжении за счет перемещения дислокаций в одной системе на значительно большую величину, чем г. ц. к. монокристаллы. Начало работы новых систем скольжения наблюдается при относительно больших напряжениях. Полосы сброса в г. к. металлах уже не связаны с образованием скоплений у барьеров Ломера—Коттрелла, а имеют более сложную природу. Основным видом барьеров, образующихся в результате пересечения дислокаций при множественном скольжении, являются дислокационные петли и диполи. Их число растет с увеличением степени деформации, вызывая образование все более мощных скоплений, что в конце концов приводит к запиранию большинства источников и к развитию поперечного скольжения или разрушения. Следует отметить, что из-за трудности перемещения дислокаций во внеба- [c.58]

По данным ряда работ (см., например, [387]) алюминиевые сплавы, как и некоторые низкоотпуш енные стали и магниевые сплавы, по-разному сопротивляются растяжению и сжатию. Это, как правило, объясняется склонностью металла к физико-химическим превраш ениям при пластическом деформировании или эффектом Баушингера, проявление которого обусловлено наличием остаточных напряжений. К сожалению, суш ествуюш,ие методики не позволяют получить надежные данные о предельном сопротивлении материала сжатию. Методика, использованная в настояш ей работе, дает возможность испытывать материал при одноосном сжатии только в осевом направлении и только при упругих и малых упруго-пластических деформациях. При развитых пластических деформациях, как уже отмечалось, тонкостенный образец теряет устойчивость — в рабочей части образца образуется гофр. Поэтому проведение достаточно широкого исследования по указанному вопросу не представилось возможным. Однако полученные данные позволяют сделать определенные количественные оценки. Так, если при нормальной температуре условные пределы текучести при растяжении и сжатии сплава АЛ-19 равны, то при температуре —100° С предел текучести при сжатии на 15% выше соответствующего предела текучести при растяжении в том же направлении. Аналогичное различие в [c.312]

Попытки понять закономерности разрыва кристаллов были предприняты в работах Орована [3, 71, 72]. Мы не будем излагать подробно все его взгляды, так как они по существу мало отличаются от представлений Смекала, а остановимся лишь на интересных для нас соображениях о возможном влиянии пластической деформации на прочность кристаллов. Орован пришел к заключению [3], что трудности, возникающие с размера-ьш трещин при применении теории Гриффитса к кристаллам, можно устранить, если предпо.ложить, что рост первичной трещины может происходить за счет пластической деформации. При наличии такого механизма роста трещины влияние на прочность могут оказать дефекты меньших размеров. Он предложил следующую модель разрыва. Пусть АВ — поверхностная трещина в плоскости куба, расположенной перпендикулярно направлению растяжения (рис. 3). Пусть вдоль плоскости скольжения СВ от точки С начинается скольжение. Соскользнувшая ранее часть будет тянуть за собой другие части плоскости до тех пор, пока скольжение не дойдет до точки Р, которая находится вблизи трещинь1 этот момент материал, находящийся между Р н концом трещины, должен выдерживать напряжения, которые требуются для того, чтобы вызвать скольжение части РВ, лежащей ниже трещины. В противном случае произойдет разрыв вдоль РА и вдоль трещины. Так как скольжение происходит по ряду соседних плоскостей, то в бо.льшинстве случаев будет иметь место углубление трещины, которое или прямо приведет к разрыву при повторении подобного процесса, или косвенно через механизм Гриффитса, если будет достигнута критическая глубина трещины. [c.29]

Детали машин в большинстве случаев имеют сложную форму с резкими изменениями сечений в виде буртов, галтелей, надрезов, отверстий и т. п. Все это вызывает в отдельных частях деталей концентрацию напряжений и является источником возникновения сложного напряженного состояния. Наиболее правильная оценка свойств материалов может быть дана при условии приближения методов испытания к практическим условиям работы. Проведение таких испытаний иногда методически трудно осуш,ествимо и часто связано с большими дополнительными затратами. В связи с этим представляют интерес методы создания в образце сложного напряженного состояния при обычных испытаниях на растяжение. Одним из таких методов является нанесение на цилиндрический образец кольцевого надреза. Изучение характера разрушения материала и процесса распространения пластической деформации в месте надреза может содействовать выяснению общих закономерностей пластической деформации при сложном напряженном состоянии. [c.117]

Важным этапом для теории трещин явились работы Ир вина [5] и Орована [6], в которых была развита концепция квазихрупкого разрушения. Ирвин и Ороваи обратили внимание на то, что ряд материалов, проявляющих себя как весьма пластичные при стандартных иапытаниях на растяжение, при испытании с трещиной разрушаютсяпо квазихрупкому механизму, т. е. пластическая деформация сосредоточивается в очень узком слое вблизи ловерхности трещины. Ими показано, что для таких материалов можно воспользоваться уравнениями Гриффитса, вводя вместо поверхностной энергии работу пластической деформации у поверхности трещины, которая может быть на несколько порядков больше поверхностной энергии. [c.73]

Группа методов, основанная на определении остаточных пластических деформаций в зоне разрыва и последующем пересчете их в работу пластической деформации, пригодна в основном для разрыва условиях плоского напряженного состояния, когда можно принять определенную схему деформации металла при разрыве, например одноосное растяжение в направлении поперек трещины с утонением металла по толщине. Пластические деформации определяют либо мето- дом нанесения сеток, либо измерением толщины металла. Далее используют диаграмму деформирования металла для подсчета работы пластической деформации металла. К характерным недостаткам таких методов следует отнести [c.66]

КОН бора проводились на воздухе они отчетливо выявили заметное снижение прочности при температуре ниже 811 К [37, 38]. С обнаружением интенсивной реакции между волокнами бора и расплавленной окисью бора (температура плавления 727 К) стало ясно, что одна из возможных причин разупрочнения — поверхностная реакция с воздухом. Последующие исследования проводились в атмосфере аргона, но предпринятые для исключения влияния кислорода меры были, как правило, недостаточны [И]. Напротив, если волокнО бора находится в титановой матрице, доступ кислорода к нему практически исключен это обстоятельство позволяет ответить на вопрос, применимы ли многие из этих характеристик прочности изолированных волокон к волокнам в составе композита. Роуз [28] начал в лаборатории автора работу по измерению прочности волокон бора при растяжении и сдвиге в высоком вакууме (<1,3-10- Па). Затем в статье Меткалфа и Шмитца [20] были приведены кривые температурной зависимости модуля и прочности при растяжении они представлены на рис. 13. Значения прочности были получены при кратковременном испытании с предварительной пятиминутной выдержкой при температуре испытания. Слабое увеличение прочности при повышении температуры от комнатной до 811 К объясняли тем, что приблизительно при этой температуре происходит переход от вязкого разрушения к хрупкому. С такой интерпретацией согласуются наблюдения Роуза о том, что пластическая деформация предшест- [c.163]

Электроплаетический эффект был впервые исследован в работах О. А. Троицкого и В. И. Спицина [102—103] в условиях статического растяжения и при испытаниях на ползучесть. Они установили, что при пропускании электрического тока через испытываемый образец происходит снижение уровня его прочностных характеристик. Постоянный ток при одной и той же плотности оказывает большее воздействие на пластическую деформацию металлов, чем переменный ток. Наибольший электропластический эффект, однако, наблюдается при пропускании через металл импульсного тока высокой частоты — порядка 10 А/мм в течение 10 с. Было установлено, что снижение прочностных характеристик более ярко проявляется для сплавов, чем для чистых металлов с ростом температуры и скорости деформации электропластический эффект проявляется в меньшей степени. В последних работах [104—105] исследовалось влияние тина кристаллической решетки испытываемого материала и геометрии образцов на величину снижения прочности при наложении на материал импульсного тока. [c.35]

Упрочнение металла при холодной пластической деформации сопровождается поглощением энергии. Например, при деформациях, меньших 20%, медь поглощает от 8 до 12% затраченной работы, алюминий — 7—8%, сталь—12—16%. С увеличением степени деформации рост поглощенной энергии (в процентах к затраченной) уменьшается, т. е. металл стремится к некоторому насыщению. Анализ кривых упрочнения при растяжении и сжатии (изменение истинного сопротивления деформированию от деформации) показывает, что интенсивность упрочнения daldz с увеличением степени деформации уменьшается. Так, насыщение или порог упрочнения для углеродистых сталей наступает при степенях деформации 40—50%, а для аустенитной стали ЭИ69 — при 60—70% [84]. [c.24]

На третьем участке (в) происходит уменьшение поперечных размеров шейки. Достигнув определенных поперечных размеров, шейка перестает суживаться с этого момента начинается четвертый участок диаграммы напряжений (отмечен на рис. 4.94, в буквой г). Однако шейка захватывает все больший участок по длине образца. На образце создаются области, в которых резко отличаются поперечные размеры шейки и крайних участков. К тому моменту, когда шейка распространится на всю длину образца (конец участка г), деформации достигают сотен процентов. В процессе развития шейки материал ориентируется — молекулярные цепи расправляются и располагаются вдоль образца (вдоль направления растя-нсения). Материал приобретает свойство анизотропности—большую прочность вдоль направления растяжения. Этим (ориентационным) упрочнением и объясняется тот факт, что, пока шейка не охватила по длине весь образец, утонения (сужения) ее не происходит — шейка легче распространиться на еще не охваченные ею участки, чем сужаться. Так обстоит дело до полного распространения шейки на весь образец. Скорость стабилизации поперечного сечения шейки зависит от ориентационного упрочнения материала. Если для приобретения ориентационного упрочнения, препятствующего сужению шейки, не требуется большой вытяжки, то четвертый участок диаграммы (отмечен буквой а на рис. 4.94, в) сокращается и может совсем отсутствовать, т. е. диаграмма растяжения получается без максимума (например, у целлулоида). Вообще картина растяжения различных полимеров зависит от их склонности к ориентационному упрочнению. Явление значительного удлинения образца на участке г диаграммы (рис. 4.94, в) носит название вынужденной эластичности, происхождение термина будет пояснено ниже. При разгрузках и повторных нaгpyнieнияx, в частности при колебаниях в процессе распространения шейки на всю длину образца, вследствие наличия последействия возникают петли гистерезиса (рис. 4.94, а, кривая, соответствующая температуре Т ). Наиболее широкие петли наблюдаются в области Tg. Вынужденно-эластическая деформация термодинамически необратима, при больших деформациях большая часть работы деформации переходит в тепло. Одиако от пластической деформации она отличается тем, что после разгрузки и нагрева до температуры Tg эта деформация исчезает. Отсюда название еластическая. Однако для возникновения обсуждаемой деформации необходимо довести напряжения до — предела вынужденной эластичности. Этим отличается вынуяаденно-эластическая деформация от высокоэластической, которая возникает при Т > Tg, т. е. в другом диапазоне температур, в процесса нагружения от нулевых напряжений. Отсюда становится понятным и слово вынужденная в названии деформации. Другим отличием вынужденно-эластической деформации от высокоэластической является то, что высокоэластическая деформация по устранении нагрузки исчезает без нагрева. [c.343]

Другим важным обстоятельством является то, что во многих практических случаях в конструкциях за пределом упругости оказываются только зоны концентрации напряжений, в то время как основной материал нагружается упруго. В силу кинематической связанности с основным материалом, материал в зонах концентрации работает в условиях, близких к жесткому режиму нагружения, т. е. без значительного накопления односторонних деформаций. При этом величина деформаций, определяющая малоцикловую прочность конструкции (как это показано в гл. 1), оказывается не такой чувствительной к характеристикам сопротивления деформированию, как это имеет место для гладкого образца при заданной нагрузке. Например, при всестороннем растяжении полосы с отверстием ( о = 2) при номинальных напряжениях Он == 0,8 От эквидистантное смещение пластического участка диаграммы деформирования вниз на 40% по напряжениям вызывает увеличение деформаций всего на 30%. Указанные обстоятельства следует учитывать при формулировке уравнений состояния, имея в виду их практическое использование при расчете малоцик.ловой прочности. [c.128]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...