Идеальный пластический материал

Для понимания природы прочности твердых тел важно знать, что представляют собой начальные дефекты в исходном ненапряженном материале. Это могут быть либо микроскопические трещины, возникающие (особенно на поверхности—наиболее уязвимом месте образца) в результате тепловых, механических и других воздействий, либо дефекты и несовершенства структуры. Трещины возникают на включениях или неоднородностях, обладающих отличными от основного материала механическими свойствами модулем упругости, пределом текучести . У металлов роль дефектов играют участки неплотного контакта между зер-нами . У монокристаллов- ослаблены места выхода пластических сдвигов на поверхность. Дефектами могут быть также места концентрации остаточных напряжений, всегда имеющихся в материале, и т. д. Согласно Волкову в поликристалле даже при идеальном строении отдельных зерен имеется неравномерное распределение напряжений, что снижает прочность отдельных участков структуры. [c.20]

По мере роста Ок, а следовательно, величины К[ в вершине трещины образуется пластическая зона ( рис. 2,6 )- Для идеально-пластического материала осевые напряжения на участке пластической зоны равны пределу текучести металла стн- [c.8]

Условимся называть вязким разрушение, сопровождаемое развитыми пластическими деформациями во всем сечении (для идеально-пластического материала это отвечает предельному состоянию). Хрупким разрушением в общем случае будем называть такое, которое происходит при номинальных напряжениях, меньших предела текучести материала. Однако, когда перед разрушением пластические деформации, хотя и имеют место, но сильно стеснены и их величины порядка упругих деформаций, как, например, в тонких мягких прослойках, разрушение также будем называть хрупким. С инженерной точки зрения это вполне оправдано, так как в подобных случаях обнаруживаются все характерные признаки хрупкости - кристаллический излом с блестящими фасетками, отсутствие заметного поперечного сужения сечения в месте излома, малое поглощение энергии и т.д. [c.369]

Совершенно очевидно, что полимеры — это не идеальные пластические материалы. В особенности это проявляется в эффектах, связанных с влиянием температуры и скорости деформации только если не учитывать этих эффектов и осуществлять растяжение в условиях, когда отсутствуют явления, связанные с адиабатическим разогревом, возможно описание поведения полимеров в терминах теории идеально пластического материала. [c.291]

Материалы с сильно выраженными неньютоновскими свойствами имеют разнообразные зависимости у от х. Простейшая из них — это прямая течения идеального пластика (тела Шведова — Бингама, рис. 3.80). Аналитически она описывается уравнениями (3.10.15). Реологическое поведение идеального пластичного материала исчерпывающе характеризуется двумя константами х и т . Величина г — пластическая вязкость — по смыслу отличается от ньютоновской вязкости т]. На основании уравнения (3.10.15) вязкость по Бингаму [c.674]

Для идеально упругого материала т = I и Ст = Е, для идеально упругопластического т = Ст = 0. Уравнения (7.11) и (7.12) наиболее точно отражают поведение реакторных сталей в упругой и пластической областях (для щирокого диапазона деформаций) поэтому они чаще используются в расчетах. [c.219]

Рис. 6-1. Диаграммы растяжения пластичных материалов а—фактическая и для идеального упруго-пластического материала (пунктир) б—идеальный жестко-пластический материал

Для идеального упруго-пластического материала упругое решение с поправкой, учитывающей локальную зону неупругой деформации, справедливо лишь для а От- Поправка г п., учитывающая пластическую деформацию, может быть оценена для материала, обнаруживающего предел текучести или довольно резкое отклонение от линейности, как [c.107]

При решении этих вопросов мы пренебрегаем небольшим искривлением границы деформируемого тела (выступа либо полупространства), происходящего вследствие пластической деформации материала. Такой вид взаимодействия возможен, если рассматривать контакт в предельном пластическом состоянии с предварительно сделанной выемкой (для случая внедрения) по форме выступа в идеально-пластической среде. При [c.72]

В рассматриваемом случае затрата энергии на создание новых поверхностей разрыва (энергия разрушения) фактически определяется работой пластической деформации 6Wp, т. е. 8Г = 6Wp. Эта энергия разрушения отличается от энергии разрушения упругого тела тем, что здесь 5Г целиком определяется затратой энергии на работу пластической деформации. Для идеально упругого хрупкого тела по определению d = О и величина бГ есть часть внутренней энергии, причем плотность энергии разрушения постоянна. В рассматриваемой модели величину у нельзя считать постоянной материала в этом случае [c.215]

В. Анализ пластических деформаций. Значепие нагрузки, необходимой для достижения предела текучести и полного разрущения конструкции, состоящей из кожухов и колец, оценивается в предположении, что материал идеально пластичен, Метод анализа в сущности тот же, что использовался для анализа каркасов, с учетом сложности двумерного характера напряжений в оболочках по сравнению с одномерными напряжениями в балках, образующих каркас. Примеры применения анализа предельных напряжений к кожухам высокого давления и кольцам приведены в [2, 31 общая теория вопроса дана в [22], расчеты кожухов — в 23], [c.263]

Эти напряжения выражают предел текучести прослойки, работающей в составе сварного соединения, и одновременно, поскольку материал прослойки идеально упруго-пластический (т.е. а =ст ), ее временное сопротивление ав. [c.315]

Последнее означает, что, продолжая считать материал прослойки идеально упруго-пластическим, аппроксимируем диаграмму растяжения реального материала не на уровне сг , а на уровне о. " (рисунок 4.18). [c.316]

При чистом изгибе (рисунок 4.34) одна часть поперечного сечения изгибаемого элемента подвергается растяжению, а другая - сжатию. Следовательно, есть основания ожидать проявления контактного упрочнения мягкой прослойки. На рисунке 4.34 представлены эпюры нормальных напряжений в прослойке и касательных напряжений на ее контактных поверхностях при плоской деформации в упругопластической стадии работы. Материал прослойки принят идеально упруго-пластическим. [c.337]

Температура перехода от хрупкого к пластическому разрыву названа температурой хрупкости 7хр (схема Иоффе). Согласно Александрову [3.26], хрупкость проявляется в тех случаях, когда нарастание напряжений в твердом теле под действием деформирующих сил не сопровождается течением, пластической деформацией или каким-либо другим процессом молекулярной перегруппировки, приводящим к релаксации этих напряжений. Разрыв, происходящий в абсолютно упругом твердом теле, является идеально хрупким. Практически же хрупкий разрыв наблюдается тогда, когда процессы релаксации играют малую роль. В этом смысле в дальнейшем и будет пониматься хрупкое состояние материала. [c.46]

В процессе формоизменения с целью изготовления детали или полуфабриката либо весь объем материала, либо его поверхностные слои испытывают воздействие внешних сил. Эти воздействия сопровождаются пластической деформацией, которая приводит к значительному увеличению илотности таких дефектов, как дислокации (или их скопления), дефекты упаковки, вакансии (или их комплексы), межузельные атомы и т. д. Поля искажений этих дефектов кристаллического строения вызывают смещение атомов (ионов, молекул, радикалов) из узлов идеальной решетки так, что положение центра какого-либо п-ного атома относительно начала координат описывается вектором [c.338]

Как з азывалось, теоретический анализ напряженного состояния был выполнен в предложении, что материал прослойки является идеально упруго-пластическим и что прослойка достаточно тонка. На практике металлы в процессе деформирования физически упрочняются (наклепываются), и сами прослойки могут быть не тонкими. [c.52]

Принцип переработки пластических масс методом литья под давлением состоит, как известно, в том, что материал при нагревании в стальном цилиндре, который закрыт поршнем, доводится до возможно более жидкого состояния. После этого давлением поршня полиамид выдавливается из узкого сопла в стальную форму. Благодаря низкой температуре формы поступающая масса очень быстро застывает, так что готовая деталь может быть быстро вынута из формы. Поэтому идеальными продуктами для литья под давлением являются такие пластические массы, которые при нагревании образуют очень подвижные расплавы, не разлагающиеся и не изменяющиеся при продолжительном пребывании в цилиндре. [c.209]

Скорость течения идеальных вязких жидкостей пропорциональна напряжению и определяется, главным образом величиной вязкости. Вязкость в данном случае — константа материала, не зависящая от напряжения, но резко изменяющаяся с температурой. Наоборот, скорость пластического течения металлов при низких температурах слабо зависит от температуры, но очень сильно зависит от напряжения. Поэтому роль процессов, связанных с тепловым движением, сводится к минимуму. [c.138]

При апробации методики использовались два способа расчетный и экспериментальный. При расчетном способе выполнялся сравнительный анализ расчета по представленной методике и упругопластического расчета по предельному состоянию с охватом пластическим течением всего сечения трубопровода (возникновение пластического шарнира). Упругопластический расчет выполнялся с использованием идеально упругопластической модели поведения конструкционного материала сварного соединения. В результате упругопластических расчетов было показано, что сварные соединения со смещением кромок по своей несущей способности практически не отличаются от гладкого участка трубы и в большинстве случаев удовлетворяют требованиям СНиП 2.05.06-85. Сравнительный анализ результатов упругопластических расчетов и расчетов по данной методике показал практически полное совпадение расчетных величин предельной (разрушающей) нагрузки. Этот факт позволил перейти от трудоемких упругопластических расчетов к упругим расчетам и оценкам прочности в соответствии с представленной методикой. [c.164]

Рассмотрим тонкую пластину из идеально-пластического материала с трещиной нормального отрыва длиной 2/ [17]. Пластина подвергнута на бесконечности растяжению Оу = р (упруго-пластичный вариант задачи Гриффитса). Материал, в котором образовалась трещина, находится в условиях воздействия водородосодержащей среды. Предположим, что берега трещины свободны от нагрузок и пластина находится в условиях плоского напряженного состояния = Стхх = [c.427]

Твердое тело, обладающее совершенной упругостью до предела течения (идеальный пластический материал) или вплбть до разрыва (идеальный хрупкий материал), разрушается в первом случае по пластическому механизму, а во втором случае разрывается, когда напряжение или деформация достигают некоторых определенных пределов. Для таких материалов указанный критерий сводится соответственно к критериям Генки и Губера. [c.262]

Твердое тело, обладаюш,ее совершенной упругостью до предела течения (идеальный пластический материал) или вплоть до разрыва (идеальный хрупкий материал), разрушается в первом случае по пластическому механизму, а во втором случае разрывается, когда напряжение или деформация достигают некоторых определенных пределов. Для таких материалов указад1ный критерий сводится соответственно к критериям Генки и Губера, а они, в свою очередь, к критериям Ранкина и Сен-Венана, которые в этом случае оказываются идентичными, если только берутся компоненты не полных тензоров напряжения и деформации, а их девиаторов. [c.411]

Приближенные методы расчета установившихся напряжений. Для тех случаев, когда в деталях сосуда устанавливается стабильное распределение напряжений требуемого уровня, можно использовать приближенные методы расчета, подобные, например, предложенному Калладином [56]. В отличие от описанного выше метода расчета с помош,ью электронно-вычислительных машин рассматриваемый метод не требует информации относительно локальной деформации и скорости деформации. Этот метод также отличается от других типов аналитических выражений, поэтому его можно применять для материалов с определенным характером поведения при одноосной ползучести. Приближенный метод расчета базируется на аналогии между нелинейной зависимостью скорости ползучести от напряжения при ползучести и зависимостью деформации от напряжения при кратковременном деформировании в пластической области и открывает широкие перспективы использования многочисленных теоретических и экспериментальных результатов, полученных из работ в области упругости и пластичности. Калладин показал, что пластическое решение для конструкции, выполненной из идеально пластичного материала применительно к описанию случая установившихся напряжений ползучести для тех же самых конструкций и материала, характеризуется выражением е = Ло . [c.101]

Теоретически можно показать, что быстрое разрушение в сосуде, выполненном из идеально пластичного материала и работающем при температуре ниже интервала ползучести, может наступить только при определенных, довольно сложных системах нагружения. Эдмунс и Бир [86] для бруса прямоугольного сечения, нагруженного циклическим изгибающим моментом и циклической осевой силой, показали, что быстрое разрушение не наступает, если в зоне нейтральной оси бруса не повторяется циклически пластическое деформирование. Бир [87] показал также, что подобный критерий применим для случая повторного термического напряжения и циклической осевой силы. Теоретически показано, что циклические термические напряжения не могут привести к возникновению быстрого разрушения [88]. По аналогии соответствующие условия применительно к сосудам должны заключаться в том, чтобы в средней зоне по толщине стенки не было повторного циклически пластического деформирования. Поскольку реальные материалы даже при комнатной температуре не подобны идеализированному материалу с неограниченной пластичностью, на практике для предотвращения ускоренного разрушения предельные напряжения на нейтральной оси должны быть существенно ниже предела текучести 89, 90]. [c.125]

Как видно из принципиальной схемы мнргороликовой (многовалковой) правильной машпны, исправляемая полоса — лист, перемещаясь между роликами машины, подвергается многократному знакопеременному изгибу. Для упрощения исследования процесса правки пренебрегаем упрочнением, полагая, что материал полосы идеальный упруго-пластичный, а напряжения в зоне пластических деформаций постоянные и равны пределу текучести. В таком случае эпюру напряжений изгиба в любом сечении правящейся [c.87]

Итак, при С = 00 достигается предельно вязкое состояние. Именно с этого момента в прослойке начинают развиваться пластические деформации. Значение средних напряжений р, отвечаюпдее предельному состоянию, может рассматриваться как предел текучести прослойки и (поскольку материал прос./юйки идеально упругопластический) одновременно как ее временное сопротивление Отв- [c.294]

Для идеально упругопластического тела упругое деформирование сменяется пластическим деформированием при невозрастающих напряжениях. Константами материала в этом случае являются модуль упругости Е и предел текучести (при этом е . = а.р/Е). Зависящим от динамики процесса нагружения оказывается параметр. [c.126]

В приведенном выше анализе предполагается, что материал жесткий идеально пластичный, однако в реальном узле будут наблюдаться как упругая, так и пластическая деформация. Так как эти деформации не учитываются, следовательно, анализ дает консервативную оценку реальной предельной нагрузки. Влияние изменения формы было установлено экспериментально Аллманом и Гиллом [47], которые в расчете учли изменение предельных напряжений для соединения цилиндр—сфера. [c.27]

А. Ф. Силаев. ХРУПКОСТЬ -1) Хрупкость материалов — свойство твердых материалов разрушаться под действием возникающих в них механических напряжений без заметной пластической деформации. В отличпе от пластичности, X. м. характеризуют как неспособность материала к релаксации напряжений, к-рые, увеличиваясь по мере роста усилий, достигают предела прочности, вследствие чего в материале появляются трещины, и оп разрушается. Идеальная X. м.— полное отсутствие пластических сдвигов в зоне разрушения — реализуется очень редко. Считают, напр., что подобной хрупкостью обладают алмаз, стекло и кварц при очень низких т-рах. Такие понятия, как хрупкий и пластичный материал, к-рые обычно устанавливают па основании стандартных испытаний образцов па растяжение, [c.706]

В современной постановке задача расчета толстостенных цилиндров, материал которых находится в упругопластической области, сводится к определению трех характерных давлений р , р и р . Первое из этих давлений р , называемое пределом упругого сопротивления, соответствует началу появления в стенках толстостенного цилиндра пластической деформации. Второе из этих давлений, называемое пределом пластического сопротивления р, характеризует несущую способность цилиндра и соответствует распространению пластических деформаций до наружных слоев цилиндра. При третьем из этих давлений р — разрушающем давлении—следует ожидать разрушения цилиндра. Первое из этих давлений р может быть легко и точно определено, поскольку работа материала происходит в области упругих деформаций. Второе давление, соответствующее исчерпыванию несут,ей способности, также может быть определено с достаточной точностью. Разрушающее давление определяется более сложно и менее точно, потому что приходится учитывать значительные деформации цилиндра, предшествующие его разрушению, и изменение упругих свойств материала перед разрушением. Полное решение этой задачи было дано С. Н. Соколовым [121]. Им же выведены следующие формулы для определения р и р, верные в случае малых деформаций, т. е. во всех случаях реальной работы цилиндра, и выведенные для идеально пластиче-дкдго материала, поведение которого отвечает энергетической теории [c.343]

При соединении пластмассовых деталей с металлическими натяг рассчитывают [13, с. 98] по формулам, выведенным на основании теорий упругости и пластичности при условии, что материал в пластическом состоянии не сжимаем, идеально пластичен, удлинение вдоль оси запрессовки отсутствует, деформации подвергается только пластмассовая деталь что для жестких пластмасс область условно упругих деформаций распрост ра- яется до наружной поверхности кольца (в этом случае имеет место максимальный натяг Итах), а для эластичных пластмасс упругие деформаций возникают только на внутренней поверхности кольца (в этом случае имеет местО минимальный натяг Ящш). [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология