Напряжения Зависимость от деформаций при пластической деформации

В жаропрочных сплавах в области малоцикловой усталости, когда предельное состояние достигается в условиях отрицательной асимметрии цикла, имеет место возрастание СРТ по сравнению с развитием трещины при отнулевом (пульсирующем) цикле нагружения [22]. С возрастанием уровня напряжения влияние отрицательной асимметрии цикла становится существенней и СРТ значительно возрастает. Сопоставление последовательно снижаемого уровня напряжения на СРТ показало, что при достижении уровня напряжения 500 МПа отрицательная асимметрия цикла и пульсирующий цикл нагружения оказывают эквивалентное воздействие на рост трещины. Это связано с тем, что локальная асимметрия цикла нагружения, определяемая протеканием процесса пластической деформации перед вершиной концентратора напряжений, оказывается недостаточной для заметного влияния на процесс разрушения. Следовательно, определение закрытия вершины трещины в разных зонах вдоль фронта трещины при отрицательной асимметрии цикла должно быть осуществлено в зависимости от размера зоны пластической деформации. Для длинных трещин с возрастанием размера указанной зоны по длине трещины имеет место ослабление влияния отрицательной асимметрии цикла на СРТ. В области малоцикловой усталости ослабление роли отрицательной асимметрии цикла на рост малых трещин в пределах нескольких миллиметров от вершины концентратора напряжений происходит по мере снижения размеров формируемой перед ним зоны. [c.294]

Для малопластичных материалов характерно некоторое пластическое деформирование перед разрушением, в процессе которого перемещения могут достигать предельных значений. При этом за счет пластического деформирования в детали происходит перераспределение напряжений, так что к моменту разрушения напряжения могут отличаться от напряжений, соответствующих упругому состоянию. В зависимости от условий работы конструкции несущая способность деталей из малопластичных материалов может ограничиваться как по перемещениям, так и по разрушению. За счет перераспределения напряжений в сечении, происходящего при пластических деформациях материала детали, может происходить некоторое увеличение несущей способности детали. [c.492]

В зависимости от времени действия нагрузок деформации бетона могут быть упругими, пластическими и др. При кратковременном действии нагрузок и малых напряжениях бетон является упругой средой с модулем упругости Е = 10V(1,7 + Ш а1) кгс/см упругопластические свойства характеризуются модулем пластичности Е = EzJ . [c.170]

Деформация, происходящая в результате ползучести, может либо прекратиться, либо продолжаться до разрушения материала, в зависимости от нагрузки и температуры. На рис. 2.17 показана кривая ползучести, выражающая зависимость относительных деформаций образца от времени действия постоянной нагрузки. Участок кривой ОЛ соответствует быстрому нагружению образца, при котором возникают упругие деформации еу. Далее на участке AD при постоянной нагрузке (напряжениях) появляются и непрерывно растут пластические деформации [c.40]

Аналитические зависимости между а и Кд при растяжении-сжатии и изгибе учитывают циклическую вязкость материала и градиент напряжений у поверхности надреза [44]. Зависимость величины/С от Од с уменьшением радиуса надреза имеет максимум. Восходящая часть кривой Kg=f(ag) может быть аппроксимирована уравнением Кд =Од V [132], которое справедливо при радиусе надреза рн> рПред =о,1-т-0,Змм (в зависимости от испытуемого материала). Параметр v —величина постоянная для данного материала и может служить критерием чувствительности материала к концентрации напряжений. Он характеризует снижение напряжений в образце в условиях пластической деформации и зависит от пластичности материала. [c.121]

Как показано в [19], применение (25) для упругой деформации, а также для упругой составляющей термоэдс при пластической деформации приводит к линейной зависимости термоэдс от приложенного напряжения, причем знак э.д.с. может быть различным в зависимости от топологии поверхности Ферми и ее положения относительно зоны Бриллюэна. [c.156]

Изменение времени релаксации в зависимости от скорости и величины деформации (снижение вязкости с ростом скорости и величины деформации) приводит, как и при распространении волны в стержнях, к снижению напряжений и деформаций за упругим фронтом перед пластической волной. [c.162]

Пусть изменение температуры в элементе 1 за полуцикл равно максимально допустимому по условию приспособляемости. Если бы ползучесть отсутствовала, отображающая точка за цикл дважды проходила бы (в противоположных направлениях) отрезок AD (рис. 21), при этом деформация была бы чисто упругой. При наличии выдержки (при максимальной температуре цикла) точка А в результате релаксации напряжений в соответствии с выражением (1.55) переместится в положение В. Вследствие этого при охлаждении будет иметь место мгновенная пластическая деформация D. В зависимости от параметров системы эта деформация может происходить а том же элементе 1 (рис. 21, а) или в элементах, испытывающих изотермическое нагружение (рис. 21,6). [c.41]

Определение энергии активации процесса. Для вычисления энергии активации процесса пластического течения обычно используют зависимость напряжения течения от температуры и скорости деформации. При этом предполагается, что е,, в уравнении Аррениуса <3.12) не зависит от температуры и напряжения. В большей части [c.84]

В зависимости от факторов, создающих неодинаковые линейные или объёмные изменения в смежных объёмах металлического изделия, остаточные напряжения разделяются на а) тепловые или температурные напряжения, возникающие вследствие неоднородного охлаждения или нагревания б) напряжения от наклёпа, возникающие вследствие неоднородного линейного или объёмного изменения при пластической деформации в) фазовые напряжения, возникающие при фазовых и структурных превращениях и диффузионных процессах в металле. [c.210]

Мартенсит деформации отличается от мартенсита охлаждения . После пластической деформации мартенсит получается более дисперсным, что ведет к улучшению механических свойств. В зависимости от условий деформирования (температуры, степени, схемы напряженного состояния) и состава сплава образуются различные формы мартенсита и в некоторых случаях — весьма мелкие частицы. Упрочнение при пластической деформации аустенита является результатом суммарного действия наклепа исходной фазы (и передачи по наследству дефектов структуры продуктам превращения) и фазового превращения аусте-нит- мартенсит. [c.258]

Как правило, во время стабилизации в наиболее напряженных местах упругого элемента возникают пластические деформации. На рис. . , а показано перемещение Л некоторой точки упругого элемента в зависимости от нагрузки р в процессе стабилизации пульсационным нагружением. При снятии нагрузки после первого нагружения упругий элемент сохранил остаточное перемещение величиной Д ост,- С увеличением числа iV циклов [c.20]

В то же время эквивалентное напряжение при 6<6s может быть выражено через Aq — тангенс угла наклона прямой б,- — h (см. область 1 на рис. 107). На основе зависимости (173) радиуса зоны пластической деформации от ао,2 связь между а, и Ло будет иметь вид [c.246]

Выше мы установили, что фронтальная часть мгновенной границы текучести начально изотропного металла не имеет угловых точек, выпукла и по форме близка к дуге окружности. С возрастанием величины пластической деформации граница текучести такого металла расширяется и перемещается в направлении предшествующей предварительной пластической деформации, что оправдывает концепцию трансляционно-изотропного упрочнения по крайней.мере в пределах, рассмотренных в главе I, величин пластических деформаций и путей нагружения. Необходимо выяснить, остается ли эта концепция справедливой независимо от характера напряженного состояния, и найти параметры, определяющие как размеры последующих границ текучести, так и координаты их центра. С этой целью в лаборатории было предпринято систематическое изучение эффекта Баушингера для. различных металлов в зависимости от пути и степени равномерной пластической деформации. Необходимость такого систематического изучения этого эффекта была вызвана тем, что известные в литературе работы по исследованию эффекта Баушингера (см., например, [70—80], [103]) охватывают отдельные значения одномерной пластической деформации металлов, чаще всего после различных видов термообработки, вызывающих структурные изменения и неопределенные макронапряжения, которые обусловливают неопределенность пути нагружения. Например, в работе [75] приводятся результаты исследования эффекта Баушингера при пластической деформации растяжения (сжатия) 0,2% для рада металлов, подвергнутых различным видам термообработки. Данные этой работы показывают, что эффект Баушингера зависит от вида термообработки. В работе [77] приводятся (табл. 6, 7 результаты исследования этого эффекта для стали при трех (четырех) значениях пластической деформации растяжения (сжатия) и промежуточного суточного естественного старения, причем эти ре- [c.38]

В зависимости от температурного режима термоциклирования деформации протекают пО-разному. Так, известно [125], что термические напряжения при высокотемпературных теплосменах вызывают в материалах пластическую деформацию путем проскальзывания по границам, миграцию границ и образование субструктуры, а кроме того, полигонизацию и рекристаллизацию. Структурные напряжения в данном случае не играют существенной роли, так как вследствие значительной подвижности границ они непрерывно релаксируют. Наоборот, изменение температуры в низкотемпературной области может вызвать из-за малой подвижности границ значительные структурные напряжения, приводящие иногда к образованию трещин. При этом помимо внутризеренного скольжения наблюдаются интенсивное двойникование, фрагментация зерен и образование полос деформации. Эти представления лежат в основе механизма, получившего в литературе название термического зацепления [239], согласно которому релаксация напряжений, возникающих вблизи зерен при высоких температурах, осуществляется путем течения по границам зерен, а при низких — в результате пластической деформации сколь- [c.15]

Если материал несжимаем (е = 0) при упругих и при пластических деформациях, то график зависимости интенсивности напряжений от интенсивности деформации совпадает с диаграммой растяжения материала. [c.19]

Внецентренное сжатие стержней большой жесткости в пластической области. Так как при внецентренном сжатии, так же как и при чистом изгибе, нормальные напряжения, а следовательно, и соответствующие им деформации изменяются пропорционально расстояниям волокон от нейтральной плоскости, то пластические деформации впервые появляются в волокнах, наиболее удаленных от этой плоскости, в большинстве случаев — в сжатых. По мере роста деформаций пластическое состояние охватывает все большее и большее число волокон, так что в се-чении образуются целые зоны пластичности, охватывающие все большую и большую часть сечения. Граница между упругой и пластической зонами постепенно приближается к нейтральной оси, которая в свою очередь меняет свое положение. В зависимости от поведения материала при пластической деформации окончание этого процесса может иметь различный характер. Мы рассмотрим только случай, когда материал деформируется пластически без упрочнения и имеет одинаковые пределы текучести при растяжении и сжатии. В этом случае пластическая деформация, начавшаяся в сжатой зоне сечения, при определенной величине нагрузки распространяется и на растянутую зону, охватывая постепенно все большую и большую ее часть. Таким образом, за предельное состояние можно принять такое, при котором та и другая зоны сечения оказываются в со- стоянии пластической деформации, т. е. напряжения во всех точках равны соответствующему пределу текучести. Тогда на основании (7.1) получим [c.257]

За предельные принимают те напряжения, которые в каждом отдельном случае представляют опасность для материала в зависимости от нагрузки. Для пластических материалов опасным будет напряжение, при котором возникает остаточная деформация. Такое напряжение называют пределом текучести о . [c.159]

Исследования показали, что в зависимости от степени развития пластической деформации и уровня повреждения изменяются и характеристики сопротивления пластическому деформированию. Например, в начальный момент нагружения сплава ЭИ-437Б при температуре 700° С наблюдалось [30] уменьшение петли гистерезиса и предела текучести б и Ор. Последнее было обусловлено эффектом Баушингера при смене знака нагрузки. Причем чем. больше деформация, тем выше был эффект Баушингера при амплитуде напряжения о = 1,35 (напряжение отнесено к пределу текучести он достигал почти 60%, а для напряжении [c.159]

Отсутствие однозначной связи меокду напряжениями и деформациями при пластической деформации. Это очень важный эффект, отличающий пластическую деформацию от упругой, когда между напряжениями и деформациями есть однозначная связь. Одному и тому же значению напряжения а У (рис, 58) может соответствовать бесчисленное множество значений е Ч, е( > и т. д. в зависимости от процесса деформации. Например, нагружение по линии ОС дает деформацию нагружение по линии O D, а затем разгрузка по линии DD дает деформацию и т. д. [c.158]

Если в упругом расчете однородная оболочка или пластина является одним элементом в последовательности элементов, то при наличии в ней упругопластической воны она является неоднородной, так как в зависимости от достигнутого уровня пластических деформаций меняются упругие параметры в сечении. Поэтому дополнительно к информации о геометрии конструкции задается число разбиений однородных элементов в упругопластической зоне на короткие участки длиной 0,1—0,2/г, в пределах которых упругие параметры считаются в каждом приближении постоянными. Так как предполагается, что протяженности, этой зоны невелика, коэффициент Пуассона принимается в ней равным 0,5, как и в чистопластических зонах. В п-м приближений по известным из предыдущего приближения для каждого элемента модулям упругости и определяются переменные по толщине напряжения ( , (У , интенсивность напряжений сГ = [c.125]

Кривой ползучести называется график зависимости от времени полных или пластических (возникших в результате ползучести) деформаций при постоянных напряжении и температуре. Характер кривой ползучести для определенного материала зависит от напряжения и температуры. Для сравнительно небольших температур и напряжен й (например, для стали при температуре порядка 400—500° С и напряжении порядка 500— 1000 кГ1см ) график изображен на фиг. 30. При нагружении нагретого образца деформация весьма быстро возрастает от нуля до некоторой величины, изображенной на графике в масштабе отрезком ОА В дальнейшем, после прекращения роста нагрузки, полная деформация нагретого образца будет постепенно увеличиваться во времени по закону, изображенному линией АВСО. Ординаты этой линии представляют собой вели чины деформаций е за определенный промежуток времени, считая от начала нагружения. Они складываются из деформации, возникшей при нагружении, и деформации, образовавшейся в результате ползучести (пластической деформации). Иногда на графике изображается зависимость от времени только пластической деформации, возникшей за счет ползучести е , тогда ось абсцисс графика расположена так, как показано на фиг. 30 пунктиром. Тангенс угла наклона касательной к линии АВСО в некоторой точке с осью абсцисс в масштабе выражает скорость деформации для определенного значения времени [c.289]

Необходимость расчета на сопротивление хрупкому разрушению определяется существованием хрупких или квазихрупких состояний у элементов конструкций. Основным фактором, определяющим возникновение таких состояний для сплавов на основе железа в связи с присущим им свойством хладноломкости, является температура. На рис. 3.1 показаны области основных типов сопротивления разрушению в зависимости от температуры. При температуре, превышающей первую критическую Гкрь для сплавов, обладающих хладноломкостью, а также для материалов (сплавы на основе магния, алюминия, титана), не обладающих хладноломкостью, в диапазоне рабочей температуры имеют место вязкие состояния. В этом случае предельные состояния наступают лишь после значительной пластической деформации и существенного перераспределения полей деформаций и напряжений в элементах конструкций. Скорость распространения возникающих вязких трещин в этих состояниях оказывается низкой. Вопросы несущей способности и расчета на прочность в этих условиях рассматривают на основе представлений о предельных упругопластических состояниях, анализируемых на основе методов сопротивления материалов и теории пластичности. Позднее возникновение и медленное прорастание трещин при оценке несущей способности, как правило, не учитываются. [c.60]

Применяются гладкие образцы размером 2x8x55 мм с покрытием. Образцы устанавливаются на опоры таким образом, чтобы удар бойка приходился на сторону, обратную покрытию. На покрытие наносятся две риски на расстоянии 3 мм по обе стороны от середины образца. Этим выделяется для наблюдения зона максимальных растягивающих напряжений при пластической деформации. Результат испытания представляется в виде графика зависимости суммарной длины дефектов покрытия от энергии деформации (при упругой деформации) или от величины деформации и затраченной энергии (при пластической деформации). Для определения хладостойко-сти покрытия фиксируется его состояние после динамического нагружения при каждой из выбранных температур. Строится график зависимости суммарной длины дефектов ( д) от энергии деформирования К) при всех температурах (рис. 4.22). [c.76]

Как показывают экспериментальные данные (см. рис. 1.2.4), при наличии в цикле выдержек наблюдается весьма существенное изменение напряжений и деформаций, причем накопленная деформация может превышать заданный размах в 2—3 раза и более. Расчет длительной малоцикловой прочности в соответствии с кинетическими деформационными критериями в форме уравнений (1.2.8), (1.2.9) дает для рассматриваемого случая нагружения хорошее соответствие расчетных и экспериментальных данных (таблица 1.2.1). На рис. 1.2.2, б показаны величины накопленного повреждения для режимов нагружения с выдержками при растяжении и сжатии, а также только при сжатии (точки 4). Характерно, что новые данные укладываются в поле рассеяния точек, соответствующих испытаниям, проведенным в условиях мягкого и жесткого нагружений без выдержек и с выдержками при постоянном напряжении (точки 2). Для расчета величины повреждения использована зависимость распо.пагаемой пластичности от времени, где ( ) — пластическая деформация при статическом разры- [c.27]

Непосредственное измерение величины линейной деформации зерен поверхностных и внутренних слоев образца из поликристал-лического армко-железа [60] показало, что при деформировании на площадке текучести величина линейной деформации поверхностного слоя составляла 2,52%, в то время как объемные слои продеформированы всего на 0,8%,что свидетельствует о пониженном напряжении течения поверхностных слоев. Различие в напряжениях течения поверхностных и внутренних слоев материалов оказывает существенное влияние на распределение действующих и остаточных напряжений в ГЦК металлах [61]. Сплавы, претерпевающие в процессе трения фазовые превращения [62], а также сплавы, содержащие мягкую структурную составляющую [63], также имеют свойства поверхностных слоев, отличные от глубинных. Соответственно и упрочнение при пластической деформации, отображаемое зависимостью прочности от плотности дислокаций, Б поверхностных слоях (кривая 2) и на глубине (кривая 1) будет протекать различно (рис. 3) [64]. [c.23]

Выделение частиц фаз внедрения в объеме и по границам зерен оказывает на литом металле охрупчивающее действие — повышается температура хрупко-вязкого перехода (рис. 3.7), снижаются прочность и пластичность при комнатной температуре, особенно на образцах, вырезанных в поперечном направлении к оси слитка. Наряду с этим интенсификация распада твердого раствора вследствие модифицирования и сопровождающий ее рост внутренних напряжений существенно повышают сопротивление металла пластической деформации. При этом удельное давление прессования слитков увеличивается в 1,5—2 раза в зависимости от степени деформации. [c.54]

Допускаемую величину касательного напряжения при чистом сдвиге можно было бы определить таким же путем, как и при линейном растяжении и сжатии, т. е. экспериментально установить величину опасного напряжения (при текучести или при разрушении материала) и, разделив последнее на тот или иной коэффициент запаса прочности, найти допускаемое значение касательного напряжения. Однако этому на практике мешают некоторые обстоятельства. Деформацию чистого сдвига в лабораторных условиях создать очень трудно — работа болтов и заклепочных соединений осложняется наличием нормальных напряжений при кручении сплошных стержней круглого или иных сечений напряженное состояние неоднородно в объеме всего стержня, к тому же при пластической деформации, предшествующей разрушению, про 1сходнт перераспределение напряжений, что затрудняет определение величины опасного напряжения при испытаниях на кручение тонкостенных стержней легко может произойти потеря устойчивости стенки стержня. В связи с этим допускаемые напряжения при чистом сдвиге и кручении назначаются на основании той или иной теории прочности в зависимости от величины устанавливаемых более надежно допускаемых напряжений на растяжение. [c.145]

Условимся изображать тензоры напряжений и их приращения в девятимерном пространстве напряжений векторами (рис. 92). Вначале рассмотрим неупрочняющуюся упруго-пластическую среду Прандтля (рис. 70). При одноосном растяжении для нее нет однозначной зависимости между напряжением а и пластической деформацией е . Рассмотрим теперь деформацию такой среды при объемном напряженном состоянии. Пусть напряжения и деформации отсутствуют (точка О, рис. 92). Тензоры напряжений, соответствующие векторам ОЛ, ОВ, ОС, переводят среду в пластическое состояние, поскольку точки Л, В, С лежат на поверхности текучести 2т- Для неупрочняющейся среды поверхность нагружения неподвижна и совпадает с поверхностью текучести. Поэтому точка, изображающая напряженное состояние, при пластической деформации движется по поверхности 2т (например точка Ni, рис. 80). Будем двигаться по 2т от точек В и С к точке А. При этом возникнут разные пластические деформации на пути С А — (в /)сл, на пути В А — е.1,)вА. Итак, 1210 [c.210]

Изучение дислокационных структур. Исследуют структуры, возникающие в металлах и сплавах при холодной и горячей пластической деформации, в том числе при термомеханической обработке, ползучести, полигониза-ции и рекристаллизации, при облучении быстрыми частицами и др. Можно определять плотность дислокаций (в интервале от 10 до, 10 1 СМ ), изучать особенности формирования дислокационных структур в сплавах с различной энергией дефектов упаковки в зависимости от температуры и скорости деформации и уровня приложенного напряжения (характер распределения дислокаций в материале, образование дислокационных конфигураций и пр.). Существуют специальные приемы исследования сложных дислокационных структур (с плотностью дислокаций >10 см 2), возникающих при сильной пластической деформации или в результате мартенситного превращения [7]. [c.60]

Вопрос, является ли указанная диаграмма единой для различных напряженных состояний и путей нагружения, интересен и в следующем отношении. В некоторых работах зависимость размера зерна от предшествовавшей отжигу пластической деформации использована для экспериментального определения величины этой деформации. При этом диаграмма рекристаллизации растянутого материала использована в качестве градуировочного графика. Для того чтобы такое определение деформации было обосновавным, необходимо убедиться в универсальности указанной диаграммы. [c.159]

Кд = a V, которое справедливо при радиусе надреза р > 0,1 ,3 мм (в зависимости от испытуемого материала). Параметр V — величйна постоянная для данного материала и является критерием чувствительности материала к концентрации напряжений, он характеризует снижение напряжений в образце в условиях пластической деформации и зависит от пластичности материала. [c.190]

Неоднородность напряженного состояния вдоль фронта трещины обусловлена различием в напряженном состоянии материала. Наибольшее стеснение пластической деформации в середине образца приводит к тому, что трещины зарождаются и первоначально распространяются в срединных слоях материала. Задержка развития трещины вблизи боковых поверхностей образца приводит к тому, что начало движения трещины по боковой поверхности происходит при значительной длине ее в срединных слоях материала. В зависимости от неоднородности свойств материала и однородности условий нагружения образца эффекта макротуннелирования трещины может быть симметричным или асимметричным — опережение развития трещины по одной поверхности образца по сравнению с другой. Искривление трещины вследствие различия в стеснении пластической деформации может быть постоянным в направлении ее роста. В этом случае несовпадение измеряемой величины шага бороздок и величины AI/AN будет характеризоваться условием gv = onst 4 1. [c.193]

В зависимости от характера материала и типа напряженного состояния оценивает либо сопротивление пластическим деформациям, либо сопротивление хрупкому разрушению. Применима для материалов, различно со-противлиюп1,ихся растяжению и сжатию. Не должна применяться для трехосных напряженных состояний при совпадении знаков 01 и аз [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...