Диаграмма напряжений-деформаций для различных материалов при растяжении и сжатии

Для оценки свойств по глубине трущихся материалов представляет интерес недавно разработанный метод микромеханических испытаний с регистрацией кинетики непрерывного вдавливания индентора [4. Метод позволяет регистрировать при непрерывном вдавливании индентора диаграмму нагрузка—глубина отпечатка, что качественно аналогично диаграмме напряжение—деформация при растяжении (сжатии) или диаграмме глубина отпечатка — время. Полученные диаграммы дают возможность выявлять кинетические закономерности изменения микропластической деформации на участке внедрения, оценивать упругие и релаксационные свойства материала и другие особенности изменения структуры и свойств материалов при различных условиях поверхностной обработки, процессах трения, резания и т. д. Важная особенность разработанного метода — возможность получения ряда количественных критериев оценки свойств поверхностных слоев. К ним относятся модуль Юнга, гистерезисные потери при разгружении и повторном нагружении, средняя скорость деформации материалов под индентором, активационный объем и эффективная поверхностная энергия. Перечисленные параметры свидетельствуют о перспективности применения непрерывного [c.88]

При решении краевых задач используются несколько различающиеся модели разупрочняющихся сред, в частности, допускается кусочно линейная (с линейным разупрочнением) связь между девиаторными составляющими напряжений и деформаций, а объемное растяжение считается упругим [96]. Принимается нелинейный пластический закон скольжения в области контакта упругих частиц, включающий стадию разупрочнения от сдвига и участок остаточной прочности [147]. Считается приемлемой для решения задач горной геомеханики кусочно линейная аппроксимация диаграмм, полученных при одноосном сжатии и различных боковых давлениях, с учетом разрыхления материала и остаточной прочности после разупрочнения [198, 276]. Используется модель, учитывающая смену механизмов повреждения разупрочнение с отрицательным мгновенным значением модуля сдвига и начальным положительным модулем объемного сжатия при отрицательной объемной деформации и разупрочнение с отрицательным модулем Юнга и начальным коэффициентом Пуассона при положительном значении объемной деформации [255]. [c.191]

Разгрузка фиксируется в случае, когда интенсивность напряжений, вычисленная на текущем шаге, становится меньше текущего предела текучести. Накопление результатов производится на последней итерации шага, если не назначены дополнительные корректирующие итерации. Корректирующая итерация осуществляется после накопления результатов без увеличения нагрузки, поэтому она уточняет уравнения равновесия для новой конфигурации и граничные условия. Одновременно уточняются и уравнения состояния по диаграмме деформирования. Свойства материалов в зависимости от температуры задаются в виде таблиц для определенных фиксированных температур. Для каждого материала назначаются свои температурные узлы. Для промежуточных значений температур свойства вычисляются с помощью линейной или квадратичной интерполяции. Если свойства материала не зависят от температуры, исходная информация сокращается и для конкретного материала производится просто выборка свойств из соответствующей таблицы. Диаграмма деформирования Oi (е ) задается поточечно для различных температур. Интенсивность напряжений для промежуточной температуры и интенсивности деформации вычисляются интерполированием. Следует отметить, что диаграмма деформирования определяется на основании опытов на растяжение или сжатие образцов при соответствующих температурах. При этом полученные результаты должны быть приведены к соответствующим мерам деформации и напряжения. [c.99]

Согласно (3.74) для установления предела текучести необходимо экспериментально определить функции д (гр) и Ф (гр). Это возможно при испытании материала на растяжение с разгрузкой в различных точках диаграммы растяжения при напряжениях Ор и пластических деформациях 8р, а затем на сжатие до появления пластических деформаций при напряжениях (рис. 39, е) [102]. Аналогично формуле (3.68) в данном случае получим [c.112]

Общие принципы характеристики деформационно-прочностных свойств полимеров и типичные диаграммы напряжение — деформация были обсуждены в гл. 1. Оценка деформационнопрочностных свойств материала с помощью диаграмм напряжение — деформация является наиболее распространенным видом механических испытаний материалов. Этот метод очень важен с практической точки зрения и получаемые результаты привычны для инженеров. Однако связь результатов таких испытаний с реальным поведением материала в изделии не так проста, как иногда кажется. Так как вязкоупругость полимеров обусловливает высокую чувствительность их механических свойств к различным факторам, диаграммы напряжение — деформация только приближенно предсказывают поведение полимера в изделии. Обычно диаграммы напряжение — деформация или даже только их характерные точки получают для одной температуры и одной скорости деформации. Для набора информации, необходимой для инженера-конструктора, требуется проведение испытаний при нескольких температурах и скоростях деформации, что занимает много времени и связано со значительным расходом материалов. Обычно имеются данные о деформационно-прочностных свойствах при растяжении или изгибе, хотя часто необходимо знать результаты испытаний при сжатии и сдвиге, в том числе не только при одноосном, но и при двухосном нагружении. Поэтому очевидно, что, используя обычно имеющиеся данные о деформационнопрочностных свойствах полимерных материалов, инженер-конструктор должен в значительной мере полагаться на интуицию и опыт, что часто приводит к перестраховке или к ошибкам при конструировании изделий. [c.152]

При сжатии диаграмма напряжение-деформация подобна соответствующей диаграмме при растяжении, однако наклеп материала при растяжении понижает по абсолютной величине предел упругости при сжатии, и наоборот. Это явление называется эффектом Баушин-гера. При пластическом деформировании наблюдается возникновение анизотропии, то есть приобретение различных механических свойств в [c.9]

Вторичное приложение растягивающих усилий вы- ювот процесс упругого деформирования до достижения растягивающими напряжениями значений, имен ших место в начальный момент разгрузки (прямая РМ), т. о. вывод материала в пластич. область новы шает предел упругости металла. Это явление наз. упрочнением, или наклепом. При сжатии диаграмма напряжение — деформация подобна аналогичной диаграмме при растяжении, однако наклеп материала при растяжении понижает по абс. величине предел упругости при сжатии (Баушингера оферент). При пластич. деформировании наблюдается возникновение анизотропии, т. е. приобретение различных механич. свойств в разных направлениях. [c.37]

Влияние вида напряженного состояния наглядно показывает диаграмма механического состояния Я- Б, Фридмана, приведенная на рис. 79. Различные способы нагружения характеризуются коэффициентом мягкости а=ттах/5тах, где Ттах — наибольшие касатель-ные напряжения 5щах — наибольшие приведенные растягивающие напряжения. Для осевого сжатия а=2, кручения 0,8, осевого растяжения 0,5 и т. д. Из диаграммы видно, что для одного и того же материала при сжатии происходит вязкое разрушение путем среза с предварительной пластической деформацией. При растяжении происходит хрупкое разрушение путем отрыва. Эта диаграмма дает лишь качественное представление [c.186]

Основные зaкoнo epнo ти, описывающие кинетику циклической и односторонне накапливаемой деформаций основаны на принципе обобщенной диаграммы циклического деформирования, а их форма в виде уравнений (2.10) и (2.18) относится к случаю сим.метричного нагружения. Вместе с этим известно, что изменение асимметрии нагружения приводит к тому, что равные с сим-метричны.м нагружением амплитуды напряжений снижают сопротивление деформированию материала в этих условиях [1]. Если для циклически упрочняющихся материалов этот эффект выражен незначительно и в первом приближении для оценки кинетики де-фор.маций могут быть использованы лишь амплитудные значения действующих напряжений и деформаций, то для циклически стабильных, а тем более разупрочняющихся материалов существенное значение имеют и средние напряжения цикла. В этой связи расчет кинетики деформаций основывается на приведенных значениях напряженихг и деформаций [1], причем последняя в виде ёщ, определяется по диаграмме статического разрушения, как соответствующая напряжению Одр = Пд хст , где х — коэффициент чувствительности к асимметрии, определяемый экспериментально и имеющий различные значения для полуциклов растяжения и сжатия. В этом случае приведенные напряжения для нечетных полуциклов определятся как Одр = о [1 Х1(1 -(- г)/ [c.65]

В процессе охлаждения происходит ужесточение материала, о чем свидетельствует сравнение диаграмм поперечного сжатия а, — ц одних и тех же композитов при различных температурах (см. рис. 7.3). Диаграммы поперечного растяжения Ов — практически линейны, кроме тех случаев, когда применяются податливые связующие с большими предельными деформациями. Модуль упругости при растяжении поперек волокон 3 нелинейно возрастает с понижением температуры, особенно при температуре ниже температуры стеклования связующего. Зависимость прочности при поперечном отрыве Щ от температуры также характеризуется сущебтвенной нелинейностью, как и температурные коэффициенты линейного расширения материала в продольном а1 и поперечном 0 3 направлениях. Сопоставление температурной кинетики прочности и соответствующих -напряжений в изделии — основной вопрос изучения процесса охлаждения. [c.445]

Часто различные образцы металлов и сплавов испытывают на сжатие, кручение, срез, изгиб, удар и т. д. Испытания образцов материала на растяжение, кручение и т. д. и построение при этом диаграмм деформация— напряжение обязательно связано с разрушением образцов. Очень часто образцы нельзя разрушать испытанием, так как нужно определить механические свойства заготовок или готовых изделий. В этом случае и, кроме того, для ускорения прочностных испытаний можно получить представление о механических свойствах материалов путем определения их сопротивляемости местной деформации, которые принято называть твердостью материалов. Такая деформация создается вдавливанием в испытуемый образец практически недефор-мируемого тела определенной формы, обычно шарика или алмазной пирамиды под определенной нагрузкой. Испытания на твердость проводятся быстро и не требуют изготовления сложных образцов. Наиболее распространенный метод измерения твердости — способ ее определения по площади отпечатка, который остается после вдавливания в испытуемый материал закаленного стального шарика диаметром от 2,5 до 10 мм при определенной нагрузке (от 62,5 кг до 3000 кг). Этот метод определения твердости называется методом Бринеля. [c.138]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...