Деформация сдвига напряжение

Вязкое разрушение, как правило, реализуется при напряжениях, больших предела текучести (от) в результате развития деформаций сдвига, сопровождаемых значительным (более 15%) утончением кромок разрыва. Плоскость вязкого разрушения обычно совпадает с плоскостью действия максимальных касательных напряжений, которые направлены под углом, близким к 45° относительно направления действия максимальных главных напряжений. Эти плоскости могут равновероятно образовываться в двух взаимно перпендикулярных направлениях (рис.2.1,а). [c.64]

Прирост напряжений при увеличении деформации характеризует деформационное упрочнение металла, т.е. с1а/(18= Е (тангенс угла наклона касательной к кривой растяжения). В пределах упругой деформации (1а/ё8 = Е (где Е - модуль Юнга). В области площадки Е = 0. По мере роста г модуль упрочнения изменяется по сложной (чаще по монотонно возрастающей) кривой, характер которой зависит от исходной структуры металла, формы и размеров образца, температуры испытаний, скорости деформации, схемы напряженного состояния и др. При соблюдении условия простого нагружения кривая упрочнения, построенная с использованием инвариантных величин а,- и (а,- и - интенсивность напряжений и деформаций) имеет один и тот же вид независимо от формы и размеров образцов, схемы напряженного состояния (одноосное или двухосное). Известно, что макропластическая деформация возникает в результате накопления пластических сдвигов, являющихся следствием инициирования, перемещения и [c.37]

Рис. 26. Зависимости деформации от напряжения сдвига

Аномалия вязкости, как уже указывалось, проявляется в том,, что под действием напряжений и деформаций сдвига вязкость уменьшается. Чтобы оценить, насколько интенсивно уменьшается вязкость в различных нефтях, удобно пользоваться приведенной вязкостью т]г = т)/т1о. Для всех нефтей в ньютоновской области течения Т1 = Т10 и Т1г=1. При этом отношение 11/110 тем меньше, чем больше аномалия вязкости. Следовательно, Т1г является показателем аномалии вязкости, т. е. мерой разрушения сетки при сдвиге. [c.124]

Нормы проектирования требуют, чтобы напряжения не превышали предельного напряжения сдвига в том диапазоне, где конструкционные материалы должны подчиняться закону линейной упругости. Реальные материалы, однако, только приближенно можно считать упругими, так что при нагрузке и разгрузке даже ннже предельного напряжения сдвига обнаруживается узкая петля гистерезиса. Отклонение от свойств чисто упругих материалов возрастает вместе с увеличением напряжений. Обычно к такому отклонению приводят длительные нагрузки и повышение температуры. Во многих случаях для расчетных целей применяются методы теории линейной упругости. В этом параграфе в силу их важности рассматриваются некоторые частные вопросы зависимости деформации от напряжения. Например, демпфирующая способность трубы теплообменника может возрасти на порядок, если труба находится под высоким давлением. Точно так же упругие постоянные и демпфирующая способность существенно меняются, если температура в процессе эксплуатации возрастает, это приводит к различию экспериментальных результатов, полученных при холодной прогонке и низких давлениях по сравнению с реальными условиями эксплуатации. [c.196]

В этой главе используются понятия о деформации сдвига, напряжения сдвига, податливости и модуля упругости при сдвиге. Теория применима также для случая растяжения, но тогда параметры сдвига должны быть заменены соответствующими параметрами растяжения. [c.331]

Рассмотрим возможные подходы к реализации второго и третьего этапов. Ввиду того, что концентрации, температуры, касательные напряжения и деформации сдвига между любыми двумя соседними частицами ансамбля включений накладываются, результирующие профили перечисленных величин должны принимать экстремальные значения в некоторых промежуточных точках между двумя соседними включениями. [c.140]

Определяемая при этом зависимость деформации от напряжения сдвига выражается одной из характерных кривых, показанных на рис. 26. Если консолидированный образец имеет рыхлую структуру, напряжение сдвига возрастает весь период деформации (кривая А). При испытании чрезмерно консолидированного образца напряжение сдвига быстро возрастает до максимума, а затем снижается до постоянного значения (кривая С). Образец с нормальной степенью консолидации показывает относительно быстрое возрастание нагрузки до постоянного значения, соответствующего условию его разрушения (кривая В). [c.44]

В теории пластичности принимают не октаэдрическое касательное напряжение и октаэдрическую деформацию сдвига окт 2 прямо пропорциональные им величины интенсивность касательных напряжений [c.60]

Это подтверждается испытанием грунтов на обычном срезном приборе величина деформации сдвига и их скорость уменьшаются с возрастанием нормального напряжения. [c.75]

Деформационная способность полимерных материалов, обусловленная полностью обратимым изменением валентных углов и межатомных расстояний в полимерном субстрате под действием внешних сил, характерна для проявления упругих свойств. Температура, ниже которой полимерное тело может деформироваться под действием внешних сил как упругое, называется температурой хрупкости Гхр. Действие внешних силовых полей может быть представлено (рис. 3.3, а) как всестороннее сжатие, сдвиг и растяжение. Вместе с тем всякая конечная деформация полимерного материала проявляется, с одной стороны, как деформация объемного сжатия (или расширения), характеризующая изменение объема тела при сохранении его формы (дилатансия), а с другой, - как деформация сдвига, характеризующая изменение формы тела при изменении его объема (см. рис. 3.3, 5). В связи с этим реологическое уравнение состояния должно описывать как эффекты, связанные с изменением объема деформируемого тела, так и влияние напряжений на изменение его формы. В общем случае деформация проявляется в двух видах как обратимая и как необратимая. Энергия, затрачиваемая на необратимую деформацию, не регенерируется. [c.127]

Деформация сдвига определяется относительным сдвигом (рис. VII. 1) под действием напряжения Р [c.356]

Таким образом, закон Ньютона можно сформулировать еще следующим образом — напряжение сдвига пропорционально скорости деформации (или скорость деформации пропорциональна напряжению сдвига) [c.358]

Предел прочности смазок при сдвиге — та минимальная нагрузка (напряжение), при приложении которой происходит необратимая деформация (сдвиг) смазки. Абсо- ф0 рмации от напряжения сдвига лютная величина и температурная масел и пластичных смазок. [c.359]

Прп чистом сдвиге измеряется сдвигающее напряжение и соответствующая ему деформация сдвига 612, после чего модуль р, называемый модулем сдвига,, определяется по формуле [c.36]

В большинстве случаев целью уплотнения является получение агломерата, но иногда оно необходимо для повышения эффективности последующих процессов, например плавления. Уплотнение возникает при приложении внешнего усилия. Эти усилия передаются внутрь системы через контакты между частицами. Благодаря процессам эластической и пластической деформации (деформации сдвига и местных разрушений) число контактов возрастает, и появляются силы, удерживающие частицы вместе. Этот процесс уже рассматривался в разделе, посвященном агломерации. Силы, приложенные извне, приводят к появлению поля внутренних напряжений, которые в свою очередь определяют поведение уплотняемого материала. [c.237]

Сравнивая уравнения (11.6-19) н (11.6-2), можно прийти к выводу, что при разрушении как агломератов твердых частиц, так и капель жидкости напряжение и размер частиц играют одну и ту же роль. В обоих случаях конструкция смесителя должна включать зоны интенсивной деформации сдвига и обеспечивать многократное прохождение всех частиц смеси через эти зоны. [c.394]

Напряжение, вызывающее деформацию тела, определяется отношением силы к площади, на которую она действует. Действующая сила может быть разложена иа две составляющие нормальную, иаиравлениую перпендикулярно к поверхности тела, и тангенциальную (касательную), направленную ио касательной к этой поверхности. Соответственно различают два вида напряжений нормальные и тангенциальные, которым отвечают два основных вида деформаций растяжение (нлн сжатие) и сдвиг. Остальные виды деформации можно представить с помощью различных комбинаций этих основных видов деформаций. Едииицами напряжения являются в СП Па (паскаль), в системе СГС — дин/см . [c.356]

Как отмечалось ранее, между сечением, в котором начинается формирование пленки расплава на поверхности цилиндра (в результате нагрева цилиндра либо за счет тепла, выделяющегося при совершении работы против сил трения), и сечением, в котором у толкающей стенки канала образуется слой расплава, расположена зона задержки. Зона задержки плавления начинается в точке на оси червяка, где Ть превышает (образование пленки расплава) и распространяется до точки, в которой слой расплава начинает скапливаться у толкающей стенки канала. Силы, вызывающие транспортировку материала в этой зоне, складываются из увлекающей силы, возникающей из-за вязкостных напряжений на поверхности цилиндра, создаваемых деформацией сдвига в пленке расплава, и обычного фрикционного торможения, создаваемого силами трения, действующими на поверхностях сердечника и стенках канала [14, 21]. Толщина пленки расплава увеличивается вдоль оси винтового канала и в конце зоны в несколько раз превышает величину зазора между гребнем червяка и цилиндром. В настоящее время не существует математической модели, пригодной для расчета длины зоны задержки. На рис. 12.14 графически представлена зависимость (основанная на ограниченном числе экспериментальных данных) длины зоны, выраженной числом витков червяка, от величины (связь которой со скоростью плавления будет обсуждаться ниже). Соотношение не учитывает механических свойств твердого слоя, которые, вероятно, также оказывают влияние на длину зоны задержки. [c.441]

Тиксотропические вещества в этом случае применение постоянного напряжения вызывает коэффициент сдвига, который сначала уменьшается, а затем увеличивается. Он может быть описан как вызванный вязкостным истечением, преодолеваемым сначала эластичным восстановлением (упругостью), которое замедляет скорость сдвига, и затем усиливается разрушением внутренней структуры, которое допускает более быстрое истечение. До тех пор, пока усилие мало, удаление напряжения допускает почти полное эластичное восстановление, потому что наблюдается лишь эластичная деформация. Когда напряжение сдвига достигает своего предельного значения, то восстановление происходит неполностью очевидно, наблюдалась структурная деформация. Скорость сдвига (при постоянном напряжении) может увеличиваться со временем, но при удалении напряжения первоначальное сопротивление сдвпгу постепенно восстанавливается это указывает на обратимость разрушения внутренней структуры при соответствующих условиях. [c.546]

При постепенном увеличении Й исходные (почти сферические) газовые пузыри сначала деформируются в эллипсоиды с возрастанием отношения длин осей, причем их деформация пропорциональна напряжению сдвига При высоких напряжениях сдвига пузыри в жидкости исчезают, прилипая к вращающемуся цилиндру в виде тонкой газовой пленки. Аналогичные исследования, проведенные с искусственно генерируемыми пузырями в нсевдо- [c.238]

Перечисленные причины возникновения неоднородностей в зернистых слоях требуют изучения и ставят новые задачи перед химической технологией. Для уснешного решения этих задач необходимо экспериментальное исследование влияния, которое оказывают на структуру слоя способ загрузки катализатора, динамическое и термическое нагружение слоя, контактирующие со слоем элементы конструкции аппарата. Основу экспериментального изучения деформаций слоя должны составить опыты по измерению реологических свойств зернистой среды, которые позволят установить соотношения, связывающие деформации и напряжения вдоль интересующих нас путей нагружения. Методики и экспериментальное оборудование для этих опытов разработаны специалистами по грунтам и горным породам, но камеры для испытания катализаторов на сжатие и на сдвиг должны быть большего размера, чтобы в них помещался представительный объем зернистой среды. Увеличение объема испытываемых образцов является вполне реальным, носкольку нас интересует поведение катализаторов, применяемых в химической технологии, при значительно более низких нагрузках, чем те, которые [c.55]

На рис. 39 приведены кривые деформации гудрона мангыш-лакской нефти последовательное увеличение нагрузки вызывает мгновенную упругую деформацию, за которой развивается деформация упругого последействия. До критического значения нагрузки кривые однотипны (кривые 1—6). При достижении критического напряжения характер кривой резко меняется (кривая 7), что обусловлено развитием деформации по времени. На основании кинетических данных рассчитываются различные параметры деформации (предельное напряжение сдвига, быстрая, медленная и максимальная эластические деформации, эластичность, пластичность и т. д.). [c.136]

Как уже указывалось, в эксплуатационный период битумные покрытия могут претерпевать деформации сдвига и деформации растяжения (основные деформации). Специфика битумных мастик как материала покрытия состоит в том, что п11и определенных температурах (т. е. при различных вязкостях) разрушение может происходить как от касательных (вязкое разруше1[ие в результате скольжения молекулярных цепей друг по другу, их сдвига), так и от нормальных напряжений (хрупкое разрушение — в результате разрыва молекулярных цепей). Четкой границы перехода от одного вида деформации к другому нет. Можно считать, что при положительной температуре деформация имеет вязкопластичный характер. С понижением температуры все больше увеличивается значение упругоэластичной деформации, а при температуре, близкой к температуре хрупкости, покрытие разрушается с преобладающим значением упругих деформаций. [c.144]

Лекция 9. Сдвиг. Закон Гука при сдвиге. Напряженное состояние и деформации при сдвиге. Заклепочные и сварные соединения. Расчет. [c.250]

Предел прочности при сдвиге т ч определяют по мииималыии нагрузке (напряжению), при приложешш которой происходит необратимая деформация (сдвиг) смазки. Абсолютная величина и зависимость от температуры предела прочности определяют начальные усилия, необходимые для перемещеция трущихся поверхностей, а такн<е способность смазок поступать к рабочим узлам и удерживаться на наклонных поверхностях. С увеличением температуры смазок уменьшается. Темиература, при которой предел прочности приблин<ается к нулю, является показателем перехода смазки из пластичного состояния в жидкое. Предел прочности при сдвиге определяют на пластомере К-2 (ГОСТ 7143—73) и других приборах. [c.271]

Для полимеров 3 Шисимость(17.5)не имеет места и при их течении наблюдается опережающее нарастание скорости деформации (сдвига) по отношению к напряжению. Функциональная зависимость скорости деформации от напряжения и = f(a) для низкомолекулярных соединений и полимеров (кривые течения) представлена на рис. 17.4. [c.378]

Адсорбционно-сольватные слон и диснерсионная среда НДС пг()ают роль смазочных слоев и определяют вместе с тем подвижность ССЕ, пластичность и ползучесть НДС даже ири малых напряжениях сдвига. Медленно развивающиеся и спадающие после снятия нагрузки обратимые деформации сдвига характерны не для ССЕ, а для образованной из ССЕ решетки (или каркаса) с тонкими прослойками среды по участкам контакта. Такие пространственные структуры (решетки) обладают тиксотропными свойствами, т. е. способны к обратимому восстановлению после механического разрушения. [c.129]

Если течение не является типичным свойством твердообразных систем, что особенно характерно для конденсационно-кристаллизационных структур, то реологические зависимости строят по отношению к деформации, а не к ее скорости. Типичная кривая зависимости деформации от напряжения для твердых тел показана на рис. VII. 15. Прямолинейный участок кривой ОА отвечает пропорциональности деформации напряжению сдвига в соответствии с законом Гука (VII. 3). До напряжения Ри отвечающего точке А, размер и форма тела восстанавливаются после снятия нагрузки. Важными параметрами такой системы являются модуль упругости (модуль Юнга) и модуль эластической деформации. Считают, что в суспензиях с коагуляционной структурой модуль упругости (модуль быстрой эластической деформации) характеризует твердую фазу дисперсий, а модуль медленной эластической деформации — пространственную сетку с прослойками дисперсионной среды (возможно скольжение частиц относительно друг друга без разрыва связей). Напряжение Р соответствует пределу текучести (правильнее — пределу упругости). С увеличением напряжения проявляется пластичность, а после его снятия — остаточные деформации. При напряжении Рг (точка ) происходит течение твердообразной системы. При дальнейшем увеличении напряжения до величины Рз (точка В), соответствующей пределу прочности, обычно наблюдается нег<оторое упрочнение тела, затем наступает разрушение системы. [c.380]

Объбмно-механические свойства смазок описываются несколькими способами, в том числе реологической кривой зависимости скорости (точнее, градиента скорости) деформации от напряжения сдвига т (рис. 97). При нг1пряжениях сдвига выше предела упругости структурного каркаса смазки испытывают очень медленно протекающие необратимые деформации течения (ползучесть). Однако поскольку деформации происходят в самом каркасе, то смазка сохраняет целостность. Поскольку на участке кривой Т1— Т2 все разрушенные связи практически мгновенно восстанавливаются, то скорость течения смазок пропорциональна напряжению сдвига. [c.358]

В процессе правки на многовалковых правильных машинах заготовка подвергается знакопеременному упругопластическому изгибу. В этом случае степень пластических деформаций в заготовке может быть значительно больше, чем при однократном изгибе. Процесс правки заготовок растяжением также связан с возникновением остаточных деформаций и напряжений. Процесс очистки хотя и не связан с изменением формы заготовок, но он также сопровождается возникновением остаточных деформаций и напряжений. Например, в процессе дробеструйной очистки поверхностные слои заготовок подвергаются локальному динамическому воздействию дроби, вызывающей на поверхностных слоях заготовок пластические деформации. Указанный факт является одной из причин повышенной скорости коррозии некоторых сталей в начальный момент коррозионных испытаний. При очистке абразивами и металлическими щетками тонкие поверхностные слои также получают пластические деформации сдвига. Однако, в силу того, что эти слои очень тонкие, то влиянием их на сопротивляемость механокоррозионному разрущению, видимо, можно пренебречь. Химическая очистка способствует наводороживанию поверхностного слоя проката [10]. Тепловая очистка основана на нагреве заготовок до температур 150-200°С с последующей механической очисткой. Если процесс тепловой очистки происходит в результате локального нагрева, то в отдельных зонах возможно появление остаточных деформаций. Процесс механической резки основан на создании в металле деформаций сдвига. В силу того, что между ножами имеется зазор, в зоне резания металл подвергается упругопластическому изгибу. В большинстве случаев после резки производят обработку кромок под сварку. В результате этого слой металла, в котором возникли деформации сдвига, в основном, удаляется. Тем не менее участки, подверженные изгибу, остаются. Процесс гибки и калибровки обечаек аналогичен процессу правки проката упруго- [c.51]

В этом разделе была рассмотрена морфология поверхностей разрушения, позволяющая выявить виды локального разделения материала. Были определены микроскопические размеры структурных элементов, которые разрываются или разделяются молекулярных нитей, фибрилл или молекулярных клубков, ребер, кристаллических ламелл, сферолитов. Однако, когда говорят об их основных свойствах, используют макроскопические термины разрыв, деформация сдвига, пределы пластического деформирования, сопротивление материала распространению трещины. Не было дано никаких молекулярных критериев разделения материала. Такие критерии существуют для отдельных молекул температура термической деградации и напряжение или деформация, при которых происходит разрыв цепи. По-видимому, следует упомянуть критическую роль температуры при переходе к быстрому росту трещины [30, 50, 184—186, 197] и постоянное значение локальной деформации ву в направлении вытягивания материала (рис. 9.31), которая оказалась независимой от длины трещины и равной - 60 % на вершине обычной трещины в пленке ПЭТФ, ориентированной в двух направлениях [209]. Следует также упомянуть критическую концентрацию концевых цепных групп определенную путем спектроскопических ИК-исследоваиий на микроскопе ориентированной пленки ПП в окрестности области, содержащей обычную трещину (рис. 9.32), и поверхности разрушения блока ПЭ [210]. Оба материала вязкие и прочные. По распределению напряжения перед трещиной в пленке ПП можно рассчитать параметры Кс = (У г)Уш = ,,г 2 МН/м" и G = 30 17 кДж/м [11]. Эти значения в сочетании с данными табл. 9.2 довольно убедительно свидетельствуют о том, что разрыв цепи сопровождается сильным пластическим деформированием. Возможная роль разрыва цепи в процессе применения сильной ориентирующей деформации или после него была детально рассмотрена в гл. 8. [c.403]

Наиболее ярко различие в реологических свойствах этих тел проявляется при сдвиговых деформахщях. Это различие может быть лучше всего выражено математически через так называемые реологические модели (реологические уравнения), устанавливающие связь между касательным напряжением (напряжением сдвига) и деформацией сдвига (градиентом сдвига) [1,2]. [c.5]

Реологическая модель упругого тела является выражением закона упругой деформации Гука, сформулированного им в 1678 г., согласно которому касательное напряжение (напряжение сдвига), возникающее при сдвиговой деформации тела, пропорционально деформации сдвига (градиенту сдвига) [c.5]

При быстром достижении заданной деформации сдвига интенсивность диссипативных тепловыделений резко возрастает, а это может привести к превышению допустимого уровня температуры, поскольку обычно скорость теплоотвода ограничена. Это явление более характерно для ньютоновских жидкостей, чем для аномальновязких систем. В любом случае интенсивность диссипативных тепловыделений при возрастании температуры снижается вследствие уменьшения параметра т. Если смешение ведут не при заданном уровне деформации сдвига, а при заданном напряжении сдвига (диспергирующее смешение), то количество выделившегося тепла определяется по формуле [c.383]

В загрузочной воронке мы начинаем медленное и в некоторой степени неустойчивое движение вниз, которое сопровождается многократно повторяющимися столкновениями с соседними гранулами и кратковременными зависаниями в своде. Это продолжается до тех пор, пока мы не достигнем зоны сужения — горловины питающего отверстия. Здесь винтовой гребень подхватывает гранулы и толкает их вперед. Он мгновенно догоняет нашу гранулу, и она начинает вращаться (при этом изменяется ее система координат). Теперь мы регистрируем свое движение относительно червяка, и поэтому кажется, что цилиндр вращается в противоположном направлении. Мы находимся в мелком канале, ограниченном гребнями червяка, его сердечником и поверхностью цилиндра, и начинаем медленное движение по каналу, сохраняя свое местоположение относительно ограничивающих канал стенок. По мере передвижения соседние гранулы нажимают на нашу гранулу со все возрастающим усилием, причем пространство между гранулами постепенно уменьшается. Большинство гранул испытывает такое же воздействие, за исключением тех, которые контактируют с цилиндром и червяком. Движущаяся поверхность цилиндра оказывает интенсивное тормозящее воздействие, в то время как трение о поверхность червяка приводит к возникновению силы трения, направленной вдоль винтового канала. Из разд. 8.13 известно, что это торможение о поверхность цилиндра является движущей силой, вызывающей перемещение частиц твердого полимера в канале червяка. Оба эти фрикционных процесса приводят к выделению тепла, возрастанию температуры полимера, и в особенности слоя, расположенного у поверхности цилиндра. В каком-то сечении температура слоя может превысить температуру плавления или размягчения полимера, и фрикционное торможение переходит в вязкое трение, т. е. твердый полимер перемещается по каналу червяка за счет напряжений сдвига, генерируемых в пленке расплава. Однако в более общем случае еще до начала сколько-нибудь значительного фрикционного разогрева экстремальные условия достигаются на тех участках, где цилиндр разогрет до температуры, превышающей температуру плавления, что ускоряет появление пленки расплава. Это означает окончание той части процесса транспортировки гранул, которая происходит в зоне питания, когда в экструдере присутствует только твердый нерасплавленный материал. К этому моменту наша гранула оказывается до некоторой степени деформированной соседними гранулами, с которыми она тесно контактирует, образуя вместе с ними достаточно прочный, хотя и деформируемый твердый блок, движущийся подобно пробке по каналу червяка. Тонкая пленка, отделяющая слой нерасплавлениого полимера от цилиндра, подвергается интенсивной деформации сдвига. Разогрев твердой пробки происходит как за счет тепла, генерируе- [c.431]