Влияние скорости нагружения на механические свойства

Влияние скорости нагружения на механические свойства слоистых пластиков [c.308]

Влиянье скорости нагружения на механические свойства слоистых пластиков видно из данных табл. 37. [c.308]

В установке для испытания нагруженных образцов яа термостойкость с целью исследования влияния скорости деформирования на механические свойства сплавов при фазовых превращениях устройства для нагрева и охлаждения жестко соединены между собой и снабжены приводом для перемещения относительно образца. [c.270]

Влияние скорости деформирования на механические свойства металлов изучено довольно подробно. Увеличение скорости деформирования металлов приводит к росту прочностных характеристик и особенно предела текучести материала. Однако суш,е-ственные изменения механических свойств металлов наблюдаются только при скоростях деформирования, соответствуюш,их ударному нагружению, т. е. превышаюш их 10 с . [c.58]

Приводимые в работах [7], [47], [108] результаты исследований влияния температуры испытаний и скорости нагружения на механические свойства термореактивных пластмасс при деформировании показали, что во всех случаях пластические деформации отсутствовали и имели место только упругие деформации. [c.10]

Влияние различных факторов на механические свойства материалов. Экспериментами установлено, что при повышении скорости нагружения и скорости деформирования повышаются предел текучести и предел прочности. При повышении температуры особенно ощутимой является ползучесть (см. 3.9). При высоких температурах более явственными становятся вязкие (пластические) свойства, тогда как при пониженных температурах наблюдается охрупчивание. Существенно влияние на механические свойства металлов химического состава. Например, малые легирующие добавки (хром, никель, молибден и др.) изменяют механические свойства сталей, дают возможность создавать материалы с высокой проч- [c.142]

Влияние скорости и температуры деформации и способа нагружения на механические свойства металлов. Механические свойства (прочность, твердость, пластичность ) не являются константами металла, а зависят от условий испытаний (температуры, скорости деформации, напряженного состояния среды), искажен-ности кристаллической решетки, состояния поверхности, формы и геометрических размеров детали или образца. [c.30]

Влияние различных факторов на механические свойства материалов. Существенное влияние на механические свойства материалов могут оказывать такие факторы, как изменение температуры, технологические условия обработки при высоких температурах, радиоактивное облучение, скорость нагружения и пр. [c.63]

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]

Для расчета детали на прочность конструктор должен иметь в своем распоряжении необходимый комплекс данных, который позволяет оптимизировать размер и форму детали (конструкции) с обеспечением ее надежной работы. Трудности решения проблемы, как известно, связаны со сложностью учета влияния на механические свойства внешних факторов (напряжение, температура, скорость и вид нагружения, размеры образца, состояние поверхности, степень агрессивности окружающей среды и т.д.). Поэтому уже давно стоит задача определения фундаментальных свойств материала, инвариантных к внешним условиям. [c.130]

Кроме перечисленных структурных параметров большое влияние на механические свойства полимеров оказывают внешние факторы, такие, как температура длительность, частота или скорость нагружения давление амплитуда напряжения и деформации вид напряженного состояния (сдвиг, растяжение, двухосное растяжение и т. п.) термообработка или термическая предыстория природа окружающей среды. [c.13]

Из рассмотренных выше влияний времени на механические свойства материалов наибольшее значение для расчета на прочность большинства деталей машин, конструкций и сооружений, находящихся в условиях статического нагружения, имеют ползучесть и длительная прочность. При этом для учета явлений длительной прочности, за отсутствием систематизированных данных, пользуются эмпирическими формулами и правилами, выведенными на основе специализированных испытаний. Явление релаксации в чистом виде не встречается, и, как правило, это явление имеет малое значение по сравнению с явлением ползучести. В большинстве случаев на детали машин и конструкций действуют определенные нагрузки, а кинематические связи, наложенные на эти детали, обычно таковы, что преобладающими оказываются явления ползучести и течения с некоторой скоростью деформации. [c.232]

Влияние коррозии при длительном статическом нагружении. При растяжении металла понижается электродный потенциал и увеличивается скорость коррозии, причем в некоторых случаях нагружение вызывает переход от равномерного растворения к наиболее опасной межкристаллитной коррозии. Наклепанные металлы часто (хотя и не всегда) дают усиленную коррозию как при работе в электролитах, так и при окислении при повышенных температурах. Особенно велико влияние коррозии на механические свойства материалов высокой твердости и прочности [c.154]

Механические характеристики металлов при динамическом нагружении существенно отличаются от характеристик, полученных при статическом нагружении (22, 54, 58]. На основании известных представлений о поведении металлов при динамическом нагружении и экспериментов можно утверждать, что при ударе изменяются первоначальные механические свойства поверхностных слоев в результате многократного динамического взаимодействия с абразивом или металлом. На изменение механических свойств металла в поверхностных слоях большое влияние оказывает скорость удара. [c.6]

При оценке влияния дефектов на работоспособность материала путем механических испытаний следует учитывать сильную зависимость этого влияния от ориентировки дефектов и их распределения, а также то, что различные условия разрушения — скорость нагружения, податливость нагружающей системы, наличие концентратора напряжений и т. д. — могут значительно изменить вид излома и замаскировать некоторые дефектные свойства материала. Так, в частности, особенности строения изломов, связанные с неоднородностью материала и разной способностью к пластической деформации неоднородных зон, т. е. изломы шиферные, черные , расслоения в изломах лучше выявляются в достаточно пластичном состоянии материала, чем в хрупком. [c.185]

Влияние среды на физико-механические свойства стали зависит от вида нагружения, интенсивности и скорости изменения напряжения, вызванного тем или иным видом нагружения. Можно различать [c.42]

Для определения кавитационной стойкости деталей, работающих под действием внешней нагрузки или при ползучести, используют такие показатели, как скорость ползучести в условиях кавитационного воздействия, время до разрушения, величина пластичности. Для оценки влияния кавитационных повреждений на уровень механических свойств последние определяют либо после определенного времени кавитационного воздействия на рабочую зону образца, либо непосредственно в процессе кавитационного нагружения. [c.380]

Появление или зарождение трещины в подавляющем большинстве случаев связано с переходом неострой зазубрины (выточки, надреза) в идеально острую трещину, свойственную данному материалу. Под влиянием возрастающей нагрузки происходят местная пластическая деформация, механическое упрочнение и, наконец, образование трещины. На процесс зарождения трещины не влияет ни скорость нагружения, ни кинетическая энергия, хотя высокая скорость нагружения изменяет свойства материала, определяющие стадию зарождения трещины. [c.13]

Большое влияние на проявление свойств материалов оказывают скорость нагружения и температурное воздействие. При высокоскоростном нагружении более резко проявляются свойства хрупкости, а при медленном нагружении - свойства пластичности. Например, хрупкое стекло способно при длительном воздействии нагрузки в условиях нормальной температуры (+20°С) проявлять пластические свойства. Пластичные же материалы, такие, как малоуглеродистая сталь, при воздействии ударных нагрузок проявляет хрупкие свойства. В зависимости от указанных обстоятельств механические свойства материалов проявляются по-разному. Обобщенный анализ свойств материалов с учетом температуры и времени оказывается очень сложным. Функциональная зависимость между четырьмя параметрами ст, е, [c.31]

Начиная с последних лет XIX столетия, все возрастающее внимание отечественных и зарубежных материаловедов уделяется разработке способов и созданию аппаратуры, обеспечивающих возможность прямого изучения микроскопического строения и свойств металлов и сплавов, подвергаемых различным режимам нагрева и механического нагружения. Этот интерес связан с тем, что именно под влиянием температурно-временного фактора, например, в стали, являющейся одним из основных материалов современного машиностроения, протекают полиморфные превращения, а также происходят процессы рекристаллизации, отпуска, старения и отжига, определяющие уровень прочностных свойств изделий. В зависимости от температуры испытания или эксплуатации и режимов предварительной термической механической и. термомеханической обработки и скорости нагружения инициируются и развиваются в поликристаллических материалах механизмы внутри- и межзеренной деформации, сказывающиеся на эксплуатационных свойствах материалов. [c.5]

В первой части монографии даны сведения из механики сплошных сред, рассмотрены закономерности упругой и пластической деформации и разрушения металлов, влияние времени, скорости нагружения и деформирования, высоких давлений и температур на свойства металлов. Приведены данные об остаточных напряжениях, анизотропии механических свойств, дан анализ структуры изломов. Рассмотрены современные статистические и дислокационные представления о деформации и разрушении. [c.4]

Статические испытания образцов на растяжение и сжатие и получаемые при этом графики нагружения имеют общий недостаток они не позволяют определить влияние изменения скорости деформирования на изменение механических свойств материалов и процессы упрочнения и разупрочнения, а также влияние на изменение механических свойств температуры деформационного нагрева. [c.110]

Весьма актуальными с точки зрения прочности материалов и конструкций являются исследования влияния самых разнообразных факторов, воздействующих на физико-механические свойства материалов. Таковыми являются, к примеру, термическая обработка, циклическое воздействие нагрузок, химический состав, коррозия, скорость нагружения и деформирования, а также многие другие. [c.156]

Описанные уравнения роста трещин многоцикловой усталости используют также и для оценки долговечности конструкционных элементов, работающих на циклические нагрузки в условиях воздействия агрессивных сред. При этом физико-химические свойства среды, а также условия нагружения, прежде всего такие, как частота и температура металла и среды, отражаются определенным образом на коэффициентах Вит. Имеющиеся в обширной литературе по коррозионной усталости экспериментальные данные о характере этого влияния достаточно разноречивы, причем в любом случае большую роль играют индивидуальные свойства металла и агрессивной среды. По некоторым данным рост трещин под воздействием агрессивной среды ускоряется, по иным данным, наоборот, замедляется, что объясняют образованием защитного слоя из продуктов коррозии, усиленным теплоотводом от зоны местных напряжений перед фронтом трещины в жидких средах и т. п. Однако в целом следует считать, что по мере углубления и расширения коррозионно-усталостных трещин влияние агрессивной среды (каким бы оно не было) должно ослабевать в сторону преобладания чисто механического фактора. Достаточно развитые трещины должны распространяться при прочих равных условиях в агрессивной среде примерно с той же скоростью, что и на воздухе. Это вытекает из тех очевидных соображений, что деструкция материала в зоне местных напряжений перед устьем трещины определяется в первую очередь местными пластическими деформациями, которые зависят в свою очередь от циклического напряженного состояния всего конструкционного элемента, а не от свойств агрессивной среды. Однако среда играет [c.135]

Влияние водорода на механические свойства сталей зависит от условий испытаний. Большое влияние оказывают скорость нагружения и температура испытания. С увеличением скорости нагружения влияние водорода на работу разрушения стальных образцов уменьшается. С понижением температуры испытаний влияние водорода на механические свойства малоуглеродистой стали существенно уменьшается, и при — 160°С водородная хрупкость не проявляется. Работы разрушения наводороженных образ-, цов сталей У10, Х4ВЗМЗФ2, ЗОХГСА и Х12М при температуре —196 С и ненаводороженных образцов близки по значению. [c.45]

Уже проведение кратковременных испытаний на растяжение при высоких температурах в вакууме показало, что предварительная обработка и способ получения молибдена и его сплавов оказывают существенное влияние на характеристики механических свойств. Так, рекристаллизационный отжиг заметно снижает предел прочности при ко.мнатной и повышенных те.мпературах и повышает пластичность в интервале температур 815—I ЮО С (фиг. 175). Даже разница в условиях спекания порошкообразного молибдена (в вакууме или в водороде) оказывает определенное влияние на механические свойства. Сравнение кривых деформации образцов молибдена, изготовленных методом порошковой металлургии и путем плавки в вакуумной печи, показано на фиг. 176. При понижении температуры испытания влияние способа изготовления молибдена на ход кривых деформации проявляется особенно резко. Это послужило основанием к проведению серийных испытаний молибдена на растяжение при различных температурах (фиг. 177) оказалось, что критическая температура перехода молибдена из вязкого в хрупкое состояние (определялась в основном по значениям относительного сужения) достаточно высока, и это следует учитывать при конструктивных расчетах. Дальнейшие испытания показали также, что критическая температура зависит от скорости деформации, условий нагружения, величины зерна и наличия загрязнений, в первую очередь углерода, кислорода и азота, образующих с молибденом твердый раствор. [c.764]

Влияние водорода на механические свойства сталей зависят от условий испытаний. Большое влияние оказывают скорость нагружения и температура испытания. По данным Я- Мч- Потака [178], с увеличением скорости нагружения влияние водорода на работу разрушения стальных образцов уменьшается. Уменьшение влияния наводороживания на механические свойства сталей при увеличения скорости нагружения наблюдал Р. И. Крипя-кевич [184]. [c.159]

Первоначальные эксперименты но определению прочностных свойств были направлены на решение основной задачи исследования прочности как функции объема волокон, ориентации волокон и механических свойств составляющих материалов. Поэтому эти эксперименты проводились на стайдартных испытательных машинах с постоянной скоростью деформации. Только позднее были введены изменения в условия нагружения. Стали осуществляться усталостные испытания, испытания на длительную прочность, влияние скорости деформации и ударные эксперименты. Причина введения в программу таких испытаний очевидна. Так как элементы конструкций, сделанные из композиционных материалов, должны при эксплуатации противостоять различным условиям нагружения, и не всегда ясно, как интерполировать прочностные свойства, полученные в одних условиях эксперимента, на другие случаи. [c.268]

При решении первой задачи исследуют влияние температуры, скорости деформирования и жесткости нагружающих систем при кратковременном и длительном статическом нагружениях гладких лабораторных образцов, уточняют характеристики сопротивления разрушению при ударном нагружении лабораторных образцов типа Шарпи и Менаже, регламентируют основные метрологические параметры усталостных испытаний (мало- и многоцикловую усталость). При этом больяюе внимание уделяют двум стадиям разрушения — образованию макротрещин и окончательного излома, а также статистической природе характеристик механических свойств. Выполняемые исследования и методические разработки являются основанием для усовершенствования действующих и разработки новых государственных стандартов на механические испытания. [c.18]

С помощью метода меченых атомов Проблемная лаборатория износостойкости зубчатых передач (радиоизотопная) Рижского политехнического института в настоящее время определяет реальные границы контактно-гидродинамического (без-ызносного) режима работы среднескоростных тяжелонагру-женных зубчатых передач. Для эвольвентных прямозубых передач избранного типоразмера в первую очередь определяются величины предельных нагрузок по изнашиванию и заеданию испытуемых зубчатых колес, характерные скорости изнашивания за пределами безызносного режима, зависимость предельных нагрузок от скорости вращения, температуры зубчатых колес и поступающего в зацепление масла, влияние на величину предельных нагрузок и на характер процессов изнашивания различных сортов смазочных масел и присадок к ним, влияние кратковременных перегрузок на приработку, изнашивание и заедание зубчатых передач, зависимость процессов приработки от режима нагружения (при кратном и некратном отношении числа зубьев шестерни и колеса). Исследуются также изменения механических свойств и структуры поверхностного слоя сталей при изнашивании и нейтронном облучении. Закончен цикл испытаний зубчатых передач Новикова с одной и с двумя линиями зацепления. [c.268]

Исследования корреляции между эрозионной стойкостью материалов и их механическими и физическими свойствами являются одним из важнейших при изучении эрозии. При определении условий разрушения давление, возникающее при гидроударном взаимодействии на поверхности твердого тела, приравнивают к пределу текучести или пределу усталости. Для учета влияния высокой скорости нагружения предлагалось пользоваться динамическими характеристиками прочности, например динамическим пределом текучести или пределом усталости при высокочастотном нагружении. Недостатки, присущие подобным схемам, связаны с несколькими причинами. Во-первых, отсутствуют надежные способы определения действительного давления и его распределения по площади контакта под ударяющей частицей жидкости. Во-вторых, при использовании обычных механических характеристик прочности, в том числе динамических, не учитывается истинная прочность микрообъемов поверхности, соизмеримых с размерами зоны нагружения (например, отдельных зерен материала, прочность которых усредняется обычными механическими характеристиками). [c.291]

В настоящее время громадный интерес представляет количественное прогнозирование механического поведения,. или уравнение состояния в условиях циклического нагружения. Это огромная самостоятельная область, и здесь о ней следует хотя бы упомянуть. Уравнения (модели) состояния позволяют прогнозировать связь между напряжением и скоростью деформации на основе данных об интенсивности деформационного упрочнения, конкурентных ему процессах возврата и об их влиянии на состояние материала, формирующееся при циклическом нагружении. Эти процессы воспроизводят зависимость свойств материала от температуры, а само состояние материала отражает его собственную деформационную предысторию. Пытаются также учитывать дополнительные сложности, например, многоосные напряженные состояния, анизотропию свойств (как у монокристаллов) и другие ориентационные особенности, присущие суперсплавам, — активизацию октаэдрического и кубического скольжения, механическую анизотропию при знакопеременном (растя-жение-сжатие) нагружении. В значительной мере разработку этих моделей вели для решения проблем ядерной промышленности [21]. Развитие моделей, нацеленных на нужды изготовителей газотурбинных двигателей, было поддержано NASA [22, 23]. [c.346]

Существенное влияние на закономерности сопротивления стабильному развитию усталостных трещин, в конечном счете определяющих длительность периода их роста до критического размера, оказывают конструкционные (размеры, концентраторы напряжений), экс11луата-ционные (температура, частота нагружения, среда, режимы циклического нагружения) и технологические (термообработка, сварка и др.) факторы. Однако, несмотря на большое количество известных в литературе подходов для прогнозирования скорости роста усталостных трещин в зависимости от режимов циклического нагружения и характеристик механических свойств исследуемых материалов, ни одно предложенное уравнение не позволяет с достаточной точностью производить расчетную оценку влияния указанных факторов на сопротивление развитию усталостных трещин. Поэтому в настоящее время для получения характеристик трещиностойкости материалов и конструктивных элементов при конкретных условиях их изготовления и эксплуатации необходимы экспериментальные исследования. Это требует разработки методик, позволяющих имитировать воздействие конструкционных, эксплуатационных и технологических факторов на материалы при испытаниях их в лабораторных условиях. [c.131]

К настоящему времени в СССР и за рубежом усилиями многих ученых осуществлены важные исследования явлений хрупкого разрушения твердых тел как в плане решения соответствующих краевых задач механики и создания физически более обоснованных критериев разрушения, так и в области разработок методов оценки склонности конструкционных материалов к хрупкому разрушению (см., например, обзоры в работах [9, 82, 118, 145]). Необходимость в таки исследованиях обуслоЬ-лепа, с одной стороны, тем, что высокопрочные конструкционные материалы (например, жаропрочные сплавы, упрочненные стали, металлокерамические материалы, некоторые пластмассы), как правило, являются хрупкими материалами, т. е. такими, которые уже при нормальных температурах и малых скоростях нагружения разрушаются путем распространения трещины без предварительных пластических деформаций макрообъемов тела. (При низких температурах, повышенных скоростях нагружения, воздействии некоторых поверхностно-активных сред, наводороживании и в других условиях, приводящих к ограничению пластического течения конструкционного материала, его разрушение путем распространения трещины доминирует). С другой стороны, реальные условия эксплуатации конструкции всегда предусматривают наличие некоторой жидкой или газовой среды. Эта среда проникает в деформируемое тело (элемент конструкции) через его структурные несовершенства — дефекты (макро- или микротрещины, границы зерен, включений) и особенно интенсивно взаимодействует с участками тела, деформированными за предел упругости. К таким участкам относятся окрестности резких концентраторов напряжений (трещины, остроконечные полости или жесткие включения и др.). Именно в окрестности подобных дефектов среда, изменяя физико-механические свойства деформируемого материала, в первую очередь его сопротивление зарождению и развитию трещины, оказывает существенное влияние на служебные свойства (несущую способность) рабочего тела в целом. [c.9]

Свойства металлов после заверщения технологических операций, установленные при испытании образцов в лабораторных условиях. характеризуют качество металла, правильность 1Н соответстчие режимов проведенной обработки и, в известной мере, пригодность металла к службе. Однако численные значения этих свойств могут не соответствовать фактическим свойствам и поведению металла в конструкциях в различных условиях службы. Конструкция изделий (их размеры, форма, наличие ослаблений), ус-Товия нагружения (характер напряженного состояния, скорость и длительность приложения нагрузки, повторность ее приложения и т. д.), условия эксплуатации (температура службы, воздействие окружающей среды), а также протекающие в известных условиях в процессе хранения или службы явления старения оказывают значительное влияние на механические и, в особенности, ударные свойства стали. Рассмотрим влияние некоторых из этих факторов на ударную вязкость стали и возможные пути повышения стойкости изделий против ударного разрушения. [c.36]

Комплексное. же воздействие среды на условия разрушения материала изучают различными методами (испытаниями при постоянной нагрузке, при постоянной деформации в условиях релаксации напряжений, при постоянной малой (10 - 10 1/с) скорости деформации). Эти методы позволяют оценить влияние среды на характеристики механических свойств (<Рв, <го,2, O и ф) и время до разрушения. Методика испытаний регламентируется ОСТ 108.909.01-79. Многие исследователи полагают, что закон линейной экстраполяции в логарифмических координатах lgкритического размера. Отсюда часто используемый термин предел КР относится к определенной длительности нагружения. Однако существуют различные мнения по поводу сушествования или отсутствия истинного предела КР -напряжения, ниже которого трещины КР не образуются в течение сколь угодно большого времени. В.И. Никитин [184] полагает, что пределы КР отсутствуют, а при сравнительно низких напряжениях меняются параметры кинетической зависимости Тр = [c.279]

С другой стороны, может происходить снижение вязкости вследствие механической деструкции молекул загущающего полимера — необратимая потеря вязкости —или под влиянием высоких скоростей деформации сдвига — временная потеря вязкости. В жидкостях, не содержащих загустителя, высокие скорости сдвига не приводят к изменению вязкости. Некоторые полимеры образуют в жидкости непрочную трехмерную пространственную структуру, в результате чего реологические свойства системы перестают подчиняться закону вязкого течения Ньютона и начинают зависеть от скорости деформации. Временное изменение вязкости может оказывать влияние на работу особо нагруженных гидравлических механизмов. [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...