Элементы теории пластичности

В учебном пособии изложены основные положения курса теории упругости и элементы теории пластичности, приведены примеры решения плоской задачи в прямоугольных и полярных координатах, дан расчет толстостенных труб при внешнем и внутреннем давлении и при насадке, расчет вращающихся дисков, тонких прямоугольных и круглых плит, цилиндрических оболочек, стержней при кручении. Приведены задачи термоупругости и пластичности. [c.2]

В главе X кратко излагаются некоторые элементы теории пластичности и ползучести. [c.13]

Элементы теории пластичности излагаются в главе X. [c.524]

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ [c.725]

Разработаны отдельные элементы теории пластичности анизотропных тел [20], а также выполнены работы, которые могут быть использованы при дальнейшем развитии этой теории. Теория прочности анизотропных материалов к настоящему времени еще не разработана, хотя этому вопросу посвящены некоторые работы [1, 18]. Сложность заключается в том, что для учета анизотропии прочности при расчетах необходимо экспериментально определить большое количество характеристик. Даже для ортотропной пластинки в общем случае нужно было бы знать в трех ортогональных направлениях три характеристики сопротивления растяжению, три сопротивления сжатию и шесть характеристик сопротивлений срезу. Последнее определяется тем, что характеристики сопротивления действию касательных напряжений по двум взаимно перпендикулярным направлениям не равны (при равенстве касательных напряжений в силу закона их парности). Наглядным примером может служить древесина, у которой сопротивление скалыванию (срезу) поперек волокон может во много раз превышать соответствующее сопротивление вдоль волокон. В определенной мере это относится и к металлам с резко выраженной волокнистой структурой. [c.340]

В инженерной практике во многих случаях оценка НДС производится на базе упрощенных схем деформирования (реологических схем) материала и элементов конструкций. Так в основном анализ НДС ведется в рамках теории упругости или деформационной теории пластичности с использованием методе- [c.4]

При сварке реальных конструктивных элементов возникают не только продольные, но и другие компоненты деформаций и напряжений. Их можно определять расчетами на основе теории пластичности (см. п. 11.4) или экспериментами для сложного напряженного состояния (см. п. 11.5). [c.433]

Учебник отличается оригинальным изложением курса сопротивления материалов, который дополнен элементами теории упругости, пластичности и разрушения. Представлены современные ме- [c.230]

Книга представляет собой объединение элементов сопротивления материалов, теории упругости, теории пластичности, теории ползучести, вязкоупругости и механики разрушения. При изложении материала акцент делается на связь между физическими и механическими теориями. [c.235]

В теории пластичности важную роль играет второй инвариант девиатора деформаций, который можно рассматривать как суммарную характеристику искажения формы элемента среды. Положительная величина, пропорциональная корню квадратному из инварианта девиатора деформаций, называется интенсивностью деформации сдвига [c.99]

Вышеизложенные краткие сведения о существующих методах решения задач теории пластичности свидетельствуют о широких возможностях метода линий скольжения, метода совместного решения системы дифференциальных уравнений равновесия и условия пластичности и метода конечных элементов и дают основание использовать их при анализе напряженного состояния и несущей способности сварных соединений тонкостенных оболочек давления. [c.100]

Однако изучение работы одного конечного элемента отнюдь не позволяет непосредственно перейти к исследованию работы конструкции в целом, вне зависимости от того, является ли последняя объектом изучения в теории упругости, строительной механике, теории пластичности и т. д. Для перехода к окончательной задаче, в которой конструкция рассматривается как совокупность конечных элементов, необходимо рассмотреть со- [c.135]

Стремление наиболее полно использовать несущую способность современных конструкционных материалов, а также выяснить истинную несущую способность конструкций и их элементов потребовало изучения работы систем не только в упругой, но и в упруго-пластической стадии. Переход к расчету конструкций с учетом пластических деформаций повлек за собой использование аппарата теории пластичности — одного из разделов строительной механики, отличающегося, как правило, от методов теории упругости существенно большей громоздкостью. [c.172]

Перечисленные выше гипотезы позволяют решать широкий круг задач по расчету на прочность, жесткость и устойчивость. Результаты расчетов хорошо согласуются с практикой, если деформации элементов конструкций не выходят за упругую зону. Решение задач, связанных с пластическими деформациями, требует особого подхода и рассматривается в теориях пластичности и ползучести. [c.18]

Книга представляет собой объединение элементов сопротивления материалов, теории упругости, теории пластичности, теории ползучести, вязкоупругости и механики разрушения. [c.2]

В учебнике излагаются теория напряжений в деформаций, основные соотношения, принципы и теоремы теории упругости, постановка и методы решения задач теории упругости, плоская задача теории упругости в декартовых и полярных координатах, теория изгиба и устойчивости тонких пластин (прямоугольных и круглых в плане), приближенные методы решения задач теории упругости (вариационные методы, метод сеток, метод конечных элементов), основы теории тонких упругих (безмоментных и пологих) оболочек, основы теории пластичности. Большое внимание уделено приложениям, ра-вобрано большое количество задач. В конце каждой главы приведены вопросы для самопроверки в задачи для тренировки, к части из которых даны решения. [c.2]

Вместе с тем в реальных условиях работы элементов конструкции могут существовать более сложные условия изотермического и неизотермического малоциклового нагружения. Существенный интерес представляет экспериментальное исследование закономерностей деформирования при типах малоциклового нагружения, отличающихся от рассмотренных ранее режимов нагружения, близких к простому. Практический интерес представляют, например, малоцикловые испытания при наличии компоненты нагружения, неизменной во время циклических испытаний, либо проведение малоцикловых нагружений при переменных температурах. При этом важным представляется экспериментальное обоснование применимости деформационной теории пластичности с оценкой точности расчетов при ее использовании для указанных типов сложных малоцикловых режимов нагружений. [c.106]

Для различных случаев неоднородных напряженных состояний в элементах конструкций использование зависимостей типа (17) оказывается затруднительным в силу особенностей контурных условий. Для решения соответствующих краевых упругопластических задач при циклическом нагружении привлекаются методы теории пластичности с использованием уравнений состояния, описывающих закономерности деформирования в этом случае с учетом условий нагрева и температурно-временных эффектов. [c.19]

Расчет конструктивных элементов за пределами упругости осуществляют на основании деформационной теории пластичности и ползучести с помощью метода переменных параметров упругости. При этом используют зависимость между напряжениями и деформациями в виде [c.7]

В связи с этим деформационную теорию пластичности широко используют в инженерной практике для многовариантных проектировочных расчетов элементов конструкций. Кроме того, для решения задачи упругопластического деформирования при переменной температуре на основании соотношений деформационной теории пластичности требуется значительно меньше машинного времени, чем для решения той же задачи с помощью теории пластического течения. [c.79]

При построении алгоритма определения полей циклических упругопластических деформаций в элементах конструкций на основании соотношений деформационной теории пластичности необходимо знать соответствующие зависимости между напряжениями и деформациями, отражающие поведение материала при циклическом упругопластическом деформировании. [c.79]

Рассмотренная модель нелинейной среды для неизотермического циклического деформирования с учетом положенных в ее основу упрощающих гипотез описывает закономерности упругопластического деформирования циклически стабильной среды. Эта модель в сочетании с соотношениями деформационной теории пластичности достаточно корректна и, следовательно, применима для проектных расчетов элементов конструкций, работающих в условиях малоциклового термомеханического нагружения, при температурах, при которых временные эффекты не проявляются достаточно интенсивно. [c.87]

Расчет распределения напряжений в элементах конструкций в случае простого напряжения может быть осуществлен по деформационной теории пластичности [10, 15, 56]. Эта теория, предполагающая наличие однозначной зависимости между суммарными деформациями в упругопластическом теле и напряжениями, является наиболее простой моделью, которая позволяет учесть пластические деформации материала. [c.127]

Ниже приведены результаты упругопластического решения этой задачи методом конечных элементов по деформационной теории пластичности. [c.137]

Основная, пожалуй, задача, на которой были сосредоточены в последние годы усилия ученых-механиков, занимающихся практическими приложениями механики разрушения к оценке прочности крупногабаритных изделий,— это задача о нахождении условий равновесия или распространения большой трещины в достаточно пластичном материале. Пластическая зона впереди трещины велика настолько, что для нее можно считать справедливыми соотношения макроскопической теории пластичности, рассматривающей среду как сплошную и однородную. Для плоского напряженного состояния модель Леонова — Панасюка — Дагдейла, заменяющая пластическую зону отрезком, продолжающим трещину и не имеющим толщины, оказывается удовлетворительной. В частности, это подтверждается приводимым в этой книге анализом соответствующей упругопластической задачи, которая ре- шается численно методом конечных элементов. С увеличением числа эле-ментов пластическая зона суживается и можно предполагать, что в пределе, когда при безграничном увеличении числа элементов решение стремится к точному решению, пластическая зона действительно вырождается в отрезок. Заметим, что при рассмотрении субмикроскопических трещин на атомном уровне многие авторы принимают гипотезу о том, что нелинейность взаимодействия между атомами существенна лишь в пределах одного межатомного слоя, по аналогии с тем, как рассчитывается так называемая дислокация Пайерлса. Онять-таки, как и в линейной теории, возникает формальная аналогия, но здесь она носит уже искусственный характер, и суждения об относительной приемлемости модели в разных случаях основываются на совершенно различных соображениях степень убедительности приводимой Б защиту ее аргументации оказывается далеко неодинаковой. [c.10]

В первых пяти главах учебника рассматриваются общие вопросы теории упругости (теория напряжений и деформаций, основные соотношения и теоремы, постановка и лгетоды решения задач теории упругости, плоская задача в декартовых координатах, плоская задача в полярных координатах). В шестой и седьмой главах излагаются основные уравнения теории тонких пластин (гибких и жестких) и некоторые задачи изгиба и устойчивости пластин. Восьмая глава учебника посвящена рассмотрению приближенных методов решения задач прикладной теории упругости (вариационных, конечных разностей, конечных элементов). В девятой главе рассматриваются основы расчета тонких упругих оболочек, причем основное внимание уделено вопросам расчета безмоментных и пологих оболочек. В десятой главе изучаются основы теории пластичности. Здесь рассмотрена и теория расчета конструкций по предельнол1у состоянию. [c.6]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Теория ползучести — одно из направлений механийй дефор- мируемого твердого тела, которое сложилось за последнее время. Она занимает свое место рядом с такими разделами механики, как теория упругости и теория пластичности. Ползучесть влияет на прочность и устойчивость конструкций и деталей машин. Поэтому расчет соору кений на прочность с учетом свойств ползучести материала приобретает первостепенное значение для современной техники. Однако теория ползучести является не только основой для создания методов расчета элементов конструкций и деталей машин, работающих в сложных эксплуатационных уело- -ВИЯХ. Теория ползучести, обладая своеобразным полем зрения , служит для понимания того, как выбрать тот или Иной материал для данной конструкции, в каких условиях его нужно испытывать, какие требования необходимо предъявлять к технологии возве- дения сооружений или изготовления различных элементов конструкций и деталей машин. Бот почему за последнее время вышел в свет целый ряд фундаментальных исследований и монографий, посвященных теории ползучести и теории вязкоупругости как у нас в стране [216, 302, 307, 336, 399, 415], так и За рубежом [63,261,479,556,594,611,632]. [c.7]

Если проследить за эволюцией сопротивления материалов за последние 40 лет, то легко заметить общую тенденцию, направленную к переходу от решения задач строительного профиля к более общему машиностроительному. Сопротивление материалов заметно обогатилось, стало многообразнее и насыщеннее. В него вошли вопросы усталостной прочности и динамики. В современных учебных курсах нашли свое отражение теории пластичности и ползучести. Введены основные задачи теории нластин и оболочек, анализ которых прежде традиционно относился к теории упругости. В ближайшее время следует ожидать внедрения в сопротивление материалов некоторых элементов нелинейной теории упругих систем. [c.11]

Обсуждение статической неопределимости закона распределения напряжений по поперечному сечению стержня показало, что при наличии в стержне отверстий, выточек и тому подобных нерегулярностей формы возникает резкая неравномерность распределения напряжений со значительными пиками вблизи указанных нерегулярностей. Это явление носит па. атптконцгнтрации напряжений. Оно обнаруживается не только при осевой, но и при всех других видах деформации стержня, а-также при деформации элементов любой формы (не только стержневых). С этим явлением приходится считаться как при конструировании элементов конструкций и деталей машин, так и при расчете их. Выявить распределение напряжений с учетом их концентрации можно двумя путями теоретическим и экспериментальным. Теоретический путь основан на применении теории сплошных сред (теории упругости, теории пластичности, теории ползучести — в зависимости от свойств материала), в которой вместо гипотез геометрического характера используются дифференциальные уравнения совместности деформаций, а равновесие соблюдается для любого бесконечного малого элемента тела, а не в интегральном (по поперечному сечению) смысле, как это делается в сопротивлении материалов. [c.99]

Как уже было показано в главе П1 и как это отмечалось и в настоящей главе, существуют два подхода к проблеме оценки прочности — расчет по допускаемым напряжениям и расчет по предельным состояниям. Материал настоящей главы непосредственно относится главным образом к первому подхс цу для второго он дает условия текучести, которые при помощи аппарата теории пластичности (см. главу X), могут позволить оценивать предельное состояние конструкции в целом. Кроме того, рассматривались элементы глобального хрупкого разрушения в результате накопления дефектов. Такая теория занимает положение, симметричное теории пластичности, но предельные состояния в локальной области, используемые в ней, это предельные состояния хрупкого разрушения материала в окрестности точки. И теория пластичности (см. главу X) и теория хрупкого глобального разрушения вследствие накопления дефектов приводят решение проблемы к краевой задаче и результат зависит от истории всего процесса нагружения. [c.603]

Положение о выпуклости поверхности текучести имеет исключительно важное, основное значение в теории пластичности. Оно обосновывалось различными способами, наиболее современный подход базируется на так называемом квазитермоди-намическом постулате Друккера [81], который формулируется применительно к элементу упруго-пластической среды следующим образом. [c.54]

Для проверки результатов приближенных расчетов проведено исследование НДС с помощью МКЭ. Схема разй1ения модели на треугольные элементы, условия нагружения и закрепления показаны на рис. 3.12. Влиянием боковых накладок, использованных в стендовых испытаниях, пренебрегали. Общее число элементов составляло 257, число узлов 168. Решение упругопластической задачи при дискретном представлении модели получено на основании деформационной теории пластичности в качестве обобщенной Д1 раммы циклического деформирования использовали татическую а — (для нулевого полущос-ла) и изоциклическую кривые деформирования, [c.143]

Для элементов конструкций, работающих при повышенных температурах в условиях простого или близких к нему режимов нагружения, необходим расчетный анализ на основании деформационной теории пластичности и теории старения с использованием изоциклических и изохронных диаграмм деформирования. При обосновании уравнений состояния принимают гипотезу о том, что полную упругопластическую деформацию в полу цикле с выдержкой, когда проявляются временные эффекты, можно представить в виде суммы мгновенной упругопластической деформации и деформации ползучести. [c.157]

Имеется основание считать, что в опасных зонах рассматриваемых оболочечных корпусов реализуется режим деформирования, близкий к простому. Это предположение основано на 5гчете специфики геометрии (тонкостенности элементов, составляющих оболочечный корпус), малых перепадов температур по толщине в условиях действия только одного вида внешней нагрузки (термической). Вследствие указанных особенностей процесс упругоппастического деформирования является однопараметрическим (или близким к нему), поэтому для неизотермического режима нагружения, реализуемого в оболочечных корпусах, можно использовать деформационную теорию пластичности. Однако эта возможность в каждом конкретном случае должна быть проверена. [c.240]

Проведем дополнительные расчеты по обоснованию возможности использования деформационной теории пластичности для анализа полей циклических упругопластических деформаций тонкостенных оболочечных элементов при воздействии термоциклической нагрузки, используя схему процесса деформирования, показанную на рис. 4.40, а. Соотг ветствующий анализ развития процесса упругопластического деформирования вьшолним для характерных точек конструкций. [c.240]

Особое внимание обращено на общие теоретические основы кузнечно-штам-повочного производства, отражённые, в частности, в статьях Элементы теории пластической деформации" и Термомеханический режим ковки металлов". Эти статьи обеспечивают читателю возможность обоснования разрабатываемых технологических процессов с учётом соотношений между основными термомеханическими факторами, пластичностью и механическими свойствами стали и сплавов. [c.559]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...