Модель влияния времени на деформацию

МОДЕЛЬ ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕНИ НА ДЕФОРМАЦИЮ [c.220]

Несомненный практический интерес представляют данные по влиянию атмосферы на развитие замедленного разрушения образцов, свернутых в спираль. Эти данные необходимо учитывать при длительной эксплуатации аморфных сплавов в принудительно деформированном состоянии. Оканчивается гл. 8 кратким, можно сказать, перечнем предложенных до настоящего времени механизмов пластической деформации. Более детально ознакомиться с моделями пластической деформации можно по обзору [10]. К сожалению, в кинге не нашли отражения важные с практической точки зрения вопросы, касающиеся изменения механических свойств в результате структурной релаксации. [c.20]

При конструировании необходимо выявить функциональные параметры, от которых главным образом зависят значения и допускаемый диапазон отклонений эксплуатационных показателей машины. Теоретически и экспериментально на макетах, моделях и опытных образцах следует установить возможные изменения функциональных параметров во времени (в результате износа, пластической деформации, термоциклических воздействий, изменения структуры и старения материала, коррозии и т. д.), найти связь и степень влияния этих параметров и их отклонений на эксплуатационные показатели нового изделия и в процессе его длительной эксплуатации. Зная эти связи и допуски на эксплуатационные показатели изделий, можно определить допускаемые отклонения функциональных параметров и рассчитать посадки для ответственных соединений. Применяют и другой метод используя установленные связи, определяют отклонения эксплуатационных показателей при выбранных допусках функциональных параметров. При расчете точности функциональных параметров необходимо создавать гарантированный запас работоспособности изделий, который обеспечит сохранение эксплуатационных показателей к концу срока их эксплуатации в заданных пределах. Необходимо также проводить оптимизацию допусков, устанавливая меньшие допуски для функциональных параметров, погрешности которых наиболее сильно влияют на эксплуатационные показатели изделий. Установление связей эксплуатационных показателей с функциональными параметрами и независимое изготовление деталей и составных частей по этим параметрам с точностью, определенной исходя из допускаемых отклонений эксплуатационных показателей изделий в конце срока их службы, — одно из главных условий обеспечения функциональной взаимозаменяемости. [c.19]

В монографии представлены результаты исследования механического поведения конструкционных материалов под действием импульсных нагрузок ударного и взрывного характера. Рассмотрена связь процессов нагружения и деформирования материала при одноосном напряженном состоянии. Описаны оригинальные методики и средства квазистатических испытаний на растяжение со скоростями до 950 м/с. Приведены результаты испытаний ряда металлических материалов и реологическая модель их механического поведения учитывающая влияние на сопротивление скорости деформации. Исследовано упруго-пластическое деформирование и разрушение материала в плоских волнах нагрузки. Описаны новые методики и изложены результаты экспериментальных исследований зависимости характеристик ударной сжимаемости н сопротивления пластическому сдвигу за фронтом плоской волны от ее интенсивности, связи силовых и временных характеристик откольной прочности. [c.2]

Экспериментальные данные о влиянии скорости деформации на сопротивление деформированию в волнах разгрузки, проявляющейся в связи силовых и временных параметров откольной прочности материала, позволяют расширить диапазон скоростей деформирования. Для анализа результатов необходимо принять определенную модель процесса разрушения с соответствующими критериями разрушения, позволяющую связать влияние скорости деформации на сопротивление деформации при одноосном напряженном состоянии в испытаниях на растяжение — сжатие (или двухосном напряженном состоянии в испытаниях на чистый сдвиг) с влиянием скорости нагружения в области растягивающих напряжений на откольную прочность при одноосной деформации в плоских волнах нагрузки. [c.242]

Возможные варианты структурной модели, описывающей гипотетические свойства материала при его циклическом деформировании. Структурные модели, представленные на рис. 1.8 и 2.7, являются, конечно, не единственно возможными. Другие варианты структурной модели могут включать не только упругие элементы и элементы сухого трения, но также и элементы вязкого сопротивления. Применение таких моделей целесообразно при учете временных факторов, в частности, частоты циклического нагружения. В том случае, когда упругие несовершенства материала приписываются исключительно влиянию мгновенно-пла-стической составляющей малых деформаций, включение в структурную модель элемента вязкого сопротивления очевидно не имеет смысла. Рассмотрим подробнее такие модели. Обозначим модель рис. 1.8 цифрой I, а две модели с элементами вязкого сопротивления цифрами II и III. [c.243]

К настоящему времени материаловедение, а также многие другие технологические науки остаются в основном экспериментальными. Это означает, что разработка какой-либо новой технологии или материала требует проведения достаточно широкого эксперимента, который зачастую очень дорог. Отсутствие глубокой теоретической базы лимитирует использование компьютерного эксперимента, поскольку в ряде случаев отсутствуют фундаментальные математические модели процессов, протекающих в металлах. Виной тому, по-видимому, можно считать традиционный, исторически сложившийся научный метод исследований, основа которого - анализ. Он хорош для определения влияния отдельных факторов на характер протекающего процесса и удобен для исследования многоуровневой системы, каковой и является деформируемый металл. Не случайно, очевидно, введено понятие уровней пластической деформации и структуре образования в металлах. [c.148]

Модели нагружения. Эти модели содержат схематизацию внешних нагрузок по координатам, времени, а также по воздействию внешних полей и сред. Силовые нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три группы 1) объемные или массовые силы 2) поверхностные силы 3) сосредоточенные силы. Объемные нагрузки действуют на каждую частицу внутри тела. К таким нагрузкам относятся собственный вес конструкции, силы инерции, силы магнитного притяжения и т.п. Поверхностные нагрузки распределены по значительным участкам и являются результатом взаимодействия различных конструктивных элементов одного с другим или с другими физическими объектами (например, давление жидкости или газа на стенки сосуда, давление ветра на оболочку градирни и т.п.). Если силы действуют на небольшую поверхность конструкции, то их можно рассматривать как сосредоточенные нагрузки, условно приложенные в одной точке. По характеру действия нагрузки можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка возрастает от нуля до своего номинального значения и остается постоянной во время эксплуатации конструкции. Переменное, или динамическое, нагружение — нагружение, изменяющееся во времени. Часто встречающимся видом переменного нагружения являются циклические нагрузки, характеризующиеся периодическим изменением значения и/или знака. Модели нагружения должны учитывать воздействие полей и сред. Наиболее существенным является воздействие температурного поля. Изменение температуры элементов конструкций вызывает температурные деформации. Если они не удовлетворяют уравнениям совместности деформаций, то в элементах конструкций возникают температурные напряжения, значения которых часто оказываются соизмеримы со значениями напряжений, возникающих от воздействия внешних сил. Кроме того, изменение температуры влияет на механические характеристики конструкционных материалов. В некоторых случаях приходится учитывать влияние нейтронного облучения, электромагнитного поля, воздействие коррозионных сред. [c.401]

Наиболее трудной для исследования задачей является определение напряжений в стыках, передающих нормальные и касательные нагрузки. Наиболее правильно эта задача может быть решена путем измерений деформаций и давлений на площадках контакта в узлах натурных конструкций. Моделирование и способы измерения напряжений и давлений по поверхностям стыков до настоящего времени недостаточно разработаны. В разделе 38 на модели траверсы пластинчатой конструкции из органического стекла рассматривается влияние сил трения по площадкам контакта. Некоторые результаты исследования контактных давлений и напряжений приведены также в работах [3], [12], [13]. [c.515]

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]

Уравнение (3.6) обобщает результаты испытаний с различными режимами нагружения материалов, не чувствительных к истории предшествующего деформирования, сопротивление которых полностью определяется только мгновеннымп значениями скорости пластической деформации и ее величины независимо от пути накопления последней во времени. Такому уравнению состояния соответствует реологическая модель, образованная последовательным соединением упругой и вязко-пластической ячеек, последняя из которых представляет собой параллельное соединение элемента трения, соответствующего сопротивлению деформации при начальной скорости ео (/ на рис. 57, б), элемента вязкости IV на рис. 57, б), характеризующего составляющую сопротивления, связанную с вязким демпфированием дислокаций, и ряда цепочек из элементов трения и нелинейной вязкости (цепочки // и III на рис. 57, б), каждая 113 которых отражает влияние на сопротивление термоактивируемого преодоления дислокациями барьеров одного типа. Сопротивление цепочки равно нулю при скорости деформации [c.139]

Кроме того, некоторые материалы (ряд металлов, бетон и т. п.) обладают зависимостью напряжения от деформации, включающей ниспадающий участок. Такие материалы и конструкции часто называют разупрочняющимися. Физические механизмы, обусловливающие появление и последующее поведение разупроч-няющихся элементов, могут быть весьма разнообразными. При этом пластические деформации могут сопровождаться перестройкой структуры, вызывающей неустойчивость в некоторых частях пластической области. Анализ физического процесса весьма важен для получения данных о способе разгрузки элемента, находящегося в равновесии на участке разупрочнения, о влиянии необратимой деформации на упругие свойства, о необходимости учета временного эффекта, обстоятельства важны также для установления корректности модели с термодинамической точки зрения. [c.275]

Метод оптически активных покрытий основан на измерении упругих сдииго-вых деформаций пластинки из оптически чувствительного материала (например, ЭД6-М), наклеенной на плоскую поверхность модели, имитирующей локальную зону натурной детали. Метод является достаточно надежным и отработанным, в том число и в условиях циклического нагружения модельных элементов, сварных соединений. Измеряемые деформации составляют 0,1. ..2,0% при толщине пластинки 1 мм. Для метода характерны следующие особенности влияние толщины наклепки на разрешающую способность и точность измерения деформаций (особенно в зонах с высокими градиентами), а также зависимость оптических характеристик от времени и числа циклов (в связи с чем необходима предварительная градуироика). [c.171]

Детали машин и элементы конструкций — распределенные системы, поля напряжений, деформаций и температур в которых, как правило, неоднородны. Поэтому накопление повреждений протекает в различных точках неодинаково, так что меры повреждений — функции не только времени, но и координат. Это приводит к континуальным моделям повреждения, в которых наряду с полями напряжений и температуры рассматривают поля некоторых скалярных и тензорных характеристик поврежденности материала. По существу модели теории пластичности и теории ползучести представляют собой континуальные модели накопления повреждений, в которых степень повреждения материала определена через поля тензора пластических деформаций или его инвариантов. В более общем случае можно ввести дополнительные поля, которые характеризуют плотность дислокаций, линий скольжения, микротрещин и т. п. Предложен ряд моделей, использующих тензоры второго и более высокого ранга. Однако для использования этих моделей в прикладных расчетах необходимо иметь весьма обширные опытные данные, которые можно получить только из весьма тонких и обстоятельных экспериментов (которые пока никто не проводил). Возможно, что более практичным является другой путь развивать не полуэмпири-ческие, а структурные модели, которые явным образом описывают явления, происходящие в структуре материала при его повреждении. Влияние неоднородности полей напряжений и температур на процессы повреждения целесообразнее учитывать, рассматривая достаточно большое число наиболее напряженных точек и узлов, т. е. увеличивая размерность вектора г 5. [c.93]

Объяснение многим несоответствиям между выводами идеализированной модели разрушения и экспериментальными данными можно дать, если предположить (и зто подтвервдается экспериментально [96]), что разрушение происходит в некоторой зоне впереди вершины трещины так, как например,в вязких телах при квазистатическом разрушении. Обычно полагают, что отклонение от идеализированного поведения обусловлено наличием пластического течения в вершине трещины и появлением полостей, растущих в зоне интенсивньк пластических деформаций. Эта широко распространенная точка зрения несомненно верна для вязких тел, но необходимо заметить, что даже так назьшаемое хрупкое разрушение не приводит к почти идеальному разрушению -для динамически распространяющейся трещины. Существование микроразрушений вблизи вершины трещины оказьшает безусловное влияние на зависимость процесса разрушения от времени, т. е. на скорость разрушения, так как для подготовки зоны микроразрушений требуется, очевидно, конечное время, [c.164]

В задаче устойчивости круговой замкнутой цилиндрической оболочки в условиях ползучести при действии продольной сжимающей нагрузки для расчета критического времени необходимо задать некоторый начальный прогиб. В работах Френча и Пателя, Самуэлсона, Хоффа [240] задается осесимметричный периодический по длине оболочки начальный прогиб. В течение всего процесса ползучести в возмущенном движении оболочка остается осесимметричной, й критическое время (в геометрически линейной постановке) определяется обращением прогиба в бесконечность. В уравнениях, описы-вгиощих ползучесть, Хофф в работе [240], как и в большинстве своих работ, не учитывал упругих деформаций. Зависимость критического времени от амплитуды нач-ального прогиба для двухслойной модели оболочки, как и в задачах выпучивания стержней, носит логарифмический характер, В работах последнего времени [242] Хофф предложил учитывать влияние упругой деформации на критическое время с помощью приближенной формулы [c.276]

В соответствии с моделью неоднородного карбидообразования [1] при отпуске закаленной легированной стали вследствие более быстрого распада пересь1щеНного твердого раствора на границах зерен концентрация карбидообразующих элементов в феррите вблизи границ падает быстрее, чем в феррите объема зерна, приближаясь к равновесной, и остается ниже средней концентрации этих элементов внутри зерна в течение времени, зависящего от состава стали и температуры отпуска. Предполагается, что в обедненных карбидообразующими элементами приграничных зонах понижается термодинамическая активность фосфора. поэтому фосфор диффундирует в эти зоны. Влияние некарбидообразующих элементов в рамках этой модели является косвенным. Никель, например, ускоряет падение растворимости фосфора с понижением температурь , что связывается с повышением его термодинамической активности, усиливающим, в свою очередь, влияние неоднородностей твердого раствора на распределение фосфора. Влияние других элементов может быть обусловлено изменением поверхностной энергии и избыточной энергии границ зерен, размера аустенитного зерна, сопротивления начальной пластической деформации, т.е. изменением фона, на котором развиваются основные (в рамках этой модели) процессы, ответственные за охрупчивание - неоднородное карбидообразование и перераспределение фосфора и его аналогов. [c.64]

Так возникла голографическая интерферометрия — метод, нашедший применение в интересующей нас области, а именно, в анализе деформаций диффузно отражающих поверхностей непрозрачных тел. Действительно, поскольку в этом методе све товые волны могут быть зарегистрированы в один момент времени, я затем восстановлены в любой другой, то получают ин терференционную картину, образованную сложением волновых фронтов, соответствующих двум различным не существовавшим одновременно состояниям объекта. Таким образом, измеряют деформации, которые происходят между двумя состояниями объекта. Благодаря уникальной возможности изучать тела любой формы, исследовать сам объект, а не его модель, проводить точные измерения и получать большое количество разнообразной информации с помощью голографической интерферометрии, она вскоре стала широко применяться наряду с методом фотоупругости и методами, основанными на изучении муаровых картин и спектр-структур, причем каждый из этих методов испытывал влияние остальных, [c.8]

С. С. Бабицкой(1963), 3. Г. Тер-МартиросянаиН. А. Цытовича (1965,1967) в которых проводилось лабораторное изучение развития порового давления и деформаций грунта в образцах при разнообразных способах при-ложения внешней нагрузки. Эти исследования позволяют опытным путем оценить отдельно влияние сжимаемости поровой жидкости, обусловленной наличием в ней пузырьков газа, фильтрационных эффектов и свойств ползучести минерального скелета. В работах 3. Г. Тер-Мартиросяна и М. Ю. Абелева по результатам опытов отмеченного типа на основе решений соответствующих задач, возникаюш их для условий опыта, предложены методики нахождения количественных характеристик указанных выше эффектов, определяюш их протекание деформаций грунта во времени. Обсуждаемое направление экспериментально-теоретических исследований временных свойств грунтов представляется важным. На этом пути возможно дальнейшее совершенствование и упрощение теоретических моделей, приспособленных и практически пригодных для прикладных целей. Аналогичное утверждение нужно сделать относительно направления экспериментально-теоретического изучения свойств ползучести грунтов для случаев, когда эти свойства оказываются единственно существенными (плотные глины, мерзлые грунты и т. д.). [c.220]

После этого выявляют функциональные параметры, от которых главным образом зависят значения и допустимый диапазон отклонений эксплуатационных показателей машины. Перечень этих параметров определяется принципом действия, назначением и конструктивными особенностями изделий. Теоретически и экспериментально на макетах, моделях и опытных образцах следует установить возможные изменения функциональных параметров во времени (в результате изно "а, пластической деформации, термоциклических воздействий, изменения структуры и старения материала, коррозии и т. д.), найти связь и степень влияния этих параметров и их [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...