ИСТОРИЯ МАТЕРИАЛОВ Ц МАТЕРИАЛЫ

Вопрос, как схематизировать тепловложение при решении температурной задачи, в основном возникает по двум причинам. Во-первых, в силу того что решение термодеформационных задач проводится в двумерной постановке при задании в температурной задаче тепловложения, равного погонной энергии при сварке, температурное состояние реального сварного узла и его двумерного аналога может существенно различаться. Во-вторых, при необходимости решать задачу по определению ОСН в узлах, сварка которых осуществляется с большим количеством проходов в шве. В этом случае невозможно проследить историю деформирования материала по всем проходам, так как такая задача требует огромного количества машинного времени. Поэтому возникает вопрос об объединении проходов при решении задачи и соответственно о схематизации тепловложения в них. [c.280]

Выбор формы цикла нагружения и нагрева определяется историей нагружения материала в зонах разрушения конструкции и соображениями эквивалентности повреждающего эффекта при эксплуатационном малоцикловом нагружении и во время испытаний. [c.276]

Зависимость напряжение — время в плоскости откола определялась не по скорости свободной поверхности, а по изменению давления на границе раздела исследуемый материал — материал меньшей акустической жесткости. Такая схема эксперимента (рис. 110) дает возможность использовать для регистрации давления диэлектрический датчик, имеющий ряд преимуществ перед другими методами регистрации, что существенно облегчает экспериментальные исследования и расширяет возможность варьирования истории нагружения в плоскости откола. [c.221]

История развития синтетических конструкционных материалов в нашей стране начинается в годы первой пятилетки с использования фенопластов в качестве поделочного материала в машиностроении. В 1930—1933 гг. были проведены экспериментальные работы по использованию текстолита для изготовления тяжелонагруженных подшипников скольжения со смазкой водой взамен бронзы и баббита. С 1935 г. в значительной части прокатных станов бронзовые вкладыши подшипников были заменены текстолитовыми. Многолетний опыт эксплуатации указанных вкладышей подтвердил их высокую износостойкость, низкий коэффициент трения и другие техникоэкономические преимуш ества. В дальнейшем вкладыши из текстолита в некоторых прокатных станах были заменены древесно-слоистыми пластиками, которые по физико-механическим свойствам не уступают текстолиту, а по стоимости значительно дешевле его. Кроме того, текстолит применялся в эти годы в качестве поделочного конструкционного материала. Значительная часть фенопластов использовалась для выпуска электроустановочных изделий (патроны, штепселя, выключатели и др.). Органическое стекло нашло широкое применение для остекления кабин самолетов. В годы войны пластмассы использовались для удовлетворения нужд фронта (минные и артиллерийские взрыватели, детали авиационного, радио- и электротехнического назначения и др.). [c.214]

Изменение температуры в процессе пластического деформирования вызывает дополнительные трудности при описании поведения материала. Даже при простом растяжении образца в неизотермических условиях существенна последовательность приложения теплового и механического воздействий, т. е. необходимо учитывать историю нагружения материала [48]. [c.49]

Для описания процесса накопления повреждений материала используют различные варианты кинетических уравнений накопления повреждений, однако все они справедливы для нагружений, близких к простым, а также для стационарных процессов. Большинство уравнений накопления повреждений не связаны с уравнениями, описывающими поведение материала и, следовательно, не могут учитывать влияния истории нагружения на процесс накопления повреждений. Кроме того, они не учитывают влияния повреждений на неупругое поведение материала и таких важных процессов, как охрупчивание и залечивание, на накопление повреждений. [c.248]

Наши исследования дали два следующих главных результата 1) скорость ползучести в той стадии, когда она приблизительно постоянна, не зависит от предшествующей истории материала (затвердевания и созревания) 2) скорость ползучести чистого цементного камня почти в два раза больше, чем камня из цементного раствора 1 3. [c.190]

Эволюция параметров / >., 0 в цикле определяется по заданной истории нагружения материала с помощью принципа подобия (А5.3). [c.227]

Если теория пластичности учитывает историю деформирования материала, то при решении задачи (независимо от условий контактирования) также надо учитывать историю нагружения, так как от этого будет зависеть результат. [c.88]

Разрушение является процессом, развивающимся во времени в локальных объемах металла, приводящим к глобальному нестабильному разрушению при достижении предельного состояния. Основной задачей механики разрушения является разработка метода расчета деталей на прочность при наличии развивающейся трещины. Кроме того, необходимо уметь определять 1) какой материал и в каком структурном состоянии является оптимальным для заданных условий нагружения 2) какие наиболее информативные методы и критерии следует выбрать для выявления сопротивления материала зарождению и распространению трещины 3) требования к технологии изготовления изделия, при которой повреждаемость материала минимальная 4) как проектировать изделие с точки зрения наиболее благоприятного распределения напряжений у предполагаемых дефектов и концентратов напряжений 5) историю разрушения по фрактографическим параметрам. Таким образом, механика разрушения занимает основные позиции не только в материаловедении, технологии и конструировании деталей машин и агрегатов, но и в диагностике и инспекции разрушения. Знание основных закономерностей разрушения материала необходимо и достаточно для решения перечисленных выше задач механики трещин. [c.15]

Для определения истории нагружения материала в конце движущейся трещины использовалось предположение о двумерном характере распространения волн. [c.125]

Он писал История науки раскрывает генезис и эволюцию основных ее понятий, идей и законов, благодаря чему они могут быть поняты и освоены гораздо естественней, глубже и поэтому прочнее. Такие фундаментальные понятия механики, как сила, свойство инерции материи, масса, сила инерции и т. п., не могут быть поняты и освоены сколь-нибудь удовлетворительно без представления об их эволюции. Точно так же важно для успешного усвоения изложить историю таких понятий, как, например, момент силы относительно точки, вектор ускорения, работа силы, моменты инерции твердого тела и т. п., или, наконец, такого важного понятия, как сила движущегося тела , понятия, из анализа которого и выросла, в сущности, наша классическая динамика . [c.167]

Знание распределения напряжений о по длине стержня существенно потому, что одним и тем же деформациям в материале, обладающим свойством релаксации и последействия, могут соответствовать различные напряжения (они зависят от истории деформирования материала). [c.483]

Разрушение материала естественно связать с тензором деформаций, накопленных в процессе всей истории деформирования материала, а также другими геометрическими и силовыми характеристиками, определяемыми в процессе пластического течения в окрестности вершины трещины (например, направлением развития трещины в предшествующий момент времени, углом раскрытия трещины и т.д.). [c.770]

Как только возникают пластические деформации, определяющие уравнения теории упругости перестают быть верными. В силу того что пластические деформации зависят от всей истории нагружения материала, в теории пластичности соотношения между напряжением и деформацией очень часто формулируют через приращения деформации. Это так называемые инкрементальные теории, или теории течения. Например, уравнения Леви — Мизеса, при записи которых пренебрегают упругой частью деформации и предполагают, что главные осн тензоров приращений деформации и напряжений совпадают, связывают приращения полной деформации с компонентами девиатора напряжений следующим образом [c.257]

Важное значение имеют история материала, виды обработки, которые он претерпел. Литые изделия и металл сварного шва, как правило, имеют крупное зерно, малую плотность дислокаций, что приводит к излучению [c.307]

Кроме того, удобно предположить, что в рассматриваемый момент времени в теле существуют некоторые остаточные напряжения ао , которые, например, можно замерить, но нельзя предсказать без знания полной истории нагружения материала. Эти напряжения можно просто добавить к общему выражении . Таким образом, в предположении упругого поведения соотношения между напряжениями и деформациями будут линейными [c.30]

Размеры, форма и положение поверхности пластичности зависят не только от конечного деформированного состояния, но и от всей истории деформирования. В 22 будет доказано, что поверхность пластичности является выпуклой. Если компоненты тензора напряжений 0(1 получают приращения то это догружение может привести либо к упругой разгрузке, если вектор направлен внутрь поверхности нагружения, либо к нагружению, при котором развиваются пластические деформации, если вектор направлен наружу поверхности нагружения, либо к так называемому нейтральному нагружению, если вектор лежит в касательной плоскости к поверхности нагружения, при этом материал деформируется упруго. [c.51]

Значительно более общим выглядит предположение о том, что напряжение определяется полной историей деформации (в некотором смысле, который должен быть уточнен). Это предположение служит основой теории простых жидкостей с затухающей памятью, которая будет обсуждаться в этой главе. Предлагаемая теория аксиоматична в том смысле, что она логически вытекает из основополагающих предположений, которые рассматриваются как определения некоторого класса материала (а именно простых Жидкостей с затухающей памятью определенного типа) независимо от того, существуют ли в природе какие-либо материалы, удовлетворяющие этим предположениям. Тем не менее эта теория является настолько общей по своему характеру, что почти все реологические уравнения состояния, описанные в научной литературе, представляют ее частные случаи. Такая общность обеспечивает то, что все результаты, полученные в рамках этой теории, имеют очень широкую значимость. С другой стороны, в рамках общей теории можно решить лишь немногие проблемы механики жидкости, и для рассмотрения практических задач часто требуется использование более специальных основополагающих предпосылок. [c.130]

Этот принцип нелегко сформулировать в нескольких словах. Он означает формализацию интуитивно представляемого, но ускользающего понятия текучести. Возможно, простейшая формулировка понятия текучести связана с утверждением, что жидкий материал не имеет предпочтительной формы или естественного состояния . Это означает, что все возможные формы существенно эквивалентны, так что любое различие в напряженном состоянии является следствием различия в истории деформирования. Мы будем предполагать, что для жидкого материала знание деформации, переводящей какую-либо предполагаемую форму в прошлом в настоящую форму (т. е. знание, например, функции С), в принципе оказывается достаточным, чтобы определить напряжение [c.131]

Уравнение (4-3.8) представляет принцип объективности поведения материала, примененный к изменению системы отсчета от произвольной начальной к вращающейся системе. Во вращающейся системе отсчета тензоры F и U совпадают кроме того, вращающаяся и начальная системы отсчета совпадают при s = О, и, следовательно, напряжение в момент времени t должно быть одинаковым в обеих системах. С физической точки зрения уравнение (4-3.8) показывает, что напряжение в материальной точке одинаково для двух историй деформирования, которые отличаются друг от друга только наложением истории твердотельного вращения. [c.142]

В идеальном эксперименте по релаксации напряжений образец материала, предварительно выдерживавшийся ненапряженным, подвергается в некоторый момент t(, внезапной деформации, которая после этого поддерживается постоянной. Измеряется напряжение в моменты t > Iq. История деформирования G (при t > Iq) имеет вид [c.176]

Физически реальная система уравнений состояния должна определять предысторию деформирования материального элемента, включая и его конфигурацию в текущий момент, если заданы полные истории напряжений и температур... Представляется принципиально возможным реально приложить к небольшому элементу материала в течение некоторого периода времени произвольные напряжения, контролируя одновременно его температуру, и наблюдать возникающую в результате деформацию в течение того же самого периода времени. В частности, полная система уравнений состояния должна дать ответ на вопрос, что случится, если произойдет нарушение непрерывности приложенных напряжений, будет ли при этом нарушаться непрерывность, например, деформаций или напряжений или же скоростей деформаций... [c.242]

Следует, однако, заметить, что имеются молекулярные соображения, на основании которых можно предположить, что в очень слабых растворах полимеров могут наблюдаться напряжения, которые зависят как от истории деформирования, так и от мгновенного значения скорости деформации, причем проявление вязкостных свойств в поведении материала связано с влиянием растворителя. Этот вклад не пренебрежимо мал ввиду крайне низкой концентрации полимера. Таким образом, уравнение (6-4.47) может быть, вероятно, использовано главным образом применительно к разбавленным растворам полимеров. [c.245]

Вместе с тем при сложном термосиловом, динамическом, квазистатическом или длительном нагружениях ответственных конструкций, изготовляемых по сложному технологическому процессу, адекватный анализ НДС может быть проведен только на основании решения краевых задач, базирующихся на реологических схемах, учитывающих различные нелинейные, зависящие от истории деформирования, свойства материала (рис. В.1). Кроме того, при расчете НДС должна быть учтена сложная геометрия конструкции. Ясно, что такого рода задачи могут быть решены в основном численными методами, наибольшей универсальностью из которых обладает метод конечных элементов (МКЭ). [c.5]

Использование в критерии хрупкого разрушения (2.11) характеристики материала S ставит задачу изучения зависимостей критического разрушающего напряжения от различных факторов температуры, предварительной деформации, истории [c.72]

Анализ данных рис. 2.10 показывает, что зависимость критического напряжения хрупкого разрушения от пластической деформации является инвариантной к истории деформирования, если в качестве меры накопленной пластической деформации выбран параметр Одквиста х. Действительно, представление результатов опытов на растяжение предварительно циклически наклепанного материала в координатах S — е/ (или S — еР, [c.76]

S (ef) не является инвариантной к истории деформирования (рис. 2.10,6). В координатах S — я значения S для исходного состояния материала и для предварительно статически или циклически деформированного материала могут быть удовлетворительно описаны единой зависимостью S (k). Разумеется, в дальнейшем требуется более тщательная всесторонняя проверка инвариантности функции S (x) к условиям деформирования. С этим вопросом тесно связан вопрос о физической природе увеличения критического разрушающего напряжения хрупкого разрушения в деформируемой структуре. [c.76]

Исследования барьерной роли микронапряжений и составляющих деформационной субструктуры позволили установить, что с ростом пластической деформации эффективность указанных барьеров по остановке трещин увеличивается. Используя взаимосвязь критического напряжения хрупкого разрушения S с сопротивлением материала развитию микротрещин, т. е. с барьерами различной природы, предложен подход к аналитическому прогнозированию S в статически и циклически деформированном материале. Оказалось, что S независимо от истории нагружения монотонно увеличивается с ростом накопленной деформации, мерой которой может служить параметр Одквиста. [c.147]

На основании общих физических представлений о поведении материала под нагрузкой его сопротивление деформированию определяется мгновенными условиями нагружения (температурой, скоростью деформации и другими ее производными в момент регистрации), а также структурой материала, сформированной в процессе предшествующего деформирования, который в п-мерном пространстве характеризуется траекторией точки, проекции радиуса-вектора которой — составляющие тензора напряжений (или деформаций) и время (начальная температура является параметром, характеризующим исходное состояние материала, и изменяется в соответствии с адиабатическим характером процесса деформирования). Специфической особенностью процессов импульсного нагружения является сложный характер нагружения (составляющие тензора напряжений меняются непропорционально единому параметру) и влияние времени. Невозможность экспериментального исследования материала при различных процессах нагружения (траекториях точки указанного выше л-мерного пространства) вынуждает исследователей использовать упрощенные модели механического поведения материала. Это обусловило развитие исследований по разработке теорий пластичности, учитывающих температурновременные эффекты [49, 213, 218] наряду с изучением физических процессов скоростной пластической деформации [5, 82, 175, 309]. Так, для первоначально изотропного материала исходя из гипотезы изотропного упрочнения связь тензоров напряжений и деформаций полностью определяется связью их инвариантов соответственно Ei, Ег, Ез и Ii, h, h- С учетом упругого характера связи средних напряжений и объемной деформации для металлических материалов (а следовательно, независимость от истории нагружения первых инвариантов тензоров напряжений и деформаций Ei, А) процесс нагружения определяется связью четырех оставшихся инвариантов и величины среднего давления. В классической теории пластичности [c.11]

При макроскопических исследованиях изучают натуральную структуру шлифа или увеличенную с помощью сильной лупы (20—30-кратной). Эти незначительные увеличения позволяют получать большую глубину резкости (различие по высоте между структурными составляющими сильно растворяющимися и нерастворя-ющимися) и применять агрессивные травители — макротравители. Исследования при небольших увеличениях позволяют оценить свойства структуры и различать физические и химические свойства по всей поверхности шлифа, поэтому говорят об обзоре структуры. Макротравление выявляет текстуру литья, прокатки, ковки и ликвацию. Макроструктура позволяет выяснить до известной степени историю материала. [c.26]

Наличие остаточных внутренних напряжений в плоскости скольжения объясняет два важных явления — упрочнение и эффект Бау-шингера. Они заключаются в том, что после предварительной пластической деформации повышается предел текучести при повторном нагружении в том же направлении и понижается при нагружении в обратном направлении. Действительно, в первом случае источник дислокаций начнет работать при условии т Тцр + + т, а во втором — при X Хкр ——х . Таким образом, упрочнение материала в данном случае является анизотропным, предел текучести растет на величину т в направлении предварительного пластического деформирования и на столько же падает в обратном направлении. Можно сказать, что при этом проявляется память материала. Он как бы помнит свою историю нагружения, причем ячейками памяти являются плоскости скольжения, а носителями информации —дислокации в скоплениях, создающие внутренние напряжения. [c.94]

В наших рассуждениях предполагалось, что напряжения (или экстранапряжения) в состоянии t определены формой материала в двух состояниях to, t простого сдвига. Следовательно, проведенное доказательство справедливо для любого изотропного идеально упругого твердого тела (определение его будет дано в главе 4). Нетрудно, однако, обобщить его на любой изотропный материал, напряжение которого или экстранапряжение в состоянии t определено заданием формы материала для произвольного числа состояний, связанных с состоянием t посредством простых сдвигов с общими сдвигающими плоскостями и общими линиями сдвига. Вся эта совокупность деформаций (история) в состоянии t будет обладать той же симметрией (по отношению к повороту на 180° вокруг оси вз), что и одиночный простой сдвиг to— t. [c.91]

О том, что при наложении гидростатического сжатия изменяются пластические свойства материала, известно давно. Еще Карман [184] и Бекер [28] в опытах по разрушению каррарского мрамора и цйнка при одновременном действии давления в осевом и поперечном направлениях обнаружили, что дополнительные сжимающие вапряжения увеличивают пластичность материала. Более полные данные по истории вопроса можно найти в работе [323]. [c.280]

Заслуживает внимания история открытия этого явления. Изучая под микроскопом взвешенную в воде цветочную пыльцу, ботаник Броун был поражен, когда увидел, что пылинки совершали какие-то странные, хаотические движения, которые он склонен был объяснить как ожившую материю. После этого он стал лихорадочно толочь с помощью кухонной ступки все, что попадалось ему под руку. При этом, как только измельченные частицы достигали размера тысячных долей миллиметра, они вачина.та то же беспорядочное, зигзагообразное движение. Отчет об этом явлении Броун опубликовал лишь спустя 40 лет после его открытия, при этом он так и не смог правильно его объяснить. Впервые это было сделано английским фцзиком Рамзаем в 70-е годы прошлого столетия. [c.27]

Решение дополнительной задачи (вторичное нагружение) в условиях роста трещины (задача 4) можно получить аналогично, учитывая, что суммарные напряжения Оуу = О при I, < х < I и история деформирования материала различна на интервалах Кх Ь и < х < Ь,. Последнее означает, что необходимо решать две разные задачи в зависимости от положения правой границы пластического слоя задачу 4, о при 1з и задачу 4, бпри I,. [c.167]

Принцип затухающей памяти можно сформулировать следующим образом влияние прошлых деформаций на текущее напряжение слабее для более отдаленного прошлого, чем для недавнего. Этот принцип необходим для того, чтобы построить теорию, которая могла бы, хотя бы принципиально, подвергнуться экспериментальной проверке. Действительно, полная история деформирования (вллоть до S оо) для любого конкретного материала никогда не может быть известной. Принцип затухающей памяти позволяет рассматривать эксперимент конечной длительности, по окончании которого можно считать, что любая деформация, имевшая место до начала эксперимента, оказывает пренебрежимо малое влияние на текущее напряжение. Такой эксперимент можно использовать для проверки выводов теории. [c.132]

В шкалу ПТШ-76 введены реперные точки по температурам переходов пяти металлов в нулевом магнитном поле из сверхпроводящего в нормальное состояние. Эти металлы входят в прибор, разработанный в НБЭ под названием Стандартный справочный материал ЗКМ 767 . Некоторый недостаток ПТШ-76 состоит в том, что один из рекомендованных способов ее воспроизведения тесно связан с конкретным прибором, который изготавливается только в НБЭ. Можно надеяться, что в будущем удастся изготавливать наборы из пяти металлов с достаточно воспроизводимыми свойствами, с тем чтобы и температуры переходов имели одно и то же значение независимо от происхождения образца. Значения температур, приписанные сверхпроводящим переходам свинца, индия и алюминия, соответствуют среднему значению, полученному по шкалам различных лабораторий после согласования шкал с ТхАс- Неопределенность в этих значениях оценена величиной 0,5 мК- Значение температуры сверхпроводящего перехода цинка получено по магнитному термометру НФЛ, а для кадмия — по магнитному термометру НФЛ и шумовому термометру НБЭ. Детальное описание ПТШ-76, историю ее создания и построения можно найти в работе Дюрье и др. [22]. [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...