Деформация и механическое напряжение

Измерение деформаций и механических напряжений [c.600]

Следует отметить, что при статическом методе определения модуля Юнга ферромагнитных металлов приходится иметь дело с относительно большими деформациями и механическими напряжениями, что приводит к искажению результатов измерений. Измерение же модуля Юнга в динамическом режиме свободно от указанных недостатков, так как в этом случае мы имеем дело с пренебрежимо малыми деформациями и напряжениями. [c.454]

Деформация и механическое напряжение [c.250]

До настоящего момента мы рассматривали изотропное тело, однако обычно приходится иметь дело с анизотропными телами. В этом случае деформация и механическое напряжение становятся тензорами, имеющими соответственно по шесть компонент. Упругих постоянных становится 36. [c.250]

КОМПОНЕНТЫ ДЕФОРМАЦИИ И МЕХАНИЧЕСКОГО НАПРЯЖЕНИЯ [c.250]

Металлические конструкции в процессе их эксплуатации часто подвергаются разрушению под совместным воздействием коррозионной среды и механических напряжений. По своему происхождению механические напряжения могут быть внутренними, возникающими в результате деформации или термообработки металла (например, закалки углеродистой стали), или внешними, вызванными приложенными извне нагрузками, а по своему характеру —постоянными или переменными-, кроме того, металл может подвергаться истирающему или кавитационному воздействию. [c.332]

Высокая коррозионная стойкость сплавов принципиально не исключает возможность появления так называемого коррозионного растрескивания даже в средах, где установлена их высокая коррозионная стойкость. Поэтому коррозионное растрескивание представляет большую опасность. Она заключается в том, что разрушение вязкого в нормальных условиях металла, подверженного одновременно воздействию напряжения и определенной активной среды, происходит хрупко, т.е. без заметных деформаций и при напряжениях, более низких, чем временное сопротивление и даже предел текучести. Этот вид разрушения наиболее характерен для высокопрочных металлических материалов, склонных к пассивации, но находящихся, однако, в условиях, когда пассивное состояние под влиянием агрессивной среды может нарушаться в зоне максимальных напряжений. У титана вследствие высокой устойчивости пассивного состояния и быстрой регенерации во многих средах пассивных оксидных пленок при их механическом повреждении, а также из-за достаточной пластичности чувствительность к коррозионному растрескиванию оказалась во много раз меньше, чем у высокопрочных и нержавеющих сталей, алюминиевых и магниевых сплавов. Но по мере разработки более прочных титановых сплавов и расширения области их применения были установлены случаи явного коррозионного растрескивания и определены многие агрессивные среды, способствующие этому явлению. [c.32]

Влияние параметров деформации и внутренних напряжений на распад твердого раствора изучалось Н. К- Фоминым и автором на бинарном сплаве А1—Си (3,2%) и на промышленном сплаве В95. Количественная оценка пресс-эффекта производилась по результатам испытаний механических свойств. Характер распределения и величина деформации в слитке и прутке изучались с помощью координатной сетки. Величина внутренних напряжений оценивалась по величине средних удельных давлений на пресс-остатке. Электрическая проводимость измерялась в двух состояниях после прессования и после термической обработки. [c.73]

В эксплуатационных условиях сталь часто подвергается совместному воздействию коррозионной среды и механических напряжений [9, 101. Механические напряжения могут быть как внутренними, возникающими в результате термообработки и деформации металла, так и приложенными извне. Механические напряжения значительно увеличивают коррозионное разрушение металлов, так как они нарушают целостность защитных пленок, вызывают пластическую деформацию, снижают термодинамическую устойчивость металла. [c.10]

Особенно опасный вид коррозии — коррозионно-механическое разрушение, протекающее при одновременном действии агрессивных сред и механических напряжений. Такое разрушение часто происходит без видимых изменений состояния поверхности и деформации изделия, что затрудняет его своевременное обнаружение на ранних стадиях развития. [c.3]

Процессы, протекающие в резине иод действием тепла, кислорода воздуха и механических напряжений, приводят к структурным изменениям, которые проявляются в накоплении в резине остаточной деформации, а также в понижении напряжения и прочих существенных изменениях качества, причем с повышением температуры интенсивность этих изменений растет. В результате при совместном действии высокой температуры и давления уплотнительные кольца иод нагрузкой часто принимают форму канавки, которая сохраняется при снятии нагрузки. [c.564]

Деталь, находящаяся в механически напряженном состоянии, корродирует сильнее. После пластической деформации в металле появляются межкристаллитные микропоры, снижающие коррозионную стойкость материала. Примером совместного влияния коррозии и механических напряжений является коррозионная усталость, характерная для деталей, работающих в коррозионной среде при знакопеременных нагрузках. Опыты показывают, что изделия с шероховатой поверхностью скорее корродируют, чем детали, прошедшие полировку. [c.11]

Если граничные напряжения принять за однородное гидростатическое давление, то можно легко показать, что условия, записанные в виде уравнения (3.13), в комбинации с уравнениями, получаемыми при использовании обычных граничных условий при г = а и г=1, непосредственно приводят к выражениям для объемных деформаций и объемных напряжений, аналогичным уравнениям Кернера. Получаемое при этом выражение для Кс аналогично уравнению (3.11). Однако для G такой простой эквивалентности не наблюдается. Получаемое при этом очень сложное выражение недавно было дано в более простой форме Смитом [26]. Зависимость G от состава композиции в этом случае выражена значительно более резко, чем в уравнении Кернера, и более точно согласуется с экспериментальными данными для полимерных композиций, содержащих жесткие частицы наполнителя [30]. По-видимому, уравнение Ван-дер-Поля неприменимо к описанию динамических механических свойств полимер-полимерных композиций, хотя оно успешно использовалось для расчета модуля [c.156]

Dq характеризует энтропийный фактор процесса диффузии. Эта величина связана с частотой элементарных актов диффузии и оптимальным числом степеней свободы диффузионной системы [42, с. 251 44, с. 500]. При деформации полимерного образца напряженность и конфигурация кинетических структурных элементов меняются. Эти изменения энтропийного характера ускоряются с увеличением температуры. Поэтому следует ожидать, что деформирование полимера будет усиливать температурную зависимость Dq. По-видимому, усиление температурной зависимости должно иметь место и для величин So и Р . Особенно интенсивно совместное влияние температуры и механических напряжений на диффузионные процессы должно проявляться в кристаллических полимерах. Увеличение напряженности, как известно, изменяет температуры рекристаллизации и стеклования полимеров. [c.80]

Изучение влияния чувствительности к скорости деформации и механического упрочнения на распределение напряжений и деформаций в зоне распространяющейся трещины. [c.59]

Инициирование трещины в гладком или, в крайнем случае, слегка надрезанном образце сопровождается местной пластической деформацией и механическим упрочнением, возникновением микротрещины или поры, что затем приводит к образованию ярко выраженной трещины. Для исследования ранних стадий образования трещины необходимо проанализировать упругопластическое состояние в зоне трещины и соответствующий критерий образования микротрещины и несплошности. Напряженно-деформированное состояние в таких зонах должно быть достаточно развитым, чтобы можно было надежно определить инициирование трещины. Но как только трещина четко обозначится, условия ее изучения улучшаются, хотя многое остается неизвестным. Если исследования ограничиваются главным образом хрупкими материалами, включая материалы, в которых пластическая зона около трещины мала, то поведение трещины в начальный момент ее распространения можно объяснить с помощью классической теории Гриффитса. Хотя Гриффитс исследовал идеально хрупкие материалы, последующая модификация его концепций позволяет использовать результаты и для других материалов, например металлов, которые ведут себя как хрупкие, но обнаруживают значительную пластическую деформацию в ограниченной зоне около вершины трещины. [c.61]

Д ш понимания физических процессов, связанных с высокотемпературной деформацией кристаллов, мы должны прежде всего описать реологическое поведение твердого тела, используя механические и физические переменные (напряжение, деформацию, температуру, давление...). Это описание дается определяющими уравнениями, полученными по результатам механических испытаний. В настоящей главе мы рассмотрим в общем виде необходимее для этого основополагающие понятия напряжение, деформацию и различные реологические определяющие соотношения. При высоких температурах многие материалы вязко текут, поэтому соотношения для вязкости особенно важны. Описываются и сравниваются между собой основные методы механических испытаний ползучесть при постоянном напряжении, деформация при постоянной скорости деформации и релаксация напряжений. Анализируется роль переменных в определяющем уравнении время — кинематическая переменная, которая появляется в явном виде только при неустановившейся ползучести деформация обычно не является хорошей переменной, кроме случая, когда она совпадает со структурными переменными скорость деформации и напряжение. Минимальная скорость ползучести, скорости установившейся и постоянно-структурной ползучести, как правило, соответствуют разным условиям, и их нельзя путать. Мы будем здесь иметь дело с однородной деформацией, однако полезно вкратце рассмотреть критерий неоднородности (т. е. локализации) деформации. Сдвиговая локализация представляет собой пластическую неустойчивость, которая проявляется как падение напряжения на кривых напряжение— дефо )мация. [c.11]

При холодном гнутье труб на малые радиусы гиба со стороны сжатых и растянутых волокон металла получается значительный наклеп, повышающий пределы текучести и прочности, не приводя, однако, к заметному понижению пластичности. В металле возни- кают остаточные внутренние напряжения, которые в процессе эксплуатации при определенных условиях (переменные тепловые и механические напряжения) могут привести к образованию трещин. Поэтому в зависимости от назначения трубопровода, марки стали и пластических деформаций после гнутья в ряде случаев производят термическую обработку труб. Термическая обработка производится в электрических (типа ПН-15Б), или камерных печах, а также в печах с выкатным пазом, на газовом, мазутном топливе или при помощи индукционного нагрева. [c.84]

Механическая модель, состоящая из линейных элементов, отличается от модели с нелинейными элементами характером зависимости деформации от времени для различных напряжений. В слу -чае нелинейной модели эти кривые не дают даже приблизительной пропорциональности между деформацией и приложенным напряжением. [c.34]

Аналитическим методом скорость охлаждения определяют на основании следующих расчетов перепада температуры деформации в процессе обработки давлением температурных напряжений остаточных напряжений напряжений от объемных изменений при фазовых превращениях, неравномерной деформации и механического упрочнения определения скорости охлаждения, обеспечивающей диффузию водорода из стали и исключение образования флоке-нов (для случая охлаждения стали). [c.81]

Все перечисленные и другие цветные сплавы на медной, алюминиевой и магниевой основе очень чувствительны к нагреву, неравномерности деформации и схеме напряженного состояния (см. стр. 261—262), поэтому при ковке можно ухудшить металл, т. е. наряду с повышением механических свойств легко получить нарушения целостности структуры и формы поковки. [c.340]

Механические свойства электролитических осадков оценивают обычно такими свойствами, как микротвердость, хрупкость (разрущение металла без заметной упруго-пластической деформации) и внутренние напряжения, которые и будут рассмотрены в настоящей главе. [c.275]

При холодном гнутье труб на малые радиусы гиба со стороны сжатых и растянутых волокон металла получается значительный наклеп, повышающий пределы текучести и прочности. В металле возникают остаточные внутренние напряжения, которые в процессе эксплуатации при определенных условиях (переменные тепловые и механические напряжения) могут привести к образованию трещин. Поэтому в зависимости от назначения трубопровода, марки стали и пластических деформаций после гнутья в ряде случаев производят термическую обработку труб. [c.67]

Особенно благоприятные условия для развития усталостных трещин появляются у коленчатых вал"ов, подвергавшихся ремонту. После механической обработки значительно снижается твердость металла на рабочей поверхности, существенно перераспределяются остаточные напряжения, понижается жесткость вала. Вместо имевшихся в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия могут возникнуть напряжения растяжения, благоприятствующие развитию усталостных трещин. При ремонте обычно уменьшается поперечное сечение шеек коленчатого вала и, следовательно, понижается его жесткость, поэтому во время работы двигателя при той же нагрузке возрастают деформации и повышается напряженность отдельных участков вала. При повышении напряженности увеличивается влияние адсорбции и коррозии и возрастает интенсивность развития усталостных трещин. Для увеличения долговечности при ремонте шейки коленчатых валов целесообразно подвергать поверхностной пластической деформации, термической обработке и другими способами упрочняющей технологии. [c.104]

Графическое изображение наличия и направлений одновременно и главных деформаций и главных напряжений называется механической схемой деформаций. Одна и та же схема главных напряжений при разных соотношениях их величин может приводить к различным схемам главных деформаций и к большому числу вариантов механических схем. Например, одной схеме главных напряжений (рис. 9, г) могут соответствовать три различные схемы главных деформаций (рис. 10, б—г). [c.23]

Независимо от разнообразных конструктивных особенностей установок они укомплектованы следующим оборудованием сварочным, к которому относятся источник питания и сварочный аппарат с приборами управления и регулирования процесса механическим и вспомогательным, предназначенным для установки и перемещения изделия перед сваркой или в процессе вьшолнения щва, а также обслуживания зоны сварки оснасткой для принудительного формирования металла шва, а также системой охлаждения сборочно-сварочными приспособлениями, позволяющими осуществлять быструю и точную сборку заготовок, удерживать их в требуемом положении во время работы и предотвращать или уменьшать при этом деформации и внутренние напряжения в свариваемых изделиях. [c.145]

Экапериментально установлено, что деформация и механические напряжения оказывают существенное влияние на скорость диффузионной проницаемости винодельческих сред в полимер (рис. 3). Снижение кинетини набухания и электропроводимости в начальный период с последующим увеличением можно -объяснить релаксационными процессами, протекающими в папряжевном материале. [c.36]

В электротехнике распространены обмотки всевозможной формы, в которых провод намотан так, что образуется некое массивное тело. Такие обмотки есть в статоре генератора автомобиля (да и в роторе), в больших промышленных электромагнитах и в магнитных системах установок Токамак для управляемого термоядерного синтеза — примеров множество. Сочетание токопровода и изоляции образует периодический композит, и одной из главных нагрузок для него является пондеромоторная магнитная сила. Рассчитывая деформации и механические напряжения в обмотке, начинают с определения магнитных сил. Поскольку распределение токов задано известной геометрией проводов, достаточно интегрирования по формуле Био-Савара (4.3). Термин магнитоупругость при этом неуместен, так как задачи магнитостатики и упругости решаются раздельно. [c.334]

Пьезоэлектрики — кристаллические диэлег.трики, не имеющие центра симметрии, в которых под действпе.м механических напряжений возникает электрическая поляризация (прямой пьезоэлектрический эффект), а под действием внешнего электрического поля — механическая деформация (обратный пьезоэлектрический эффект). Таким образом, с помощью пьезоэлектриков можно преобразовывать электрические сигналы в механические и наоборот. Между поверхностной плотностью заряда (/, образующегося при прямом пьезоэффекте на поверхности поляризованного кристалла, и механическим напряжением а существует прямо пропорциональная зависимость q = do, причем знаки зарядов на электродах пьезоэлемента зависят от направления механических напряжений (сжатие — растяжение). Механическая деформация и в такой же зависимости находится с напряженностью внешнего электрического поля Е при обратном пьезоэффекте u = dE, а характер деформации (сжатие или растяже- [c.557]

Коррозия теплообменников. В соответствии с технологической схемой подготовки сырой нефти перед деэмульгацией ее подогревают сначала до 30—40° С товарной нефтью, выходящей из установок, а затем до 60—70° С в паровых теплообменниках или огневых печах. Для подогрева сырой нефти используют теплообменники двух типов кожухотрубные и труба в трубе. Теплообмен между сырой и нагретой нефтью осуществляется по принципу противотока. Наиболее уязвимой частью подогревателей по отношению к коррозии являются трубные пучки. Срок их службы составляет 1,5—3 года, что зависит в основном от типа применяемого реагента-деэмульгатора. Особенно интенсивно развивается коррозия трубок в местах их развальцовки на трубных досках. Здесь кроме агрессивного воздействия самой среды сказываются еще и механические напряжения, возникающие вследствие пластической деформации металла и больших перепадов температур между сырой и товарной нефтью. [c.168]

Требования к материалу прозрачность, достаточная для просвечивания модели в полярископе отсутствие начального оптического эффекта достаточная оптическая активность материала изотропность и однородность линейная зависимость между напряжениями и деформациями и между напряжениями и порядковым номером полос и отсутствие заметной механической и оптической ползучести достаточная величина модуля упругости материала при его оптической активности, обеспечивающая отсутствие заметного искажения формы модели при нагрузке возможность механической обработки для изготовления моделей из илиток или блоков при исследовании методом замораживания — способность материала к замораживанию и достаточная величина показателя качества материала при исследовании методом рассеянного срета — оптимальные свойства рассеивания (высокая прозрачность, оптическая однородность) [32]. [c.580]

Частые пуски и остановки паровых турбин из холодного и полухолодного состояния вызывают излишние значительные тепловые и механические напряжения и деформации в металле корпуса турбины, образование трещин, в первую очередь в паровых коробках регулирующих клапанов и в местах крепления сопловых сегментов, более интенсивный износ оборудования и повышение расходов на ремонты. Они приводят также к перерасходу топлива и снижению экономичности работы установки. В связи с этим необходимо избегать частых пусков и остановок турбин. [c.77]

Связующее и металлы типа алюминия являются горючей основой топлива. Наличие металлических присадок в ТРТ обусловливает повышение теплопроизводительности топлива по двум причинам вследствие высоких тепловых эффектов экзотермической реакции окисления металла, а также благодаря увеличению содержания водорода в продуктах сгорания и отсутствию водяного пара в выхлопной струе, что снижает соответствующие потери энергии. Однако практическое применение металлосодержащих топлив связано с определенными проблемами, заключающимися в том, что образующиеся при расширении потока в сопле РДТТ твердые окислы металлов медленнее отдают тепло потоку (термическое запаздывание) и ускоряются не так быстро (скоростное запаздывание), как газообразные продукты сгорания, что приводит к потерям удельного импульса. Связующее представляет собой высокоэластичное вяжущее вещество, которое наполняют окислителем и частицами металлического горючего. Связующее в ТРТ выполняет несколько функций. Являясь важным источником горючей основы топлива, оно, кроме того, должно скреплять между собой дисперсные частицы окислителя и металла, образуя пластичную каучукообразную массу, способную выдерживать большие деформации, возникающие под действием термических и механических напряжений. Таким образом, связующее в значительной мере определяет ме- [c.38]

Явление водородного износа [34-37J включает в себя цепь связанных между собой процессов выделение водорода из смазочной среды, адсорбцию и поглощение его поверхностями трения металлов, диффузию водорода в металле под действием градиентов температуры и механических напряжений в область максимального значения этих величин, снижение прочности поверхностей трения металлов, приводящее к их повышенному износу. Каждый из этих процессов в отдельности может являться термодинамически маловероятным, однако в условиях трения, экстремально высоких температурных вспьшек, скоростей механических деформаций вся цепь процессов становится реальной f37j. [c.15]

Механические свойства П.— колшлекс свойств, определяющих их поведение при действии механических сил. Для П. характерны 1) сильно выраженные релаксационные св-ва, проявляющиеся в запаз-дыва]1ии деформации и релаксации напряжения 2) двойственная природа упругости обычная упругость, характерная для твердых тел, и высокоэластическая 3) влияние мол. ориентации на прочность 4) большая роль физико-химич. процессов в нестабильности механич. св-в (действие агрессивных сред, процессы старения) 5) активирующее влияние механич. сил на химич. процессы в П., приводящее к изменению их структуры и развитию явлений утомления. П., кроме того, обнаруживают два вида необратимой деформации при малых напряжениях молекулярный механизм течения в общих чертах тот же, что и для обычных жидкостей (диффузионный) при больших— наблюдается химическое течение. К основным механич. св-вам П. относятся деформационные, прочностные и фрикционные. [c.17]

Возьмем три оси относительно оси поляризации. Когда электрический сигнал подают по направлению од1ЮЙ оси, сдвиг возникает по грани, включающей ось поляризации и ось сигнала. Поскольку в этой грани под прямым углом пересекаются две осн, то имеют место деформации 5г, и механическое напряжение 7с. Когда ось по-ляризацип и ось сигнала совпадают, то сдвиг по перпендикулярной нм грани (так называемый сдвиг по плоскости) у керамики пе возникает, поскольку 14 = 25 = 36 = 0. Сдвиг ПО ПЛОСКОСТИ имеет место у сегнетовой соли. [c.419]

Рис. 9.20. Временные зависимости разности температур ДГ (а), теплового потока Q (б) и механического напряжения Р (в), полученные при изучении одноосной обратимой деформации полиэтилена при 100 °С в промышленном калориметре Кальве (фирма Сетарам )

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...