Деформацию растяжения

хар-ка ползучести материалов. П.п. характеризует наибольшее напряжение, при к-ром скорость или деформация ползучести за определ. промежуток времени не превышает значения, установл. техн. условиями. Обозначается апл. При определении П.п. обязательно указываются условия: темп-pa и допуск на скорость или деформацию ползучести за определ. промежуток времени.

ПРЕДЕЛ ПОЛЗУЧЕСТИ — механич. хар-ка материалов: наибольшее напряжение, при к-ром скорость или деформация ползучести за определённый промежуток времени не превышает значения, установл. технич. условиями. Обозначается a . При пользовании термином обязательно указываются условия определения П. п.: темп-ра и допуск на скорость или деформацию ползучести за определённый промежуток времени.

деформацию ползучести и ее скорость находим из (27) и (29): 1 1 da

накопленную деформацию ползучести за цикл, в свою очередь

Универсальная машина71 для испытания на усталость при различных видах напряженного состояния — изгибе, кручении, растяжении и сжатии, а также сложно-напряженном состоянии при совместном действии изгиба и кручения содержит два направленных вибратора, угол между которыми можно изменять от 0 до 90°. Разработана машина, позвочяющая проводить испытания образцов или тонкостенных элементов конструкций при программном нагружении в условиях чередования статической ползучести и циклического нагружения [76]. Для исследования влияния переменных циклических напряжений на процесс ползучести разработано устройство [120], позволяющее регистрировать деформацию ползучести в указанном режиме нагружения. Установка72 позволяет проводить испытания плоских образцов на усталость при знакопеременном изгибе и кручении.

В условиях мгновенного изменения силового режима эквивалентность структурных состояний отражает величина работы напряжений, действующих на деформацию ползучести. Учитывая сказанное, целесообразно в уравнение типа (3.7) в качестве меры упрочнения и разупрочнения применить величину работы и уравнение записать в виде

активного нагружения и деформацию ползучести при выдержке. Этим компонентам может быть приписана ответственность за накопление материалом тех или иных повреждений. Так может быть сделано предположение, что доля усталостного повреждения зависит только от величины пластической деформации при активном нагружении, а доля длительного статического повреждения — от суммарной необратимой деформации. При этом для всех случаев испытаний, кроме испытаний по схеме рис. 1.2.1, г, получено (точки 1) несколько меньшее поле рассеяния величин накопленного повреждения (рис. 1.2.2, б). Однако образцы, испытанные по режиму, приведенному на рис. 1.2.1, г, дают малые значения накопленного повреждения (точки 3), что исключает использование такого подхода при оценке длительной малоцикловой прочности.

В соответствии с этим представляется целесообразным располагать данными по ползучести, длительной прочности и разрушающим деформациям при соответствующих уровнях постоянных напряжений в широком диапазоне времени до разрушения, в том числе и для кратковременной ползучести. С другой стороны, было бы важно получить данные о сопротивлении циклическому деформированию и разрушению без учета влияния времени для того, чтобы оценить деформацию ползучести и циклическую пластическую деформацию, а также соответствующие им повреждения. Такие данные получить непосредственно из опыта представляет известные трудности, поскольку время цикла и общее время до разрушения в этом случае должны быть достаточно малы, чтобы не происходило развития деформаций ползучести и падения во времени пластичности и прочности. Следует заметить, что приемлемые в этом смысле частота и время до разрушения существенно зависят от температуры.

Однако из-за большой трудоемкости оптический метод не позволяет достаточно широко исследовать кинетику процесса унругопластического деформирования, а также выя!влять деформацию .ползучести на этапе выдержки.

Пластическую деформацию ползучести в сумме с упругим последействием, которое не представляется возможным отделить от ползучести, не производя разгрузки, при условии воздействия постоянной по величине нагрузки можно изобразить ') при помощи следующей линейной зависимости, подтвержденной многочисленными опытами: »

Здесь первое слагаемое определяет мгновенную деформацию, а второе — установившуюся деформацию ползучести. Значит, величина o0Ai/E указывает ту часть деформации, которую вносит в общую деформацию ползучести механизм со временем запаздывания уг. %

Последовательность формования труб (в нашей стране диаметром до 1020 мм) приведена на рис. 8. В соответствии с такой технологией максимальному местному наклепу могут подвергаться участки поверхности трубы, отмеченные на рисунке стрелками. Упрочнение этих зон может быть связано с предварительной подгибкой продольных кромок листовой заготовки (а), свободной штамповкой листа в U-образную заготовку (б, в) и последующей последовательной ее штамповкой в цилиндрическую форму в закрытом штампе (г, д, е). При этом получение цилиндрической заготовки сопровождается постепенным пластическим обжатием оболочки и укорочением в итоге ее периметра на 0;4-0,7 % для фиксации размеров трубы. Такое пластическое сжатие распределяется неравномерно, и основная деформация сосредоточивается вблизи подогнутых кромок листа и в нижнем полуперимет^е сечения вследствие возможной потери устойчивости стенок U-образной заготовки в закрытом штампе (г). При этом возможно явление перехода плоской формы изгиба в пространственную ("опрокидывание"). При опрокидывании сечения в закрытом штампе сначала формируется характерное неустойчивое сечение с профилем вогнутого эллипса. Последний ввиду возрастающей стесненности обжатия (д, е) и смены знаков изгибающих моментов постепенно трансформируется в сечение цилиндрической формы. В результате металл отмеченных зон поверхности трубы претерпевает в процессе ее изготовления реверсивные нагружения и/постепенно локально упрочняется. В соответствии с эффектом раушингера в этих зонах следует ожидать повышенную деформацию растяжения в процессе правки сваренных труб при экспандировании.

зультате произойдет равномерное укорочение всей пластины и грань пластины 1 займет положение 4. Поскольку шов и зона термического влияния связаны с основным металлом, то они претерпевают внутреннюю упругопласт ическую деформацию растяжения, пропорциональную заштрихованной площади 5. Соответствующие упругой деформации растягивающие напряжения (+) в шве и :юне термического влияния уравновешиваются сжимающими напряжениями (—) в основном металле (рис. 5.49, в).

В сосуде создают давление, вызывающее пластическую деформацию растяжения внутренних слоев стенки (рис. 273, е). После снятия давления упругонапряженный основной материал стенки, возвращаясь в исходное состояние, сжимает пластически деформированные внутренние слои, вызывая в них остаточные напряжения сжатия (рис. 273, ж). Напряжения растяжения, возникающие в стенках сосуда под действием рабочего давления (рис. 273, з), отчасти уравновешиваются предварительными напряжениями сжатия. Пик напряжения у внутренней поверхности снижается, распределение напряжений по стенке становится более равномерным (рис. 273, tt), прочность сосуда возрастает.

Стержень (рис. 91), под действием двух равных по величине и противоположно направленных по его продольной оси сил Р, претерпевает деформацию растяжения, которая про-является в изменении длины и поперечных размеров стержня. Его первоначальная длина / увеличивается на величину Д/, именуемую абсолютным удлинением, и становится равной /!. Таким образом,

Влияние концентрации напряжений на прочность деталей машин, испытывающих деформацию растяжения (сжатия), изгиба или кручения, проявляется примерно одинаково. Опыты показывают, что для пластичных материалов концентрация напряжений при статических нагрузках не представляет опасности, поскольку за счет текучести в зоне концентрации происходит перераспределение (вы- — равнивание) напряжений. Величина I эффективного коэффициента концент- 4~-рации Л'« в этом случае близка к \ единице.

Задача 2.3. Диаметр стального прутка, из которого сделано звено якорной цепи, d=15 мм. Определить напряжение в поперечном сечении звена (рис. 245), учитывая только деформацию растяжения и принимая, что нагрузка распределяется на обе стороны звена поровну.

Угол сдвига у представляет собой величину изменения первоначально прямого угла между гранями параллелепипеда. Он характеризует деформацию сдвига, подобно тому как величина Е характеризует деформацию растяжения или сжатия.

Деформацию растяжения можно охарактеризовать величиной относительного удлинения. Если / — длина тела до растяжения, а /х — после растяжения, то абсолютное удлинение тела при растяжении А/ = li—I Относительное удлинение с

При таком рассмотрении предполагается, что деформация упругого тела в каждый момент времени тождественна со стационарной деформацией, соответствующей постоянной внешней силе, значение которой разно мгновенному значению изменяющейся внешней силы в рассматриваемый момент времени. Так, например, рассматривая изготовленный из материала с модулем Юнга Е стержень сечением S, подвергающийся действию изменяющейся со временем силы F (рис. 258), для определения деформации стержня методами статики мы должны предположить, что в каждый момент времени стержень испытывает однородную деформацию растяжения и величина этой

Как уже говорилось, с каждым из внутренних силовых факторов связан определенный вид деформации. Если в сечении возникает единственный внутренний силовой фактор — продольная сила N, — тело испытывает деформацию растяжения (рис. 2. 9, а) или сжатия (рис. 2. 9,6). Если в сечении не равен нулю только один крутящий момент Мг, то брус работает на кручение (рис. 2.9,б). В случае, когда в сечении возникает изгибающий момент МХ(МУ), брус работает на изгиб. Если в сечении возникнет только изгибающий момент, деформация будет называться чистым изгибом

V. В каком случае брус испытывает деформацию растяжения (сжатия)?