Напряжения в шейке растягиваемого образца

Основная трещина на втором этапе расположена в центре образца, что обусловлено особенностью распределения напряжений в шейке растягиваемого образца (рис. 229) в центре развивается трехосное растяжение. Касательное напряжение на оси образца имеет такую же величину, как и на остальных участках поперечного сечения, в то время как растягивающие напряжения максимальны у оси. Так как процесс разрушения определяется степенью развитости как касательных, так и растягивающих напряжений, то естественно предположить, что развитие трещины начнется у оси образца, где наблюдается всестороннее растяжение. Начало образования трещины с поверхности образца не наблюдается. [c.432]

Действительное сопротивление разрыву 8 — напряжение в шейке растягиваемого образца, определяемое как отношение растягивающего усилия, действующего на образец непосредственно перед его разрывом, к площади поперечного сечения образца в шейке [c.21]

Измерение степени деформации металлографическим методом в образцах, вырезанных из шейки, позволило установить распределение деформаций, а по ним вычислить и распределение напряжений в шейке растягиваемого образца. [c.82]

Истинное сопротивление разрыву — это напряжение в шейке растягиваемого образца,.,определяемое как отношение растягивающей силы, действующей на образец непосредственно перед его разрывом, к площади поперечного сечения образца к шейке, [c.85]

Истинное сопротивление разрыву — напряжение в шейке растягиваемого образца, определяемое как отношение растягивающего усилия, действующего на образец непосредственно перед его разрывом, к 1. лош,ади поперечного сечения образна в шейке = кПм .[ . где — растягивающее усилие, действующее 1 на образец непосредственно перед его разрывом Р — площадь поперечного образна в шейке [c.489]

Напряжения в шейке растягиваемого образца. В указанных предложениях можно оценить характер напряжений в шейке растягиваемого цилиндрического образца (рис. 27). [c.90]

Обобщая приведенные выше результаты экспериментального изучения пластической деформации в шейке, можно утверждать, что основные закономерности деформационного упрочнения, установленные ранее для интервала равномерной деформации, распространяются полностью и на интервал больших деформаций, которые наблюдаются в шейке растягиваемого образца. Это обстоятельство позволяет вплотную подойти к расчету напряжений и деформаций на ниспадающей ветви диаграммы нагружения. [c.170]

Нарушение зависимости (4.10) наблюдается практически только в самом конце деформации (для молибдена при 1,5), что, как уже отмечалось, обусловлено [3, 7] появлением в шейке растягиваемого образца гидростатической компоненты напряжения. [c.178]

В рассмотренном примере все три главных напряжения меньше нуля. Это случай трехосного сжатия. Примером трехосного растяжения может служить работа материала в шейке растягиваемого образца. Нередки случаи смешанного объемного напряженного состояния, когда главные напряжения имеют разные знаки ffi>0, а 0з<О (например, в стенке толстостенного котла). [c.102]

Напряженное состояние в шейке растягиваемого образца [c.242]

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ В ШЕЙКЕ РАСТЯГИВАЕМОГО ОБРАЗЦА 243 [c.243]

В отличие от надрезанного образца, имеющего исходную концентрацию в упругой области, в шейке растягиваемого образца концентрация возникает при значительных пластических деформациях. Анализ напряженного состояния в шейке растягиваемого образца проведен в работе [11]. В решении используется экспериментально установленное положение о равенстве истинных радиальных и окружной деформаций на каждом этапе развития шейки по всему сечению шейки. Из приведенных на рис. 3.37 результатов видно, что нормальные напряжения максимальны в центре образца, а наибольшие касательные напряжения постоянны по сечению. [c.154]

Рнс. 3.37. Напряжения в наименьшем сечении в шейки растягиваемого образца [c.155]

Рис. 229. Распределение продольных /), максимальных касательных (2) н радиальных (3) напряжений в поперечном сечении растягиваемого образца с шейкой

Область /К —область холодной деформации. В этой области с увеличением скорости деформации и при дальнейшем снижении температуры (см. рис. 239, а, 240, а) разупрочняющие процессы не реализуются, а сопротивление деформации может увеличиваться лишь при больших скоростях деформации за счет инерционных эффектов. Пластичность металлов уменьшается по сравнению с пластичностью в областях / и // вследствие локализации деформации в шейке, за счет наложения отраженных упругих волн напряжений и напряжений при пластическом высокоскоростном растяжении. Наложение дополнительного поля напряжений и деформаций приводит к неравномерности их распределения по длине растягиваемого образца и их локализации в зоне активного захвата испытательной машины. Поэтому в образцах, испытанных на растяжение ударом, разрушение происходит в зоне, расположенной ближе к приложенному уси- [c.454]

При наложении гидростатического давления показатель напряженного состояния в шейке или выточке растягиваемого образца определяется с учетом величины гидростатического давления и сопротивления деформации испытываемого материала [c.19]

С повышением температуры для большинства металлов предел текучести падает и разрушению растягиваемого образца предшествуют значительная пластическая деформация и образование шейки, так как вследствие увеличения S лишь для достаточно больших напряжений а выполняется условие L > L p, которое реализуется только при существенном уменьшении поперечного сечения образца в зоне шейки. Однако для образцов из низкоуглеродистых сталей при Т = (500 4-650) К удлинение при разрыве заметно снижается. Этот эффект, получивший название синеломкости, связан с особенностями диффузии атомов углерода в кристаллической решетке, препятствующих движению дислокаций и повышающих предел текучести, но не влияющих на распространение трещин. [c.120]

Образцы при кручении не образуют шейки, вследствие чего крутящий момент возрастает вплоть до разрушения. Пластическая деформация протекает почти равномерно по длине образца. Это позволяет более надежно определять деформации и напряжения в очень пластичных, особенно чистых металлах. При испытаниях на растяжение такие металлы образуют значительную шейку. Происходящее при этом неодинаковое изменение сечения растягиваемого образца затрудняет точный расчет деформаций. [c.46]

Растяжение. До образования шейки при осевом растяжении (или бочки при сжатии) стержня постоянного сечения (с прямой осью) напряженное состояние не отличается от наблюдаемого в упругой области. Рентгенографические исследования показывают, что наружные слои образца деформируются пластически при меньших напряжениях, чем остальной объем образца, в результате чего в пластически растянутом образце после разгрузки возможно остаются напряжения I рода, причем поверхностные слои после пластического растяжения остаются сжатыми. Весьма своеобразной оказывается кинетика изменения напряженного состояния вследствие ползучести неравномерно нагретого растягиваемого стержня [53] (рис. 3.11). Начальные температурные напряжения [кривая о(0)] постепенно релаксируют, но полного выравнивания напряжений по сечению не происходит [кривая о(°о)], что объясняется разницей в скоростях ползучести центральных и крайних зон стержня. Полная релаксация температурных напряжений в таком же стержне, но не нагруженном растягивающей силой, показана на рис. 3.12. [c.141]

Появление сосредоточенной деформации нарушает однородное распределение напряжений в растягиваемом образце наряду с осевыми в шейке возникают тангенциальные и радиальные напряжения, распределенные также неоднородно по сечению и достигающие максимума в центре. [c.32]

В табл. 6 представлены соответствующие схемы для ряда испытаний. Пользуясь этой таблицей, можно по внешнему виду разрушенных образцов определять вид разрушения (отрыв или срез), что в ряде случаев имеет практическое значение. Однако представленные схемы разрушения могут быть точно реализованы лишь в том случае, когда заданная при нагружении схема напряженного состояния остается неизменной от начала испытания и до окончательного разрушения образца. На самом деле эта схема может меняться как в процессе пластической деформации (например, при образовании шейки в растягиваемом образце — см. табл. 1), так и в [c.72]

Участок DE диаграммы растяжения отвечает процессу неравномерного деформирования растягиваемого стержневого образца. Происходит образование местного утонения образца, на нем образуется так называемая шейка, рис. 2.4. По мере удлинения образца его сужение в области шейки прогрессирует, благодаря чему уменьшается как сила F, так и напряжение ст. [c.50]

Использование коэффициента безопасности по временному сопротивлению разрыву менее ценно, так как его значения составляют 2,5—4 и приводят к довольно пессимистическим выводам о величине допустимых прилагаемых напряжений. Выход из строя элементов конструкции вследствие образования шейки редко является причиной разрушения конструкции, но иногда может происходить в условиях локальной концентрации напряжений. Если в конструкции допустить значительную пластическую деформацию растягиваемого элемента без формоизменения всей конструкции, то это могло бы привести к образованию шейки перед общим течением. Однако нет оснований выбирать коэффициент безопасности при расчетах по временному сопротивлению разрыву выше, чем при расчетах по пределу текучести, если вклад деформационного упрочнения элемента конструкции аналогичен таковому при испытаниях образцов. В этом случае проектирование следует вести по пределу текучести в условиях одноосного напряженного состояния. [c.14]

Напряженное состояние цилиндрических образцов с мягкими надрезами хорошо описывается с помощью решения Бриджмена по распределению пласти ческих напряжений в шейке растягиваемого цилиндрического образца. При испытаниях образцов с острыми надрезами (концентраторами напряжений) более точные результаты дают расчеты по методикам Нойбера [68]. [c.19]

Для вязкого излома характерным является ямочное микростроение. При рассмотрении поверхности пластичного излома в электронный микроскоп видно ямочное, а в оптический — грубоямочное строение (см. рис. 5). Такое строение объясняется тем, что при достижении предельных состояний в локальных объемах на участках, представляющих собой препятствия для непрерывности деформации, зарождаются микропустоты. Часто это границы зерен, субграницы, частицы избыточной и упрочняющей фаз, границы фаза—матрица, участки скопления дислокаций, в гомогенных материалах — место пересечения плоскостей скольжения и т. п. По мере увеличения напряжений микропустоты растут, сливаются, что приводит к полному разрушению с образованием на изломе углублений в виде ямок, соединенных между собой перемычками. Если бы дефектов, вернее, неоднородностей в материале не существовало, то разрушение должно было бы наступить после того, как сечение образца приобретет вид точки. Надрыв у внутреннего дефекта облегчается образованием объемного (в неблагоприятных случаях — гидростатического) напряженного состояния. Подобные условия существуют вблизи надрезов или в области шейки растягиваемого образца. При высоком значении относительного сужения г изломы имеют, как правило, мелкоямочное строение, при малом значении ф и косом изломе — крупноямочное. При разрушении от чистого среза также может быть отрыв при наличии большого количества включений, расположенных вдоль плоскостей скольжения. [c.24]

Рассмотренные примеры показывают, что механизм вязкого разрушения достаточно сложен. Экспериментальные данные последних лет свидетельствуют о том, что очень высокие скорости роста пор, предсказываемые теориями вязко-упругого тела, являются нереальными, так как частицы могут перемещаться вместе с матрицей до тех пор, пока не произойдет разрыва поверхностных связей. Модель Томасона описывает это явление с точки зрения пластического стеснения деформации и в общем случае достаточно хорошо обрисовывает физическую картину разрушения. По-видимому, образование макроскопической шейки на растягиваемом образце не определяет локального вязкого разрушения в нем (хотя радиальные растягивающие напряжения в шейке облегчают рост пор) и слабо связано с процессами, происходящими у концентратора напряжений. [c.202]

Вязкое разрушение ) при растяжении стержня постоянной нагрузкой в условиях ползучести. В 1953 г. появилась работа Н. Дж. Хоффа ). В ней автор приводит результаты произведен- ного им исследования поведения растягиваемого образца в виде круглого цилиндрического стержня, выполненного из вязкоупругого материала. Автор проанализировал два вопроса — определил продолжительность жизни образца и изучил форму образца в районе шейки ). Нас здесь будет интересовать лишь первый из этих вопросов. При равномерном распределении на торцах сил, растягивающих стержень, материал последнего находится в однородном линейном напряженном состоянии. Автор опускает [c.581]

Сплавы этого класса представляют простейший, в некоторых отношениях, случай, поскольку их поведение при водородном охрупчивании можно относительно легко связать с простыми физикометаллургическими свойствами. Как уже указывалось, имеющиеся данные позволяют предполагать (правда, не с полной уверенностью), что связанные с водородом потери пластичности обусловлены присутствием включений и выделений [72, 74, 87]. Последовательность событий при этом, по-видимому, такова. Дислокации, несущие водород, при деформации скапливаются около частиц, в результате чего динамически может создаваться высо кая локальная концентрация водорода [314]. Часть этого водорода может освобождаться в результате перекрывания полей напряжений дислокаций, а еще часть водорода будет захвачена включением [314]. Когда на растягиваемом образце начинает формироваться шейка, водород принимает участие в локальных процессах, и может либо снижать прочность границы раздела частица/матрица, либо стабилизировать малые полости или трещины, образующиеся в частицах, либо проникать в полости растущие вокруг частиц и содействовать их росту, за счет внутреннего давления Нг. Отметим, что последнее взаимодействие начинается только на стадии образования шейки. Все перечисленные процессы могут облегчать и ускорять обычное вязкое разрушение и делать его возможным при меньшей деформации, что, в свою очередь, соответствует потере пластичности и уменьшению относительного сужения, или же ускоренному растрескиванию при испытаниях на КР. Весь ход событий можно проследить по рис. 52. [c.139]

Если разрушение происходит после заметной по значению пластической деформации, то его называют вязким [39[. Вязкое разрушение растягиваемого образца кристаллического материала связано с уменьшением поперечного сечения и ростом истинных напряжений до тех пор, пока процесс равномерного неупругого деформирования перестанет быть устойчивым. Тогда у образца образуется шейка, в зоне которой возникает напряженное состояние типа всестороннего )астяжения, появляется трещина и происходит разрыв образца [27 ]. 1ри распространении трещины в металлах пластическая деформация локализована в зоне острого края трещины. Поэтому непосредственно процесс распространения трещины не приводит к заметному росту пластической деформации образца в целом. [c.116]

Распределение напряжений а и представлены на рис. 15. Видно, что максимальные растягивающее и гидростатическое напряжения сосредоточены в центре образца. Бриджмэн [4], используя распределение напряжений в условиях плоского деформированного состояния, получил распределение напряжений в растягиваемом образце с шейкой. Для этого в уравнение (53) было подставлено вместо предела текучести Оу, увеличенное путем деформационного упрочнения напряжение течения а. Отношение нагрузки Pqy, вызывающей общую текучесть в образце с надрезом, к нагрузке, вызывающей течение в гладком образце, называется коэффициентом стеснения L [c.37]

Случай больших (высокоэластичных) деформаций для гипотетически бесструктурного тела по сутцеству нуждается не во вновь создаваемых критериях, а в выборе (и возможно в их обобтцении) среди известных в применении к конкретно поставленным задачам [249, 272]. Папример, можно мыслить аналог вязкого разрушения в виде возникновения, роста и последуютцего слияния полостей (пор) на продолжении большой оси исходного овального отверстия. Условия возникновения пор можно заимствовать из традиционных критериев прочности — ограниченности эквивалентных напряжений (условных или истинных) или ограниченности деформаций (кратностей) или ограниченности удельной энергии деформации. Перемычки между порами, вытягиваясь, уподобляются растягиваемому образцу и разрываются с образованием шейки. В итоге образуется ямочная поверхность излома, если допустить необратимость процесса после разрушения. Расширение полости с образованием новой ее поверхности может также обосновываться энергетическими критериями или деформационным критерием П.Ф. Морозова о предельных взаимных уг- [c.12]

Кроме рассмотренного случая вязкого разрушения, возможно образование изломов другой формы. Последняя определяется геометрией образца, характером его деформации и степенью пластичности. Например, монокристаллы, а также поликристаллы высокоуглеродистой стали и некоторых металлов с низкой пластичностью могут при низких температурах вязко разрушаться без образования шейки, давая плоскую поверхность разрушения после сдвиговой деформации вдоль сечения образца под углом 45° к оси растяжения. Наоборот, при растяжении цилиндрических образцов с высокой пластичностью, в частности сверхпластичных, относительное сужение близко к 100% и шейка превращается в точку (см. рис. 34,6). У аналогичных плоских образцов шейка вырождается в линию, (см. рис. 34, в), располагающуюся под углом - 45° к оси растяжения. Вообще при вязком разрушении растягиваемых плоских образцов из-за локализации пластической деформации в плоскостях действия максимальных касательных напряжений часто получается излом, характерный дляразруше- [c.80]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...