Реологические свойства. Идеальные тела

Реологические свойства. Идеальные тела [c.34]

При анализе критериев и границ существования приспособляемости наряду с использованием простейшей диаграммы деформирования идеально пластичного тела привлекаются механические дискретные и статистические структурные модели тел В дискретных моделях [37] рассматривается система одновременно деформирующихся на одинаковую величину подэлементов, наделенных различными упругопластическими и реологическими свойствами. Это позволяет описать влияние скорости деформирования на диаграмму растяжения металла, эффект Баушингера и циклическое упрочнение при малоцикловом нагружении, ползучесть и релаксацию при выдержках, а также воспроизвести деформационные процессы при сложном, в том числе неизотермическом нагружении. Тем самым использование моделей способствует введению надлежащих уравнений состояния в вычислительные решения задач о полях упругопластических деформаций при термоциклическом нагружении. На этой основе рассматривались вопросы неизотермического деформирования лопаток и дисков газовых турбин, образцов при термоусталостных испытаниях и, ряд других приложений. [c.30]

Вводные замечания. Число различных идеальных реологических тел практически неограничено. Многие из них могут быть построены на основе всего лишь трех простейших тел, называемых классическими, — тела Гука, тела Ньютона и тела Сен-Венана. В отличие от классических тел остальные называются сложными. В соответствии с таким делением тел классифицируются и реологические свойства, которые могут быть фундаментальными и сложными. К первым относятся упругость, вязкость и пластичность (внутреннее трение). Сложные свойства являются комбинациями элементарных. Некоторые из сложных свойств получили специальное название последействие, релаксация и т. п. Кроме трех отмеченных можно указать еще одно — четвертое фундаментальное свойство — прочность. Это свойство в настоящей главе не обсуждается и полностью отнесено в главу [c.513]

Модели и структурные формулы помогают понять реологическое поведение качественно. Но они также помогают установить реологические уравнения различных идеальных тел, которые необходимы для количественного описания. Эти уравнения связывают определенные типы напряжений и деформаций. Например, Я-пружина с ее упругими свойствами приводит к реологическому уравнению одного из трех следующих типов [c.149]

Одноосное напряженное состояние — один из многих вариантов состояний, встречающихся в деталях машин. Поэтому его моделирование — это только часть задачи описания реологических и прочностных свойств материала. Дополнительно требуют решения две проблемы моделирование при пропорциональном нагружении произвольного вида и моделирование при непропорциональном нагружении. Как будет показано ниже, для структурной модели они сводятся к обобщению модели на произвольное напряженно-деформированное состояние. Это обобщение основано на постулате изотропии Ильюшина [35], согласно которому, в частности, при пропорциональном нагружении с произвольным видом напряженного состояния отсутствует влияние первого и третьего ш-вариантов тензора напряжений (см. главу А1) на реологические свойства, а девиаторы напряжений и деформаций взаимно пропорциональны. Для идеально вязкого (или идеально пластического) тела эти рассуждения однозначно определяют модель при произвольном напряженном состоянии критерий текучести Мизеса, зависимость скорости ползучести от интенсивности напряжений. [c.188]

Приведенные идеальные тела (их математические модели — реологические уравнения) образуют классы веществ, обладающих подобными свойствами, и являются объектами исследования соответствующих научных дисциплин тело Гука — теория упругости ньютоновская жидкость — гидродинамика тело Сен-Венана — теория пластичности. [c.37]

Монография посвящена одному из основных разделов механики деформируемого твердого тела — математической теории пластичности, где авторам принадлежат результаты, имеющие фундаментальное значение для теории и приложений. Изложено построение общих соотношений теории идеальной пластичности, упрочняющегося материала, а также материалов со сложными реологическими свойствами. Дано приложение теории к технологическим процессам обработки материалов давлением, деформированию и течению пластических, вязкопластических тел и т.д. [c.1]

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что относительное проскальзывание в области контакта имеет место и в том случае, когда тянущее усилие валков близко к нулю. Дело в том, что лента не обладает идеальной упругостью. В области контакта валков и ленты имеют место упругие, пластические и упруговязкие деформации. Благодаря реологическим свойствам материала ленты (валки считаем достаточно жесткими) ее поверхность при взаимодействии с валками деформируется и лишь затем она постепенно приобретает свое первоначальное состояние. Реологические или гистерезисные свойства материала ленты проявляются в том, что при перекатывании по ней цилиндрического тела к последнему необходимо приложить некоторый момент. Этот момент равен моменту, создаваемому реакцией основания, и обусловлен некоторой несимметричностью линии контакта относительно вертикальной плоскости, проходящей через оси валков. [c.70]

Горные породы - это тела с бесконечным многообразием реологических свойств, поэтому для описания их поведения могут быть использованы те или иные механические модели. При составлении модели нужно учитывать механические свойства минеральных агрегатов, составляющих породу, её структурные особенности, а также тип и характер цементирующего вещества. Горные породы и вязкоупругие жидкости могут быть представлены в виде некоторых комбинаций двух идеальных тел - вязкого (Ньютона N ) и упругого (Гука И ). Качественное описание реологического поведения подобных тел дают механические модели, в которых упругие свойства представлены пружиной, а вязкие -поршнем, движущемся в цилиндре, наполненном маслом (рис.8.4). [c.92]

Под деформацией понимают изменение размеров и формы сплошного тела под воздействием внешних механических сил или температуры. Внешние механические силы могут быть статическими и динамическими. Под действием этих сил проявляются фундаментальные реологические свойства грунтов — упругость, пластичность и вязкость,— которые характеризуют различные связи между напряжениями и деформациями и в общем случае могут трактоваться как фазы единого процесса деформирования тела под нагрузкой 15, 8). Эти фазы процесса в их идеальном проявлении характери- [c.52]

Вязкопластичные жидкости подобно ньютоновским проявляют линейную зависимость между напряжением сдвига и его скоростью. Реологическое уравнение идеальной вязко-пластичной жидкости имеет вид т = Tq = [хеу, а кривая течения таких жидкостей (рис. 38) проходит не через начало координат, а отсекает на оси напряжений некоторый отрезок То — предел текучести, характеризующий пластические свойства жидкости. Течение возможно лишь тогда, когда приложенные к телу касательные напряжения превосходят То- Вязкие свойства бингамовского тела представляет другая константа, так называемый коэффициент жесткости при сдвиге fXo = ( — o)/Y- [c.82]

При температурах, близких к нормальной, когда временными эффектами можно пренебречь, более удобно использовать склерономный вариант модели, соответственно аппроксимируя реологическую функцию (см. 25). В этом случае свойства подэлементов характеризуются диаграммами идеально пластического тела с предельной упругой деформацией гв = гв (Г) Zk. Приращение неупругой деформации находится методом последовательных приближений соответственно выражениям (9.2). После определения в некотором приближении (из упругого решения) поля деформаций в конце шага [ец] неупругое решение сводится к тому, чтобы по значению неупругой деформации в начале шага р ] и значениям полной деформации и температуры в конце него найти фиктивные упругие деформации (такими были бы упругие деформации в подэлементах, если бы прирост неупругой деформации за шаг отсутствовал) [c.231]

Подобно идеально пластическому телу, для идеально вязкого тела предыстория не играет роли, так как его свойства не изменятся, если начало отсчета деформации сместить на величину р. Если реологическая функция имеет вид, отвечающий кривой 2 на рис. А4.2, то диаграммы неупругого деформирования при [c.128]

Составные части расчета кинетики деформирования конструкций Реологические свойства идеально вязкой конструкции определяют зависимость скорости ползучести конструкции р от поля напряжений в ней, определяемого вектором р. Поэтому для анализа реакции тела на то или иное внешнее воздействие необходимо проследить за историей изменения поля р (t) в связи с изменением поля р (/) соответствующий расчет состоит в интегрировании реологиче- [c.173]

Установление законов состояния среды, то есть зависимостей тензора напряжений от тензоров деформации и скорости деформации при учете термодинамических параметров и влияния предшествующей истории деформирования, составляет предмет реологии. В этой книге, как уже говорилось в пп. 1.1, 1.3 гл. III, рассхматривается одна лишь реологическая модель — идеально-упругое тело. Основным его свойством является обратимость происходяпшх в нем процессов можно предложить два способа определения этого свойства. Первый — полная восстанавливаемость формы тела, второй — возвращение без потерь энергии, сообпденной телу при деформировании. Предполагается, что тело из некоторого начального состояния подвергается нагружению, протекающему столь медленно и постепенно , что в каждый момент сохраняется равновесие, соответствующее условиям, в которых тело находится в этот момент (игнорируются динамические явления). Возникает деформированное состояние оно целиком исчезает, и тело восстанавливает на- [c.628]

Для изучения задач реологии математическими методами признано необходимым создавать концепции идеальных тел, с точно определенными (реологическими) свойствами. Этот способ облегчается построением, пусть даже только в воображении, моделей, состоящих из различных комбинаций механических элементов, в которых иод действием соответствующих сил возникают перемещения определенных видов, подобных тем, какими обладают материалы, поведение которых желательно описать. Для ньютоновской жидкости соответствующая механическая модель состоит из цилиндра, на-полненного очень вязким маслом, в котором может двигаться неплотно пригнанный поршень, — в целом устройство образует род амортизатора. Будем отмечать эту модель символом N (Newton). Модель показана схематически на рис. II. 14. [c.52]

В предыдущих главах были изучены классические идеальные тела, в которых либо объемная деформация и деформация формоизменения, либо скорость деформации пропорциональны соответствующему напряжению, т. е. в обоих случаях являются линейными функциями напряжепий. Теперь перейдем к более сложньш видам поведения материалов, в которых основные свойства —упругость, вязкость и пластичность — объединены, так что при некоторых условиях материал может вести себя упруго и течь вязко или даже может обладать упругой обратимой деформацией, п.ласти-ческим течением и вязким течением одновременно пли отдельно. Однако во всех этих случаях реологические уравнения, связываютци( напряжения и деформации и их скорости, будем принимать линейными. Только после того, как будет показано, насколько поведение реальных материалов мо/кет описываться уравнениями этого рода, мы перейдем к нелинейным зависимостям. [c.134]

Прежде чем перейти к рассмотрению моделируемых указанным образом свойств конструкционных материалов, полезно вспомнить особенности деформирования идеально вязкого тела, каким является каждый отдельно взятый ПЭ. При быстром нагружении до относительно небольших значений напряжения ПЭ ведет себя как упругое тело с модулем упругости Е. Выдержка при постоянном напряжении и температуре после любой предыстории ведет к изменению значения с постоянной скоростью, зависящей только от текущих значений Т. Имея в виду пластичные материалы, реологическую функцию обычно считают нечетной скорость ползз ести при одинаковых значениях растягивающего или сжимающего напряжения отличается только знаком. [c.154]

Возможна идеализация реологической функции, показанная на рис. А5.2 кривой 5 имеются предельное значение напряжения н прнмыкаюицн к нему диапазон, где скорость ползучести относнтельно велпка. Это идеально пластическое тело, обладающее дополнительно свойством установившейся ползучести его неупругая деформация может быть реономной (при 1а1 < Со) или склерономной (1а1 = q). [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...