Разгрузка. Остаточные напряжения и деформации

Разгрузка. Остаточные напряжения и деформации [c.78]

Таким образом, мы получаем следующее правило нахождения остаточных напряжений и деформаций после разгрузки. [c.60]

Применение установленного выше правила, позволяющего определить остаточные напряжения после разгрузки, встречает одно ограничение. В рассмотренном примере Nia > О, а N20 < 0. Может оказаться, что остаточное сжимающее напряжение Л го/ по абсолютной величине больше, чем предел текучести. В этом случае говорят о вторичных пластических деформациях если они появляются, т. е. если в результате расчета оказывается, что какая-то из величин Ok по абсолютной величине превышает о , то все рассуждения, конечно, становятся неверными. Читатель легко убедится сам, что в этом случае правило нахождения остаточных напряжений и деформаций после разгрузки допускает очень простое обобщение. Фиктивные напряжения и деформации, и е ,, нужно вычислять с учетом возможности пластических деформаций, но при удвоенном пределе текучести. Отсюда вытекает простое правило для определения того, появляются ли в системе вторичные пластические деформации. Нужно определить напряжения во всех стержнях нрп Р = Рг в предположении упругости их и проверить, не окажется ли в каком-либо стержне напряжение большим чем 2от. [c.61]

В результате заневоливания в жилах при разгрузке развиваются остаточные напряжения, снижающие рабочее напряжение при последующих нагружениях и позволяющие значительно облегчить вес пружины и уменьшить её габарит. Продолжительность заневоливания должна быть установлена такой, чтобы упомянутые остаточные напряжения и деформации получили устойчивый характер. В зависимости от назначения пружины и допускаемой степени развития пластической зоны в сечении жил, устанавливается длительность процесса зане- [c.711]

Остаточные напряжения и деформации определяются как разность напряжений и деформаций, возникающих при нагружении, и напряжений и деформаций разгрузки. [c.287]

В результате нагружения детали, при котором появляются пластические деформации, и последующей разгрузки в ней возникают остаточные напряжения и деформации. Если напряженное состояние является однородным, возникают только остаточные деформации. [c.275]

Представляет определенный интерес поведение композиционного материала при разгрузке и возникновение при этом остаточных напряжений и деформаций, уровень которых во многих случаях является важным параметром, определяющим качество изделий. Остаточные напряжения и деформации могут оказать существенное влияние на процессы деформирования и разрушения при эксплуатации, а также сделать конструкцию непригодной для дальнейшего использования вследствие искажения формы. [c.177]

Для вычисления остаточных напряжений и деформаций на основе решения задачи упругопластического деформирования композита воспользуемся теоремой о разгрузке, доказанной А.А. Ильюшиным [102]. В ней утверждается, что перемещения точки тела, находящегося в условиях объемного напряженного состояния (а также деформации н напряжения), в некоторый момент разгрузки равны разностям между их значениями в момент начала разгрузки и упругими перемещениями (соответственно деформациями и напряжениями), которые возникли бы в ненагруженном теле под действием внешних сил, равных разностям нагрузок до и после разгрузки. При зтом нагрузка и разгрузка должны быть простыми. [c.178]

На рис. 8.12 и 8.13 для материала "алюминий-магний , информация о свойствах которого изложена в 8.2, изображены расчетные зависимости остаточных напряжений и деформаций (как структурных, так и макроскопических) от достигнутого к моменту начала разгрузки уровня макродеформаций, который выбирался таким образом, чтобы при разгрузке не возникали вторичные пластические деформации. Рисунок 8.12 соответствует случаю, когда слоистые образцы после того, как они были подвергнуты в различной степени механическому воздействию на испытательной машине по программе простого деформирования, постепенно освобождаются от захватов. [c.179]

Наконец, важно знать распределение напряжений и деформаций в теле с неоднородным напряженным состоянием, когда монотонное возрастание всех нагрузок сменяется их убыванием, когда происходит разгрузка. Надо знать и те остаточные напряжения и деформации, которые сохраняются в теле при снятии внешних нагрузок. При разгрузке могут возникнуть напряжения противоположного знака, притом столь значительные, что возникнут так называемые вторичные пластические деформации. Если исключить эти случаи, то для вычисления напряжений и деформаций при разгрузке в теореме о разгрузке ) дан простой и универсальный способ, который был продемонстрирован на случае стержневых систем и на случае кручения круглого стержня. Для рассматриваемого момента разгрузки вычисляем разности между наибольшими значениями внешних сил, которые были достигнуты к моменту начала разгрузки, и значениями этих внешних сил в [c.175]

После полной разгрузки остаточные напряжения и остаточные деформации определяются с помощью теоремы Ильюшина об упругой разгрузке. Данная теорема выполняется, если прп разгрузке не появляются пластические деформации обратного знака, а упругие постоянные остаются такими же, как и при нагружении до появления пластической деформации. Остаточные напряжения и деформации вычисляются как разности напряжений и деформаций до [c.267]

Сварные конструкции, как было указано выше, обладают остаточными напряжениями и деформациями. При их загружении в эксплуатации остаточные напряжения складываются с напряжениями от внешних сил, в результате чего образуется дополнительная пластическая деформация и объект после разгрузки меняет свои размеры. После второго, третьего нагружения остаточные деформации перестают нарастать заметным образом, и размеры конструкции становятся стабильными. [c.185]

Остаточные напряжения и деформации согласно формулам (4.46) определяются как разности напряжений и деформаций, возникающих при нагружении, и уменьшений напряжений и деформаций при разгрузке (разгрузочных напряжений и деформаций). [c.80]

Очевидно, что вне зависимости от способа достижения данного состояния внешних параметров Г, , Рг и /г пропорциональное их уменьшение приводит к разгрузке в каждом элементе. Поэтому если вплоть до полного снятия внешних нагрузок вторичных пластических деформаций не произойдет, то распределение остаточных напряжений и деформаций находится как разность решения для нагружения (задача пластичности) и решения задачи упругости при тех же внешних параметрах. [c.52]

Остаточные напряжения после пластической деформации. Если удалить внешние силы, стержни, претерпевшие пластические деформации, не вернутся в исходное состояние и не дадут вернуться в исходное состояние тем стержням, которые остались упругими. В системе появятся остаточные напряжения и деформации. Определение остаточных напряжений и деформаций производится на основании теоремы о разгрузке. Для доказательства этой теоремы заметим, что соотношения (26.3) и (26.4) справедливы для любого состояния системы независимо от того, находятся ее элементы в упругом или пластическом состоянии. Изменение нагрузок сказывается лишь на величинах 5 . При отсутствии нагрузок мы получаем [c.57]

Напряжения и деформации в зоне концентрации значительно больше, чем в мембранной зоне. Если даже в мембранной зоне напряжения не превышают предела текучести материала, в зонах концентрации напряжений возможны упругопластические деформации и временные процессы (релаксация, ползучесть). В свою очередь, появление пластических деформаций при нагрузке приводит к возникновению остаточных напряжений и соответствующих им деформаций при разгрузке. [c.11]

Теоретические (расчетные) методы. Для случая образования остаточных напряжений в результате неоднородных пластических деформаций в основу теоретического их определения положена теорема Генки о разгрузке. Остаточные напряжения равны разности между истинными напряжениями в упруго-пластическом теле и теми напряжениями, которые создавались бы в нем при предположении об идеальной упругости материала. [c.211]

ОТНОСЯТСЯ явления упругого последействия при разгрузке, температурное последействие, остаточная микродеформация, ползучесть, зуб текучести, прерывистость пластической деформации и др. К 90-м годам XIX в. было много дискуссий относительно вида нелинейной зависимости между напряжением и деформацией для различных тел, в том числе и металлов. Однако, как отметил Белл [210], существовало уже немало экспериментальных доказательств того, что нелинейность при малых деформациях является воспроизводимым фактором. [c.119]

При одноосном напряженном состоянии пластические (остаточные) деформации возникают, когда абсолютная величина главного напряжения превзойдет некоторое предельное значение, которое называют пределом текучести материала. В этом случае законы нагружения и разгрузки не совпадают,. т.е, отсутствует взаимно однозначное соответствие между напряжениями и деформациями (рис. 2.1.1). [c.84]

Следует видимо обратить внимание на немонотонный характер не- которых кривых на этих рисунках. Многослойное тело, пластически более деформированное по сравнению с другими, может обнаружить. после разгрузки меньшие по абсолютной величине остаточные структурные напряжения (см. рис. 8.12) или меньшие остаточные дефор- мадии слоев (см. рис. 8.13). Зависимости структурных напряжений и деформаций от достигнутого уровня макродеформаций не только имеют экстремальные точки, но и показывают, что эти величины могут менять свой знак, т.е. положительным макродеформациям при нагружении в зависимости от их значения могут соответствовать после разгрузки как совпадающие с ними по знаку, так и противоположные напряжения и деформации в одних и тех же слоях. [c.180]

После полной разгрузки величине сТи=0, как видно из рис. 5, будет соответствовать интенсивность тензора деформаций которая описывает пластическую (остаточную) деформацию. При повторном монотонном (активном) нагружении образца связь между интенсивностями тензоров напряжений и деформаций будет описываться прямой, изображенной на рис. 5 штриховой линией, и только после достижения точки (е , сти ) снова можно пользоваться зависимостью (5.4). [c.35]

На рис. 2.47 также показана величина остаточной деформации и обратимых упругих деформаций для каждой разгрузки. Начальная нелинейность зависимости между напряжением и деформацией появлялась еще до того, как при полной деформации 0,025 возникала первая остаточная деформация. Наблюдавшаяся нели- [c.145]

Если в процессе растяжения дойти до некоторой точки М на диаграмме а б (см. рис. 35), а затем начать постепенную разгрузку, то зависимость между напряжением и деформацией будет представляться прямой М0 параллельной упругому участку О А при нагружении. При полном снятии нагрузки в образце сохраняется остаточная деформация, соответствующая отрезку 00. Если затем снова нагружать образец, то до напряжения, при котором была начата разгрузка, зависимость между напряжением и деформацией будет изображаться отрезком прямой О Ж, а при дальнейшем увеличении нагрузки эта зависимость пойдет по прежней кривой MD, по которой она шла бы без разгрузки. Таким образом, при повторной нагрузке материал ведет себя, как упругий до напряжения называемого местным пределом текучести и превышающего начальный предел текучести j . Это повышение предела текучести при повторной нагрузке называется деформационным упрочнением или наклепом. [c.68]

Разгрузка. Остаточные напряжения и деформации. При разгрузке деформация частицы происходит благодаря накопленной ею упругой потенциальной энергии. Компоненты упругой деформации ef/ не зависят от пластического деформирования, а определяются только действующими в данный момент времени напряжениями. Например согласно (VIII. 14), [c.208]

Кривая одноосного растяжения малоуглеродистой стали с разгрузкой испытуемого образца (рис. 58) показывает, что остаюч-деформация измеряется отрезком ОО. Пластическая деформация начинает проявляться на участке АВ и происходит без увеличения нагрузки. На участке ВС происходит упрочнение материала, поэтому угол наклона касательной к кривой ВС и к оси абсцисс tg р называют модулем упрочнения. Упрочнение имеет направленный характер, т. е. материал меняет свои механические свойства и приобретает деформационную анизотропию, при этом пластическая деформация растяжения ухудшает сопротивляемость металла при последующем его сжатии (эффект Ба-ушингера). Как видно из приведенной кривой, растяжение малоуглеродистой стали при пластических деформациях нагруженного и разгруженного образца значения деформаций для одного и того же напряжения . в его сечении не является однозначным. Методы теории пластичности, наряду с изучением зависимости между компонентами напряжений и деформаций, возникающих в точках тела, определяют величины остаточных напряжений и деформаций после частичной или полной разгрузки дetaли, а также напряжения и деформации при повторных нагружениях. [c.96]

Иначе говоря, остаточные напряжения и деформации определяются как разности напряжений и деформаций, существовавших в упру-гопластическом теле перед началом разгрузки, и напряжений и деформаций, которые возникли бы в аналогичном упругом теле при нагружении его той же нагрузкой. [c.310]

Пусть состоянию максимального нагружения, за которым последовала разгрузка, соответствуют внещние силы (X, У, Z), (Х , Z ), компоненты напряжения о ,. .., и компоненты деформации Ё.о > Ухг- При разгрузке тело подчиняется закону Гука ( 12) пусть разгрузка заканчивается обращением в нуль всех внешних сил, при этом тело получает остаточные напряжения о",. .., и остаточные деформации s ,. .., Считая деформации малыми, представим себе разгрузку, как приложение сил (— X, — V, —Z), (—Х , —К , —Z ). Мы можем, не обращая внимания на исходное распределение напряжений и деформаций ёл . . Тлгг> найти согласно уравнениям теории упругости напряжения oj,. .., и деформации е, . .., у г> отвечающие этим мысленно приложенным силам. В самом деле, напряжения 5 ,... и деформации s ,. .., можно рассматривать как некоторые начальные.напряжения и деформации тела известно, что при упругом деформировании наличие начальных напряжений и деформаций не отражается на величинах напряжений и деформаций, вызываемых внешними силами (см., например, [ ], 95). Благодаря возможности наложения остаточные напряжения и деформации равны [c.62]

Применим теперь этот результат к определению остаточных напряжений и деформаций, сохранившихся в теле после его полной разгрузки. В этом случае внешние усилия R и граничное перемещение изменяются в пределах от соответствующих значений Fi t ). uoi ti) до нуля. Следовательно, величи- [c.101]

Однократное растяжение и нагрев. Пусть стержень прямоугольного сечення из стали 12Х18Н9Т, характеристики которой приведены на рис. 1.3, подвергается одновременному действию постепенно возрастающей растягивающей силы N и постепенному нагреву так, что температурное поле по ширине стержня становится неравномерным. Нагружение и нагрев прекращаются, когда среднее растягивающее напряжение достигает значения = 20 кгс/мм , а неравномерность поля температур по ширине сечения становится равной 200° С (рис. 1.4, а). Нагружение и нагрев происходят достаточно быстро, так что ползучестью можно пренебречь. Найдем распределение напряжений и деформаций по сечению в конце нагружения и нагрева, а также выясним возможность появления остаточных напряжений и деформаций после разгрузки и охлаждения всего стержня до нормальной температуры. [c.265]

Рис. 4. Влияние параметров надрезов, резьбы, технологических рисок и впадин шероховатости для деталей из различных материалов на концентрацию текущих напряжений, максимальных тангенциальпы.х остаточных напряжений и глубину зоны пластических деформаций при действии номинальных растягивающих напряжени с последующей разгрузкой (модель операций правки растяжением, ускоренных охлаждений после сквозных технологических нагревов и др.).

На основании деформационной теории повторного нагружения Мос-квитина последовательно решают задачи о нагружении и разгрузке конструктивного элемента, причем для мембранной зоны считают, что разгрузка (начало в точке А на рис. 1.5, а) происходит по линейному закону. В связи с отсутствием в условиях однородного напряженного состояния, остаточных напряжений в мембранной зоне началу повторного нагружения соответствует точка. 4 (рис. 1.5, б) конца разгрузки предыдущего цикла, причем зависимость между напряжениями и деформациями является линейной для мгновенного нагружения и нелинейной для нагружения, при котором проявляются временные эффекты и ползучесть. [c.8]

Деформации разгрузки на поверхностях столбиков измерялись измерителем статической деформаций ИСД-2 с ценой деления шкалы реохорда 10" единиц относительной деформации. Это соответствует точности определения напряжений 0,2 кгс/мм . При-. нимая, что главные остаточные напряжения и действуют вдоль и поперек шва, получим [c.25]

Различные предположения или представления о поведении материала при разгрузке приводят к следующей классификации моделей сред по этому признаку [74]. Рассмотрим идеализированные кривые напряжения — деформации, приведенные на рис. 9.1. Здесь и далее координаты ff, е рассматриваются как обобщенные, под которыми Подразумеваются либо компоненты тензоров напряжений и деформаций, либо их инварианты. На рис. 9.1а поведение материала характеризуется нелинейной зависимостью, однако, при разгрузке все пути деформаций ведут в начало координат, и остаточные деформации после разгрузки отсутствуют. Такой материал и его поведение будем называть упругохрупким. [c.187]

Далее при 0>0ш соотношение между напряжением и деформацией становится нелинейным. Однако до значения 0 = 0т металл ведет себя как упругое тело, так как нагружение до о<СТт и разгрузка до снятая деформирующего напряжения происходят по одной и той же кривой без остаточной деформации после полного снятия нагрузки. При о = От начинается так назьшаемая текучесть металла, при которой рост деформации осуществляется практически без изменения силовой нагрузки. Для некоторых металлов можно наблюдать фко выраженную площадку текучести. При напряжении а = ат начинается пластическая деформация металла, при которой в результате полной разгрузки металл получает остаточную деформацию 8ост. [c.150]

В более позднем мемуаре, опубликованном также Манчестерским литературным и философским обществом, Ходкинсон (Hodgkinson [1831, 1]) представил обширное подробное описание 35 опытов с железными балками разнообразного поперечного сечения, изготовленными промышленным способом. Он выполнил эти эксперименты не только для определения влияния формы поперечного сечения на разрушающую нагрузку, что было в духе времени, но и хотел найти влияние формы на зависимость между напряжением и деформацией, что было необычно. Эти эксперименты привели к самому важному его открытию в этой области, открытию, которое вытекало из принятой им методики — осуществлялась полная разгрузка перед новым приложением нагрузки, большей по величине, чем предыдущая, чтобы на каждой ступени наблюдать величину остаточных деформаций, если таковые появляются. [c.56]

Располагая теперь некоторыми сведениями о свойствах монокристаллов, мы можем лучше понять и результаты испытаний поликристаллических образцов обычного типа. Юинг и Розен-хайн ) поставили весьма интересные опыты на растяжение образцов из полированного железа. Микроскопическое исследование поверхности металла обнаружило, что даже при сравнительно низких растягивающих нагрузках на поверхности некоторых зерен появляются полосы скольжения . Эти полосы свидетельствуют о том, что по определенным кристаллографическим плоскостям в этих зернах происходит скольжение. Поскольку упругие свойства в отдельном кристалле могут резко отличаться в разных направлениях и поскольку отдельные кристаллы размещаются в общей массе беспорядочно, постольку напряжения в растягиваемом поликристаллическом образце распределяются неравномерно, и скольжение может произойти в отдельных наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах прежде, чем среднее растягивающее напряжение достигнет значения предела текучести. Если такой образец разгрузить, то кристаллы, подвергшиеся скольжению, не смогут вернуться полностью к своей первоначальной форме, в результате чего в разгруженном образце останутся некоторые остаточные напряжения. Некоторое последействие в образце может быть приписано именно этим остаточным напряжениям. Пластическая деформация отдельных кристаллов содействует также потерям энергии при последовательных загружениях и разгрузках и увеличивает площадь гистерезисной петли, о которой шла речь на стр. 426. Если этот уже испытанный образец подвергнуть растяжению вторично, то зерна, в которых имело место скольжение, не будут пластически деформироваться, пока растягивающая нагрузка не достигнет значения, отмеченного при первом загружении. Лишь когда вторичная загрузка превысит это значение, вновь начнется скольжение. Если образец после предварительного растяжения подвергнуть сжатию, то сжимающие напряжения в сочетании с остаточными напряжениями (возникшими при предварительном растяжении) повлекут за собой текучесть в наиболее неблагоприятно ориентированных кристаллах, прежде чем среднее сжимающее напряжение достигнет того значения, при котором в первоначальном состоянии образца в нем возникают полосы скольжения. Поэтому цикл испытания на растяжение повышает предел упругости при растяжении, но при этом [c.436]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...