Деформации достигает

В этих обстоятельствах наиболее разумным представляется избрать критерием статической прочности напряжение, при котором возникают остаточные деформации достаточно малые, что'бы не нарушить работоспособность детали в средних условиях применения, и достаточно большие, чтобы допускать уверенный их замер при испытаниях рядовой точности. В качестве такого показателя чаще всего применяют условный предел текучести с>о,2> представляющий собой напряжение, вызывающее в испытательном образца при разовом и 'кратковременном нагруженпи остаточную деформацию 0,2%. Вели необходима повышенная точность, то применяют показатели cF0i02 и сг0.оо2 (пРеДелы текучести при остаточных деформациях соответственно 0,02 и 0,002%).

В рассмотренных двух простейших случаях деформация определяется одной величиной е или у. Более сложные деформации уже нельзя определить заданием одной величины. Однако, пока деформации достаточно малы, можно всякую деформацию рассматривать как результат некоторых растяжений и сдвигов. Если мы выберем в теле какие-либо три взаимно перпендикулярных направления, то всякую деформацию мы сможем представить как результат трех растяжений по этим трем взаимно перпендикулярным направлениям и трех сдвигов в плоскостях, перпендикулярных к этим направлениям. Если значения этих трех растяжений и трех сдвигов будут заданы, то мы сможем

На основе теорий, рассматривающих механическое поведение композита в целом, можно получить близкое к действительности описание связи напряжений с деформациями в композиционном материале в том случае, когда отношение наибольшего характерного размера структуры к наименьшему характерному размеру неоднородности деформации достаточно мало по сравнению с единицей. Самые элементарные сведения о механическом поведении композита в целом находятся путем осреднения перемещений, напряжений и деформаций по представительному объему. Простейшая теория для таких осредненных параметров связывает средние напряжения со средними деформациями при помощи так называемых эффективных упругих постоянных. В этой теории, которая называется «теорией эффективных модулей», механические свойства композита отождествляются со свойствами некоторой однородной, но, вообще говоря, анизотропной среды, «эффективные модули» которой определяются через упругие модули компонентов композита и параметры, характеризующие его структуру.

Ударно-тепловое изнашивание происходит при соударении металлических поверхностей, подверженных по условиям эксплуатации значительному объемному нагреву. Благоприятные условия деформации достаточно вязкого металла исключают возможность образования в зоне контакта сложного рельефа в виде лунок или иного рисунка. При соударении контактируемые поверхности деформируются и хорошо прирабатываются. Твердые частицы, попадающие на одну из поверхностей контактирования при их соударении, внедряются в металл, легко его деформируя. При этом создаются благоприятные условия для шаржирования поверхности разогретого металла твердыми частицами.

В этих обстоятельствах наиболее разумным представляется избрать критерием статической прочности напряженна, при котором возникают остаточные деформации достаточно малые, что'бы не нарушить работоспособность детали в средних условиях применения, и достаточно большие, чтобы допускать уверенный их замер при испытаниях рядовой точности. В качестве такого показателя чаще всего применяют условный предел текучести a02i представляющий собой напряжение, вызывающее в испытательном образце при разовом и кратковременном нагружении остаточную деформацию 0,2%. Если необходима повышенная точность, то применяют показатели a0i02 и сго.оог (пределы текучести при остаточных деформациях соответственно 0,02 и 0,002%).

Нетрудно видеть, что для определения размаха пластической деформации достаточно построить кривую деформирования (7.10) при Э# = г в (Ti) \ + г в (Г2) > иначе говоря, сложить кривые ири TI и Г2 (рис. 7.16) и, отложив величину Ае = ej — e2, найти вторую точку полуцикла А. Проведя линию упругой разгрузки АС, получим размах пластической деформации Ар, который может оказаться чуть больше ширины петли б (см. рис. 7.15, б).

Для построения амплитудно-фазовой характеристики деформации достаточно знать лишь величину постоянных составляющих, поскольку постоянная составляющая представляет собой деформацию волокна от центробежной силы, возникающей из-за дисбаланса, и, следовательно, для построения амплитудно-фазовой характеристики деформации нужно вдоль осей координат отложить величины Л0(ш) и Л0'(со) соответственно.

В Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физическом институте (МИФИ) на установке для испытания на термическую усталость исследовали трубчатые образцы при повторно-переменном кручении в условиях чистого сдвига с синхронизацией механического деформационного и термического циклов по экстремальным значениям температуры и деформации сдвига, а также при растяжении и сжатии с частотой 2 цикла/мин в интервале температур 650—250° С [10]. Было установлено, что для рав-ноопасных напряженных состояний отношение амплитуд касательных и нормальных напряжений Дт/Д(Т = 0,572 ч-0,585, что соответствует положению энергетической теории прочности, а степенные зависимости долговечности от интенсивности полной и пластической деформации достаточно удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными. Кроме того, была показана возможность расчета деталей на термическую усталость при сложнонапряженном состоянии по результатам испытаний на растяжение и сжатие.

лаксационные процессы, т. е. скорость деформации достаточно вы-

В работе [206] процесс пластической деформации твердого тела рассматривается в виде коррелированной последовательности элементарных актов разрядки концентраторов напряжений, сопровождающихся рождением дефектов. Каждый акт разрядки (элементарный акт пластичности) ускоряет срабатывание соседних концентраторов. В целом процесс пластической деформации представляется в виде распространения фронта волны активизации концентраторов напряжений. Поскольку в основе модели лежит элементарный акт релаксации напряжений, в работах [206, 215] введен термин "релаксационные волны", которые в данном случае рассматриваются как диссицативная пространственно-временная структура. В процессе формирования релаксационной волны разгрузка каких-либо зерен поликристаллов вызывает, с одной стороны, рост напряжений на близко расположенных концентраторах, а с другой стороны, снижает общий уровень напряжений во всем объеме деформируемого образца. В работе [206] установлена линейная корреляция между длиной волны пластичности и размером зерна и высказано предположение, что в материалах с размером зерна меньшим 4,5 мкм релаксационные волны возникать не могут. Поскольку релаксационные волны пластичности наблюдались также на поверхности образцов из аморфного сплава Fe4oNi4()B2o, отмечено, что волновой характер распространения пластической деформации достаточно универсален [215].

Хотя оба способа — и способ учета частоты при оценке долговечности по размаху деформации, и способ разделения размаха деформации — достаточно хороши для оценки долговечности, способ разделения размаха деформации является, по-видимому, единственным средством исследования сложных процессов нагружения, которые характерны для большинства конструкций и их элементов. В сложных ситуациях, когда точно разделить размах деформации не удается, можно предположить, что доминирующей является та часть, которая вносит наибольшую долю поврежденности, при этом будет получена нижняя граница долговечности.

С увеличением деформации степень текстурованности возрастает и при больших степенях деформации достигает 100%, т. е. все зеряа оказываются одинакового ориентированными.

2) локальная текучесть и разрушение проявляются тогда, когда плотность энергии деформации достигает максимального значения;

ческой деформации электропроводность вначале снижается и при некоторой, определенной для каждого материала степени пластической деформации достигает наименьшего значения; при дальнейшем росте деформации уровень электропроводности стабилизируется и существенно не изменяется (фиг. 9, кривые /).

Исследование зависимости равновесного потенциала меди от скорости деформации показало (рис. 28), что нагружение металла в упругой областц приводит к резкому разблагораживанию потенциала. Сдвиг возрастает пропор-0,2 ционально скорости деформации и при максимальной скорости деформации достигает 20 мВ. В области перехода от упругой к упруго-пластической деформации (стадии, отвечающей течению ме-

тенциала. Сдвиг возрастает пропорционально скорости деформации и при максимальной скорости деформации достигает 20 мВ. В области перехода от упругой к упруго-пластической деформации (стадии, отвечающей течению металла в поверхностных слоях) наблюдается резкий сдвиг потенциала в сторону положительных значений, причем тем больший, чем меньше скорость деформации. В области перехода от линейного к параболическому упрочнению также происходит разблагораживание потенциала, стабилизирующееся на стадии динамического возврата и достигающее при максимальной скорости деформации величины 134 мВ.

ройства заостренная проволока пропускается через первую фильеру и огибается вокруг натяжного шкива / один-два раза и свободно пропускается через волокодер-жатель 3 на направляющий шкив 2. Усилие волочения создается на вытяжном шкиве; направляющий шкив служит для изменения направления волочения. Волочение в следующей фильере 4 происходит на ступени шкива большего диаметра и т. д. На машинах с двумя парами ступенчатых шкивов осуществляется протяжка через большое количество фильер (до 25) с суммарным относительным обжатием до 90 %. При производстве проволоки волочением применяют отжиг для снятия упрочнения металла и восстановления его пластических свойств перед дальнейшим волочением. Часто при производстве тонкой проволоки, еще до получения требуемого диаметра, суммарная степень деформации достигает больших значений, что вызывает значительное упрочнение металла и потерю пластичности. Дальнейшее волочение проволоки возможно только после отжига. Готовую проволоку подвергают термической обработке для получения заданных свойств по прочности, твердости, удлинению и т. д.

Предел пропорциональности (упругости) ст — величина напряжения, при котором отступление от линейной зависимости на диаграмме деформации достигает такой величины, что тангенс угла наклона уменьшается на 50% от величины своего значения на линейном участке. .1

Предел пропорциональности (условный) (апц) — величина напряжения, при котором отступление от линейной зависимости на диаграмме деформации достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованного касательной в этой точке к кривой деформации, увеличивается на 50% своего значения на линейном участке. Величина сгпц в инженерных расчетах указывает напряжение, до которого конструкция может работать без остаточных напряжений.

С увеличением деформации степень текстурованности возрастает и при больших степенях деформации достигает 100%, т. е. все зерна оказываются одинакового ориентированными.

При нагреве в участках околошовной зоны и кристаллизующегося шва возникают упругопластические деформации и напряжения сжатия. В дальнейшем при охлаждении их знак меняется и происходит монотонное возрастание деформации и напряжений растяжения. Как показано Н. Н. Прохоровым, в условиях наплавки на кромку пластины стали Х18Н10Т к моменту полного охлаждения величина остаточной продольной деформации достигает 1,6%. Если наплавка производится на малоуглеродистую сталь Ст.З или закаливающуюся при сварке сталь марки 25ХН4, то на величину конечных деформаций оказывают заметное влияние также объемные изменения при у —> «-превращении и образовании мартенсита.

При применении механического ускорения в процессе испытаний на ползучесть уровни напряжений при лабораторных испытаниях значительно превышают ожидаемые расчетные напряжения, так что предельные расчетные деформации достигаются гораздо быстрее, чем в реальных условиях. Данные, полученные при механическом ускорении, вычерчиваются, как показано на рис. 13.3, в виде семейства кривых зависимости напряжения от времени для различных значений деформации при одной и той же постоянной температуре. Как видно из рисунка, при этом методе может быть использована кривая, соответствующая разрыву при кратковременной ползучести. Кривые для различных постоянных значений деформации вычерчиваются до значения времени, соответствующего продолжительности лабораторных испытаний, а затем экстраполируются до расчетного срока службы. Точка, в которой кривая для предельной расчетной деформации достигает расчетного срока службы, определяет расчетное напряжение (см. рисунок).