Понятие о пластической деформации

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПОНЯТИЯ о ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ [c.246]

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ О ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛОВ [c.15]

ПОНЯТИЕ о ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ [c.304]

Такое расхождение объясняется тем, что теоретический коэффициент концентрации о отражает характер распределения напряжений лишь для идеально упругого материала. В реальных же материалах за счет пластических деформаций в микрообласти места концентрации напряжения несколько перераспределяются и сглаживаются. Учитывая это, наряду с теоретическим коэффициентом концентрации при рассмотрении вопросов усталости используют понятие эффективного, или действительного, коэффициента концентрации, представляюш,его собой отношение предела выносливости гладкого образца без концентрации напряжений к пределу выносливости образца с концентрацией напряжений, имеющего такие же абсолютные размеры сечений. Эти коэффициенты в дальнейшем обозначены так [c.601]

При таком подходе к понятию времени облегчается решение многих эволюционных задач. Мы используем эти представления для того, чтобы установить параметры порядка, контролирующие эволюцию структуры при деформации и разрушении твердых тел на различных масштабных уровнях. В литературе длительное время обсуждался (и еще продолжает обсуждаться) вопрос, что первично - пластическая деформация или разрушение Дискуссия но этому вопросу возникла после того, как в 1935 г. А.В. Степанов [20] высказал идею о том, что любое разрушение связано с пластической деформацией. [c.260]

Некоторые пластичные материалы (например, среднеуглеродистая сталь, дюралюминий) дают при испытании на растяжение диаграмму, не имеющую площадки текучести. Для таких материалов вводят понятие об условном пределе текучести как о напряжении, при котором остаточная пластическая деформация составляет 0,2%, это напряжение (механическую характеристику материала) обозначают (в специальной и в справочной литературе зачастую обозначения физического и условного предела текучести не разграничивают, применяя общее обозначение о ). [c.330]

Понятие о деформации упругой и пластической. [c.176]

Необходимо еще раз остановиться на двух вопросах. Во-первых, надо разъяснить, что все расчеты будут выполняться по опасной точке, т. е. нарушением прочности конструкции будем считать возникновение хотя бы в одной точке заметных пластических деформаций или признаков хрупкого разрушения. Не вдаваясь в подробности, надо упомянуть, что такой подход к расчету не единственно возможный и в расчетной практике применяют другие методы и подходы. Конечно, учащимся строительных специальностей в свое время придется подробно рассказывать о расчетах по предельным состояниям. Во-вторых, надо дать понятие о предельном напряжении как о напряжении, при котором возникают признаки разрушения или появляются заметные пластические деформации уточнить, какие механические характеристики материалов при статическом нагружении являются предельными напряжениями. [c.77]

Равноценны ли термины запас прочности и коэффициент запаса прочности , каким из них следует пользоваться Думается, что запас прочности — понятие качественное, а не количественное. Любая конструкция должна иметь запас прочности, а для количественной оценки этого запаса пользуемся понятием коэффициента запаса. Кстати, не обязательно всегда говорить коэффициент запаса прочности , по-видимому, можно сказать коэффициент запаса . Некоторые преподаватели даже считают, что в тех случаях, когда расчет ведется по пределу текучести, неуместно говорить коэффициент запаса прочности , так как наступление текучести — не истинное нарушение прочности. Они говорят, например, так коэффициент запаса по отношению к пределу текучести пли коэффициент запаса по отношению к малым пластическим деформациям . Это верно, но термины излишне многословны, а потому неудобны. Мы условились о понимании термина нарушение прочности в сопротивлении материалов и нет надобности отказываться от этого понимания, а потому во всех случаях вполне допустимо говорить коэффициент запаса прочности , при желании слово прочности можно опускать как подразумевающееся, а не потому, что речь идет не о прочности. [c.78]

Представление о дислокациях возникло в связи с попытками объяснения процессов скольжения в кристаллах, в первую очередь при пластической деформации. Для характеристики процессов скольжения вводят понятие плоскости скольжения, по которой происходит соскальзывание одних атомных плоскостей по другим, и направления скольжения. Части кристалла между плоскостями скольжения в принципе не должны быть искажены. Если при пластической деформации произошел процесс скольжения, то в дальнейшем возможно как движение по уже возникшим плоскостям скольжения, так и по новым. Комбинация плоскости и направления скольжения составляют систему скольжения. Так, ГЦК кристаллы характеризуются четырьмя плоскостями скольжения типа (111) и тремя направлениями [110]. В итоге возникает 12 систем скольжения. [c.240]

При рассмотрении задач о растяжении упругих стержней предполагалось, что деформации малы. Однако пластические деформации металлов и упругие деформации таких материалов как резина могут быть значительны. Посмотрим, каким образом может повлиять учет значительной величины деформаций на приведенные выше рассуждения ). Прежде всего остановимся на понятии напряжения. При растяжении поперечные размеры стержня уменьшаются, следовательно, уменьшается площадь сечения. Истинное напряжение есть сила, поделенная на фактическую площадь поперечного сечения таким образом, оно зависит не только от величины силы, но и от величины вызванной этой силой деформации. Чтобы построить диаграмму с — е, нужно во время опыта непрерывно измерять поперечный размер стержня, что бывает затруднительно. Часто под напряжением понимают силу, поделенную на первоначальную площадь поперечного сечения, определенное таким образом напряжение называется условным, будем обозначать его Оо. [c.62]

При сложном напряженном состоянии пластическая деформация может происходить при самых разнообразных соотношениях между напряжениями. В этом случае деформацию элемента тела в данный момент называют а кт и в н о й, если интенсивность напряжений сг,- имеет значение, превышающее по абсолютной величине все предыдущие ее значения пассивной, если интенсивность напряжений а,- по абсолютной величине меньше хотя бы одного из предыдущих ее значений. (Понятие об интенсивности напряжений о,- дано в 2.) При активной деформации пластическая деформация возрастает, а при пассивной остается постоянной. Активную деформацию называют процессом нагружения, а пассивную —иногда разгрузкой. [c.259]

Мы с самого начала строго разграничили два вопроса возникновение пластических деформаций и начало разрушения. Все, о чем мы до сих пор говорили, относилось в основном к первой, относительно четко и определенно поставленной задаче. Что же касается второго вопроса, то уже сам термин разрушение такой четкостью не обладает и является более сложным и менее определенным понятием. [c.366]

Например, с ростом скорости деформации в ряде работ [9, 128] было замечено повышение пластических характеристик исследуемых материалов, а в других работах [14, 17] отмечалось снижение уровня кривых текучести с ростом е для ряда сталей и сплавов, хотя это противоречит традиционным понятиям о влиянии скорости деформации на прочность и пластичность металлов. [c.60]

Числа, количественно определяющие эффект воздействия на поверхность металла, называют числами твердости. Этот эффект в одних случаях связан лишь с упругой деформацией поверхности материала, в других — с пластической или упруго-пластической деформацией наконец, суш ествуют и такие методики, эффект воздействия в которых связан с разрушением поверхностного слоя в небольшой области. Имеется ряд определений понятия твердость , но обш,им их недостатком является то, что они, хорошо отражая суш,ность одних методик, совершенно противоречат идеям других. Этот недостаток почти не присущ вышеприведенному определению. Вопрос о термине твердость являлся предметом многих дискуссий. [c.311]

Так, более подробно разобраны понятия тензоров напряжений и деформаций и их разложение на шаровой тензор и девиатор, добавлен закон Гука в тензорной форме. В новой, V главе рассматриваются простейшие задачи теории упругости чистый изгиб прямого призматического стержня и кручение круглого стержня постоянного сечения. В главе VI добавлен расчет балки-стенки. Далее добавлены следую-ш,ие параграфы Понятие о действии сосредоточенной силы на упругое полупространство , Понятие о расчете гибких пластинок , Понятие о расчете гибких пологих оболочек . Переработан раздел о математическом аппарате теории пластичности, добавлено понятие о теории пластического течения, дано понятие о несущей способности балок и плит на основе модели жесткопластического материала. Вновь написаны главы ХП1 и XIV об основных- зависимостях теории ползучести и даны простейшие задачи теории ползучести. [c.3]

Основной идеей, положенной в основу структурной модели, является представление о микронеоднородности реальных материалов. Особенностью моделей этого типа является весьма схематичное введение неоднородности в рассмотренном варианте она интерпретируется различием пределов текучести одинаково деформируемых подэлементов, составляющих элементарный объем. Микронеоднородность пластической деформации и микронапряжения, как было показано, определяют память материала к предыстории деформирования и, следовательно, деформационную анизотропию. Естественно, возникает вопрос, в каком соотношении находится моделируемая неоднородность с реальной, насколько соизмеримы соответствующие микронапряжения. Интегральная оценка их соизмеримости может быть получена при использовании энергетических представлений, в частности, понятия скрытой энергии деформации, для значений которой имеются экспериментальные данные 110]. [c.26]

Представление о поверхности нагружения, являющееся фундаментальным в теориях течения, таким образом, одновременно является наиболее уязвимым местом этих теорий. Поэтому возникла точка зрения, согласно которой теория пластичности должна оперировать лишь понятием общей деформации, которая определяется как некоторый функционал, зависящий от истории изменения напряжения и температуры. Введение понятия пластической деформации согласно этой точке зрения неправомерно [34]. [c.123]

Таким образом, представление о микронеоднородности материала, реализованное в структурной модели, позволяет использовать понятие пластической деформации и основные концепции теории течения [c.123]

Если для данного материала существует амплитуда напряжений, при которых опасное повреждение или разрушение от усталости не может произойти даже при сколь угодно большом числе циклов, используют понятие предела выносливости. Существование предела выносливости означает, что материал обладает свойством приспособляемости к повторным пластическим деформациям на уровне структуры материала. Гипотеза о существовании предела выносливости, по-видимому, соответствует преимущественно лишь тем опытным данным, которые относятся к углеродистым сталям при нормальной температуре и других нормальных условиях окружающей среды. Для многих легированных сталей, цветных металлов и сплавов на их основе предел выносливости является условной характеристикой усталостные повреждения могут возникать и при меньших напряжениях, если только число циклов нагружения достаточно велико. В этих случаях предел выносливости имеет смысл повреждающего или разрушающего напряжения, соответствующего заданному числу циклов. [c.96]

Предел текучести (точка С) — то напряжение, при котором начинаются заметные необратимые деформации если образец нагружен выше напряжения а , а затем нагрузка снята, то в образце обнаруживается остаточная деформация, величиной которой уже нельзя пренебречь. Деформации, возникающие в теле при нагружениях, превышающих предел текучести, называются пластическими деформациями или, точнее, упруго-пластическими. Для некоторых материалов (например, для мягкой стали) точка С является началом площадки текучести, соответствующей продолжающемуся удлинению образца без увеличения растягивающей силы. В этом случае говорят о выраженном пределе текучести, который обозначают через а. ,. Если такой площадки нет, то суждение о том, с какой нагрузки начинают появляться остаточные деформации, зависит от точности измерений или постановки задачи. Поэтому вводят понятие об условном пределе текучести как о напряжении, при котором впервые появляется остаточная деформация заданной величины. Величину этой остаточной деформации в процентах отмечают вторым индексом. Например, < (о,2) означает, что при напряжении, не превышающем а (о,2), остаточная деформация не будет превышать 0,2°/ . [c.66]

Можно, введя понятие о деформациях, перечислить основные задачи — расчеты на прочность, жесткость и устойчивость и проиллюстрировать их какими-либо конкретными примерами. Можно, считая, что понятие о деформируемом теле самоочевидно или известно учащимся, дать понятие о прочности и жесткости. Но эта система изложения не совсем удачна по двум причинам во-первых, нет достаточных оснований полагать, что учащиеся ясно понимают, что такое деформация во-вторых, не вводя понятия о пластической деформации, мы вынужденно сужаем представление о прочности, ограничиваясь чисто житейским представлением о прочности как неразрущимости тела. [c.51]

Расчетные методы СМПД вполне соответствуют научному уровню развития современной пластической механики. Так, в СМПД принято разграничение понятий о начальных и текущих координатах, введено понятие о монотонной деформации как деформации идеально однозначной и сформулированы условия монотонности, т. е. как мы это видели, те условия протекания процесса формоизменения отдельных частей пластически формоизменяемого тела, при которых оказывается возможным установление непосредственной связи компонентов напряженного состояния 24 [c.24]

МЕТАЛЛОГРАФИ Я, как показывает самое построение слова, является наукой о металлах. Однако не все разделы обширной науки о металлах в настоящее время включаются в понятие М. Целый ряд разделов науки о металлах развился в самостоятельные дисциплины, получивщие свои собственные наименования. Таковы 1) учение о тонкой (атомной) структуре сплавов — рентгенография металлов и сплавов, см. Рентгеновский анализ 2) учение о химич. свойствах металлов и сплавов — химич. сопротивление и коррозия (см.) металлов и сплавов 3) учение о физич. свойствах металлов (физика металлов) — см. Металлы 4) учение о пластической деформации (см.) металлов и сплавов [c.376]

Понятие равнопрочности применимо и к нескольким деталям и к конструкции в целом. Равнопрочными являются конструкции, детали которых имеют одинаковый запас надежности по отношению к действующим на них нагрузкам. Это правило ра,спространяется и йа детали, выполненные из различных материалов. Так, равнопрочными являются стальная деталь с напряжением 20 кгс/мм при пределе текучести СТо,2 = 60 кгс/мм и деталь из алюминиевого сплава с напряжением 10 кгс/мм при с о,2 = 30 кгс/мм . В обоих случаях коэффициент надезкности равен 3. Это значит, что обе детали одновременно придут в состояние пластической деформации при повышении втрое действующих на них нагрузок. Независимо от этого каждая из сравниваемых деталей может еще обладать равнопрочностью в указанном выше смысле, т. е. иметь одинаковый уровень напряжений во всех сечениях.- — [c.107]

Иногда преподаватели слишком узко истолковывают понятие нарушение прочности , понимая под этим только разрушение в буквальном смысле слова. К нарушению прочности следует относить и возникновение пластических деформаций. Хотя в расчетной практике встречаются случаи, когда местные пластические деформации считают допустимыми, но это не относится к рассматриваемому в техникумах методу расчета по опасной точке (по допускаемым напряжениям) и не следует акцентировать внимание учащихся на этих особых случаях. А вот о том, что расчет ведется по опасной точке, что нарушение прочности (возникновение пластических дефюрмаций или признаков хрупкого разрушения) хотя бы в одной точке рассматривается как нарушение прочности всей конструкции, следует сказать, несмотря на то, что в дальнейшем к этому придется не раз возвращаться. [c.52]

Необходимо четко определить понятие пластичности материала как свойство получать перед разрущеннем значительные остаточные деформации. Можно подробно не рассказывать о пластическом и хрупком состояниях материала, указав только, что речь идет о свойствах, выявляемых при испытаниях на одноосное растяжение при комнатной температуре и малой скорости деформации. [c.76]

При расчетах инженерных конструкций обычно считают недопустимым либо появление значительных пластических деформаций, либо разрушение всей конструкции в целом или ее отдельных элементов. Характерное напряжение, при котором пластический материал приобретает заметную пластическую деформацию, называется пределом текучести и обозначается От. Хрупкие материалы ведут себя практически упруго вплоть до момента разрушения, которое происходит при достижении напряжением значения Ов, так шазываемого предела прочности или временного сопротивления. Понятие о пределе текучести От было введено [c.54]

Рассматривая ползучесть как некоторый вид квазивязкого течения металла, мы должны допустить, что в каждый момент скорость ползучести при данном структурном состоянии определяется однозначно действующим напряжением и температурой. Структурное состояние — это термин, чуждый по существу механике, поэтому применение его в данном контексте должно быть пояснено более детально. Понятие о структурном состоянии связано с теми или иньгаи физическими методами фиксации этого состояния — металлографическими наблюдениями, рентгеноструктурным анализом, измерением электрической проводимости и т. д. Обычно физические методы дают лишь качественную характеристику структуры, выражающуюся, например, в словесном описании картины, наблюдаемой на микрофотографии шлифа. Иногда эта характеристика может быть выражена числом, но это число бывает затруднительно ввести в механические определяющие уравнения. В современной физической литературе, относящейся к описанию процессов пластической деформации и особенно ползучести, в качестве структурного параметра, характеризующего, например, степень упрочнения материала, принимается плотность дислокаций. Понятие плотности дислокаций нуждается в некотором пояснении. Линейная дислокация характеризуется совокупностью двух векторов — направленного вдоль оси дислокации и вектора Бюргерса. Можно заменить приближенно распределение большого числа близко расположенных дискретных дислокаций их непрерывным распределением и определить, таким образом, плотность дислокаций, которая представляет собою тензор. Экспериментальных методов для измерения тензора плотности дислокаций не существует. Однако некоторую относительную оценку можно получить, например, путем подсчета так называемых ямок травления. Когда линия дислокации выходит на поверхность, в окрестности точек выхода имеется концентрация напряжений. При травлении реактивами поверхности кристалла окрестность точки выхода дислокаций растравливается более интенсивно, около этой точки образуется ямка. Таким образом, определяется некоторая скалярная мера плотности дислокаций, которая вводится в определяюпще уравнения как структурный параметр. Условность такого приема очевидна. [c.619]

В восемнадцати предшествующих главах были изложены различные разделы механики деформируемого твердого тела, при этом практическая направленность каждого из них не очень акцентировалась. Но основная область приложения механики твердого тела — это оценка прочности реальных элементов конструкций в реальных условиях эксплуатации. С этой точки зре-нпя различные главы приближают нас к решению этого основного вопроса в разной степени. Классическая линейная теория упругости формулирует свою задачу следуюш им образом дано пекоторое тело, на это тело действуют заданные нагрузки, точки границы тела претерпевают заданные перемещения. Требуется определить поле вектора перемещений и тензора напряжений во всех точках тела. После того как эта задача решена, возникает естественный и основной вопрос — что это, хорошо или плохо Разрушится сооружение или не разрушится Теория упругости сама по себе ответа на этот вопрос не дает. Правда, зная величину напряжений, мы можем потребовать, чтобы в каждой точке тела выполнялось условие прочности, т. е. некоторая функция от компонент о.-,- не превосходила допускаемого значения. В частности, можно потребовать, чтобы нигде не достигалось условие пластичности, более того, чтобы по отношению к этому локальному условию сохранялся некоторый запас прочности, понятие о котором было сообщено в гл. 2 и 3. Мы знаем, что для пластичных материалов выполнение условия пластичности в одной точке еще не означает потери несущей способности, что было детально разъяснено на простом примере в 3.5. Поэтому расчет по допустимым напряжениям для пластичного материала безусловно гарантирует прочность изделия. Для хрупких материалов условие локального разрушения отлично от условия наступления текучести и локальное разрушение может послужить началом разрушения тела в целом. Поэтому расчет по допускаемым напряжениям для хрупких материалов более оправдан. Аналогичная ситуация возникает при переменных нагрузках и при действии высоких температур. В этих условиях даже пластические материалы разрушаются без заметной пластической деформации и микротрещина, возникшая в точке, где 42 [c.651]

При нагружении твердого тела нагрузками, превосходящими некоторый предел, наряду с упругими деформациями появляются деформации пластические, которые с ростом нагрузок значительно превосходят упругие деформации и предопределяют процесс деформирования тела как локально, так и в целом. Рассмотренные в гл. 12 задачи о предельном состоянии балок с введением понятия пластического шарнира и предельного момента в нем представляют пример того, как вследствие развития и локализации пластических деформаций балка превращается в механизм с пластическим шарниром. Появление локализованного шарнира приводит к особому виду деформирования балки в целом. Рассмотрим деформироиание прямоугольной пластины с образованием мгновенно изменяемой системы Б виде механизма с пластическими шарнирами. При этом предположим, что упругие деформации значительно меньше пластических и при превращении в механизм пластина разбивается на части, в которых материал не [c.416]

Если я о характерный линейный размер пластической зоны у вершины трещины начинает на 20% превьшгать длину трещины, то понятие коэффициента иптепсивности напряжений утрачивает смысл (из-за ограниченности области справедливости асимптотических формул). В этом случае формулировка закономерностей тела с трещиной так или иначе связана со свойствами сопротивления материала пластическим деформациям, и в такой постановке задача относится к нелинейной механике разрушения. Все модели нелинейной механики разрушения исходят из наличия достаточно развитой пластической зоны перед вершиной трещины ). [c.55]

Некоторые обобщения исследований влияния диаметра капель и скорости соударения позволили авторам [120] ввести понятия о двух пороговых скоростях. Результаты обобщения для стали 1X13 при числе циклов 10 (рис. 8.19) позволяют ввести понятие порога повреждения (кривая /). Этому понятию отвечает такое значение скорости соударения, ниже которого при данном размере капель не удается зафиксировать унос материала даже после 10 циклов. Под порогом разрушения (или порогом видимого разрушения) понимается значение скорости, выше которой капли создают заметную пластическую деформацию. Из рис. 8.19 следует, что пороговые скорости сильно зависят от диаметра капель. [c.290]

Условия возникновения зародышей новых зерен и их роста сформулированы во многих работах, например в [4, 47], исходя из понятий о напряжениях, создаваемых в материале дислокациями, генерированными во время пластической деформации. Для образования зародыша нового зерна размером do требуется плотность дислокаций ро = y//doWj, где - энергия дислокации единичной длины у/-удельная поверхностная энергия межзеренной границы. [c.123]

Условные предел упругости и предел текучести. Понятие о пределе упругости как о напряжении, при котором возникает первая пластическая деформация, или о пределе тедучестц как о напряжении, при котором пластическое течение становится очень большим, настолько полезно при расчетах, что появились многочисленные предложения по поводу того, что принимать за пределы упругости и пределы текучести для материалов, для которых эти "характеристики либо невозможно определить, либо они не существуют вообще. Эти пределы рассматриваются как напряжения, при которых остаточная деформация, полная деформация или угол наклона кривой зависимости напряжения от деформации имеют определенные, но достаточно произвольно выбранные величины [c.31]

При весьма распространенной пластической деформации изгибом ее значения обыкновенно не сильно отличаются по порядку величины от упругих прогибов изделий данного вида. В связи с этим для ориентировочной оцеики масштаба кинетической пластичности материалов в условиях термической обработки используется известное понятие о модуле пластичности [17] и вводится модуль кинетической пластичности [c.228]

Линейная механика разрушения (точнее, механика развития магистральных трещин) описывает хрупкое разрушение, происходящее в результате роста трещины при отсутствии заметных пластических деформаций у вершины трещины. В этом случае справедливы асимптотические формулы для напряжени11 и деформаций ((40) —(45) И), и задачу о распространении трещины можно сформулировать в терминах коэффициентов интенсивности напряжений. Таким образом, основной признак линейной механики разрушения — возможность изучения поведения тела с трещиной с помощью коэффициентов интенсивности напряжений, причем само понятие этого коэффициента имеет физический смысл. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...