Петля гистерезиса при циклических деформация

Величина накопленной односторонней деформации определяется на основе кривой циклического деформирования [1] и представляет собой разность между шириной петли гистерезиса в полуциклах растяжений и сжатия [c.328]

Циклические испытания проводились при мягком цикле нагружения в условиях пульсирующего сжатия. Размах напряжений задавался в пределах (0,4...0,9 , где -предел прочности при сжатии до разрушения. В ходе испытаний регистрировались кривые деформирования и зависимость деформации рабочей части образца от времени. Полученные кривые деформирования нелинейны. Ширина петли гистерезиса на первых циклах уменьшается, что говорит об упрочнении материала. При последующих циклах нагружения происходит увеличение ширины петли гистерезиса и непрерывное уменьшение касательного модуля. Одновременно с этими процессами, характеризующими разупрочнение материала, наблюдается непрерывное одностороннее накопление неупругой деформации образца. Скорость накопления деформации и разупрочнения остается постоянной во время стабильной работы материала и начинает резко увеличиваться перед разрушением образца. С увеличением температуры испытаний процессы накопления деформаций и разупрочнения идут интенсивнее и проявляются уже при малых уровнях циклических напряжений. На кривой деформирования (выпуклой на первых циклах) после 10 — 15 циклов нагружения появляются перегибы в полуциклах нагружения и разгрузки, что говорит об образовании и развитии двух систем трещин, ответственных за рассеянное разрушение материала образца. Предложена модель материала с односторонними связями, учитывающая две системы развивающихся трещин и позволяющая описать математически стабильный цикл деформирования графита. [c.71]

Известно, что усталостные свойства коррелируют с формой петли гистерезиса при циклических испытаниях [373, 378]. Это утверждение становится более очевидным, если учесть, что параметр энергии Баушингера связан с упругой энергией, запасаемой в образце во время циклической деформации. Более наглядным является анализ формы петли гистерезиса за цикл испытаний при сравнимых амплитудах деформации. При этом чем выше среднее значение энергетического параметра, тем лучше усталостные свойства. [c.219]

Следовательно, увеличение времени действия силы на полимер эквивалентно повышению температуры испытания, и наоборот. Иными словами, один и тот же эффект при механическом воздействии на полимер может быть достигнут медленно действующей силой при низкой температуре или быстродействующей силой при высокой температуре. На этом основан так называемый принцип температурно-временной суперпозиции, связывающий математической зависимостью время действия силы на полимер с температурой. Для появления петли гистерезиса решающее значение имеет соотношение времени действия силы и времени перегруппировок структурных элементов макромолекул (сегментов). На это соотношение можно влиять как изменением времени действия силы, так и изменением температуры, так как релаксационные и гистерезисные явления обусловлены структурными перегруппировками макромолекул. Зависимость проявления релаксационных свойств и гистерезиса от времени действия силы имеет большое значение при работе полимерных изделий или испытании образцов в условиях действия циклических многократно повторяющихся деформаций. Большие гистерезисные потери в первом цикле деформации полимера быстро уменьшаются при проведении второго, третьего и т. д. циклов деформации (рис. 47), После первого цикла деформации структура полимера перестраивается и как бы приспосабливается к новым условиям (величина и время нагружения). Во втором цикле после разгрузки в первом цикле структура полимера не успевает вернуться в исходное состояние, и последующие циклы деформации проходят с уже ориентированным в направлении деформирования полимером, В результате площадь петли гистерезиса уменьшается и механические потери снижаются. Естественно, что такая перестройка характерна для данного вида циклической деформации и при его изменении вновь возрастут гистерезисные потери. [c.102]

Диаграмма (рис. 1), изображающая напряжение (а) как функцию циклически изменяющейся деформации (е), имеет вид петли (т. наз. петля гистерезис а), площадь к-рой пропорциональна механическим потерям цикл а— доле упругой энергии, превращающейся в тепло за каждый цикл. При повторных нагружениях форма петли наиболее существенно изменяется за несколько первых циклов, а затем, если нет вязкого или химич. течения (см. Вязкотекучее состояние. Течение химическое), она практически стабилизуется (рис. 2). практич. значение имеют проявления нагружении, когда [c.314]

Закрытая петля имеет место при многократных деформациях и получила название упругого гистерезиса. При этом разница в ходе кривых деформации и восстановления вызывается в основном наличием внутреннего трения в резине, т. е. несоответствием между временем воздействия нагрузки и временем, потребным для установления равновесия между напряжением и деформацией. С явлением упругого гистерезиса приходится сталкиваться при оценке амортизационной способности резины в условиях быстрых циклических деформаций (стр. 328). [c.46]

Характеристикой амортизационной способности резины при этих испытаниях является один из следующих показателей площадь динамической петли гистерезиса, сдвиг фаз между максимумом напряжений и деформацией при циклическом режиме, внутреннее теплообразование, сравнительная величина максимальной амплитуды в условиях резонанса. [c.326]

При совершении первых циклов происходит как бы тренировка образца и площадь петли гистерезиса стремится к некоторой постоянной величине, зависимость деформации от времени в каждом цикле приближается к некоторой предельной зависимости (рис. 64). Эта предельная зависимость соответствует установившемуся стационарному (но отнюдь не равновесному ) режиму деформации и имеет ряд характерных особенностей. Вот почему исследование циклических деформаций полимеров в установившемся режиме представляет большой са- [c.98]

Выше уже указывалось, что в первых циклах деформации существенно меняется ход зависимости нагрузка — удлинение (см. рис. 64), при этом естественно изменяется (как правило, сокращается) площадь петли гистерезиса. В результате многократных циклических деформаций можно достигнуть такого момента, когда величину деформации и -площадь гистерезиса можно считать установившимися. [c.105]

Пусть в установившемся режиме циклической деформации время совершения полного цикла деформации равно I, тогда необратимо затраченная за один цикл удельная работа деформации, равная площади петли гистерезиса, выразится уравнением [c.105]

Приводит к деформациям, отличающимся от прежних. Подобная сложная зависимость между напряжениями и деформациями на графике представляется кривыми, напоминающими петли. Эти петли и есть петли гистерезиса на рис. 1.16, взятом из книги Слонимского [106], схематически изображены получающиеся при снятии циклических диаграмм кривые. [c.43]

Упругий гистерезис. Упругий гистерезис проявляется при периодическом деформировании, а также при электрической поляризации полимеров. Упругий механический гистерезис оказывает большое влияние на эксплуатационные свойства полимеров. На рис. 2.32 приведена зависимость напряжения как функции циклически изменяющейся деформации. Зависимость имеет форму петли, одна часть которой отвечает растяжению образца, другая - сокращению. Несовпадение зависимостей, отвечающих растяжению - сжатию, свидетельствует о потере части упругой энергии, которая превращается в тепло и необратимо рассеивается в результате трения, возникающего при перемещении сегментов и при определенных условиях макромолекул. В последнем случае в системе накапливается необратимая деформация. Следует иметь в виду, что приведенная на рис. 2.32 петля гистерезиса соответствует одному циклу нагружения, для нескольких следующих [c.86]

Уравнения Кельвина и Максвелла описывают существенно различные типы поведения. Так, для механической деформации уравнение (П. 28) описывает механически обратимый процесс (деформация исчезает после снятия напряжения), а уравнение (П. 29) —необратимое течение. Термодинамически процесс в обоих случаях необратим, поскольку наличие вязкой составляющей означает диссипацию энергии. При циклических процессах будет наблюдаться гистерезис (петля на диаграмме / — 5), но изменения временного режима будут сказываться по-разному в случае (11.28) почти обратимыми будут медленные процессы, а в случае (П. 29) —быстрые. [c.142]

Если на полимер действует переменное напряжение, т. е. сначала оно возрастает, а затем падает, то изменения деформации будут отставать от изменения напряжения как при его возрастании, так и ири уменьшении. Это приводит к хорошо известному явлению механического гистерезиса в полимерах, гра- фически изображенному на рис. 83. Чем больше разница в скоростях релаксационных процессов при возрастании и уменьшении напряжения, тем больше площадь петли гистерезиса. Площадь петли характеризует энергию, рассеиваемую в полимере при циклическом нагружеиш и приводящую к его нагреву. [c.251]

Из представленных на рис. 5.5, а экспериментальных данных для жесткого режима двухчастотного малоциклового нагружения трех различных типов материалов при соотношении частот нагружения /2 //i = 1500 и температуре t = 300 °С следует, что увеличение амплитуды наложенной на основной процесс мало циклового деформирования материала деформации е 2 (Рис. 5.5, б) приводит к умень-щению циклической пластической деформации б (ширины петли пластического гистерезиса) при равных размахах полной циклической деформации 2вд (жесткий режим нагружения). Это обстоятельство свидетельствует о том, что наличие, а тем более возрастание Сд2, стимулирует процесс упрочнения материала, причем это характерно для таких различных по циклическому поведению материалов, как циклически разупрочняющаяся сталь 12Х2МФА, циклически упрочняющаяся сталь Х18Н10Т и циклически стабильная сталь 22К. [c.160]

ЦИАНИРОВАНИЕ — диффузионное насыщение поверхности изделий из сталп (чугуна) одновременно углеродом и азотом в расплавленных солях. См. также Нитроцемептация, ЦИКЛИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ (от греч. лилХое — круг, круговращение, цикл) — свойство твердых материалов необратимо рассеивать энергию при циклическом деформировании. Начинает заметно проявляться при напряжении выше предела упругости и обусловлена в основном микропластическими деформациями. Графическая зависимость между напряжением и деформацией имеет вид петли (рис.), к-рая наз. петлей мех. гистерезиса. Площадь петли равна энергии, необратимо рассеянной в единице объе.ма материала за один цикл, и характеризует циклич. вязкость. Определяют Ц. в. отношением [c.722]