Деформация трехосная

Трехосные деформации. Трехосное растяжение резины практически неосуществимо теоретически такой случай близок к свободному набуханию резины в жидкой среде. [c.29]

Рассмотрим растяжение плоского образца данной толщины. В областях пересечения фронтом трещины лицевых поверхностей образца возникает плоское напряженное состояние и соответствующие форма и размеры пластической зоны. В срединной части образца возникает стеснение деформации вдоль фронта трещины и возникает плоская деформация (трехосное растяжение) с соответствующими формой и размерами пластической зоны. Пластическая зона приобретает форму катушки. Из этого также следует тенденция трещины, начинать и продолжать расти с середины толщины образца (эффект туннелирования), опережая края трещины, примыкающие к лицевым сторонам образца. Рост толшины образца приводит к изменению соотношений между объемами пластических областей у лицевых поверхностей образца и его середине. Это, в свою очередь, приводит к зависимости вязкости разрушения от толщины образца в согласии со следующей ориентировочной оценкой [c.179]

В общем случае коррозионное растрескивание, высокопрочных сталей в водных средах представляет собой процесс постепенного разрушения, который можно разделить на инкубационный период и последующее медленное, иногда прерывистое развитие трещины. Подобное разрушение может вызываться приложенной нагрузкой, достигающей определенной доли предела текучести, а также действием остаточных напряжений, часто даже в таких умеренно агрессивных средах, как влажный воздух [12]. Чувствительность к этому виду коррозии зависит от типа нагружения и максимальна в условиях плоской деформации (трехосное напряженное состояние). При этом растягивающие напряжения оказывают более разрушающее, а плоский изгиб — менее разрушающее воздействие [13] (конечно, растягивающие напряжения возникают в обоих случаях). Как правило, чувствительность к коррозионному растрескиванию под напряжением возрастает при увеличении предела текучести, Вместе с тем стойкость к коррозионному растрескиванию у сплавов разных типов при сравнимых уровнях прочности различна, причем мартенситно-стареющие стали обладают большей стойкостью по сравнению с другими высокопрочными сталями. [c.44]

Известны три вида однородной деформации линейная (одноосная), плоская (двухосная) и объемная (трехосная). [c.10]

Эффект водородной хрупкости стали наиболее существенно проявляется в интервале температур от минус 20 до плюс 30°С и зависит от скорости деформации [18, 20]. Различают обратимую и необратимую водородные хрупкости. Охрупчивающее влияние водорода при его содержании до 8-10 мл/100 г в большинстве случаев процесс обратимый, то есть после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность металла конструкции небольшого сечения восстанавливается вследствие десорбции водорода. Обратимая хрупкость стали обусловливается, в основном, наличием водорода, растворенного в кристаллической решетке. Необратимая хрупкость зависит от содержания в стали водорода в молекулярном состоянии, который агрегирован в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим значительные трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумного отжига, так как в структуре стали происходят необратимые изменения [21, 22] образование трещин по [раницам зерен, где наблюдается наибольшее скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.16]

Простейшим видом деформации является сдвиг, поскольку тангенциальные напряжения вызывают у идеального (изотропного) гукова тела только изменения формы, в отличие от нормальных напряжений, обусловливающих трехосную деформацию и изменения объема и формы. Для характеристики упругих свойств необходимо знание модуля и предела упругости, специфичных у разных тел. [c.240]

Эффект водородной хрупкости проявляется максимально в интервале температур от -20 до +30 °С и зависит от скорости деформации [11]. Охрупчивающее влияние водорода при содержании его до 8-10 мл/100 г — процесс обратимый, т. е. после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность конструкции не слишком большого сечения обычно восстанавливается вследствие десорбции водорода из металла. Обратимая хрупкость стали обусловливается растворенным в кристаллической решетке водородом. Необратимая хрупкость зависит от содержания водорода в стали в молекулярном состоянии, агрегированного в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим большие трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумного отжига, в структуре стали происходят необратимые изменения [34, 51] образование трещин по границам зерен, где наблюдается преимущественное скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.12]

По-видимому, водород не оказывает влияния на модуль упругости материала. Охрупчивание является обратимым процессом, поскольку насыщенный водородом образец постепенно его теряет при вылеживании. При очень низких температурах охрупчивание водородом не наступает. Количество водорода, которое способна удерживать решетка, может намного (>100 раз) превышать предел растворимости, в особенности после холодной деформации металла. Избыточный водород собирается в промежутках между поверхностями неметаллических включений и матрицы металла, а также в пустотах. Под действием приложенных извне напряжений водород концентрируется в областях, связанных с локализованными зонами трехосных деформаций в решетке. [c.192]

Факторы, повышающие жесткость напряженного состояния в таком шве, препятствующие развитию в нем пластических деформаций, будут способствовать повышению чувствительности соединения к дефекту. В этом направлении могут действовать уменьшение относительной ширины мягкого шва, т.е. относительной толщины мягкой прослойки, увеличение степени механической неоднородности соединений, переход к низким температурам, расположение дефекта в центральной части мягкой прослойки, где реализуется жесткая схема напряженного состояния трехосное растяжение, и т.д. [c.82]

Формулы для осесимметричной деформации имеют тот же вид, но вместо множителя (2 + / ) в них стоит множитель 3 + л). Можно видеть, что в центральной части прослойки реализуется жесткое напряженное состояние трехосного растяжения, которое и приводит к хрупкому разрушению. Максимальные напряжения в прослойке дпя плоской деформации [c.140]

Исследование показало, что как только в цилиндре возникает пластическая деформация, то даже при отсутствии осевых нагрузок напряженное состояние становится трехосным. Происходит процесс, подобный выдавливанию внутренних слоев в осевом направлении. При этом внешние слои препятствуют развитию этого процесса, и в результате взаимодействия внешней упругой и внутренней пластической зон в них возникают растягивающие и сжимающие напряжения. При этом осевая деформация растет [c.56]

Отверстие в корпусе (диаметр которого был лишь на 0,01 мм больше диаметра поршня) в большинстве опытов служило ограничителем для продольного расширения ткани в ходе сжатия. При проведении экспериментов в таких условиях предполагалось, что под действием одноосного поля деформаций ткань тем не менее подвергается трехосному (всестороннему) сжатию. [c.390]

Для деформации, вызванной нагреванием кристалла, характерно то, что кристалл расширяется неодинаково вдоль трех главных осей. Если вырезать из кристалла сферу, то в результате теплового расширения сфера превратится в трехосный эллипсоид. По принципу Нейманна форма и ориентировка этого эллипсоида зависят от симметрии кристалла. [c.248]

В отличие от хрупкого состояния полимеров, когда в процессе деформации изменения физической структуры практически не происходит и молекулярная ориентация может создаваться только предварительной вытяжкой при температуре, большей температуры стеклования, при высокоэластическом состоянии из-за большей подвижности молекул имеется потенциальная возможность для развития молекулярной ориентации при любых процессах, сопровождающихся значительными деформациями. В зависимости от условий молекулярная ориентация может стать к моменту разрушения разной. Одноосное растяжение — наиболее благоприятный вид деформации для развития молекулярной ориентации. Сложнонапряженное состояние, при котором одновременно происходит деформация в нескольких направлениях (например, двухосное и трехосное растяжение) или результатом которого является уменьшение (по сравнению с разрывом при простом растяжении) максимальной разрывной деформации (и напряжения) [c.43]

При 20 °С полимер можно подвергнуть пластической деформации без образования разлома только при одно- и трехосном сжатии и при вальцевании. [c.45]

В этих работах при линейном, плоском и трехосном сжатии сопротивление деформированию при различных температурах и различных способах сжатия сравнивалось путем построения диаграмм истинных напряжений, по оси абсцисс которых откладывали относительную степень деформации [c.174]

В общем случае склонность к хрупкому разрушению возрастает с увеличением толщины образца. С механической точки зрения это происходит из-за действия трехосных напряжений, вызываемых локализированной стесненностью пластических деформаций в месте надреза при возникновении трещины. С металлургической, точки зрения более толстая пластина всегда является более хрупкой (даже при одинаковых химических составах) из-за различий в параметрах прокатки - конечная температура прокатки, степень обжатия. [c.26]

Значительное снижение пластичности свойств стали под действием водорода и напряжений называется водородной хрупкостью. Эффект водородной хрупкости проявляется максимально в интервале температур — 20 °С. .. -1-30 °С и зависит от скорости деформации [72]. Различают обратимую и необратимую водородную хрупкость. Охрупчивающее влияние водорода при содержаниях его до 8 — 10 мл/100 г в большинстве случаев — процесс обратимый, т.е. после вылеживания или низкотемпературного отпуска пластичность конструкции не слишком большого сечения восстанавливается вследствие десорбции водорода из металла. Обратимая хрупкость стали обусловливается в основном растворенным в кристаллической решетке водородом. Необратимая хрупкость зависит от содержания водорода в стали в молекулярном состоянии, агрегированного в коллекторах, где он находится под высоким давлением, вызывающим большие трехосные напряжения и затрудняющим пластическую деформацию стали. Пластические свойства металла при необратимой хрупкости не восстанавливаются даже после вакуумно -го отжига, в структуре стали происходят необратимые изменения [136, 171] образование трещин по границам зерен, где наблюдается преимущественное скопление водорода, и обезуглероживание стали. [c.86]

Для исследования механических свойств сыпучих материалов используют плоскостные срезные и трехосные приборы. В первой группе выделяется усовершенствованный прибор Дженике. Особенность этого прибора состоит в том, что он оснащен устройствами для консолидации образцов и регистрации величины сдвигающей силы и деформации. [c.44]

Эксплуатационные повреждения оборудования условно разделяют на три группы [128] инициация неглубоких трещин образование трещин с нарушением герметичности хрупкое разрушение. Первые два типа повреждений обычно инициируются при наличии концентраторов напряжений в материале и нестационарном нагружении. Хрупкое разрушение реализуется, как правило, в условиях высокой стесненности деформаций, наличии трехосных остаточных напряжений и при низких температурах, способствующих охрупчиванию материала. Повреждения, вызываемые действием коррозионных сред и нестационарностью нагружения, принято связывать с коррозионно-механической усталост ью. [c.9]

У пластин один размер сечения, имеющего прямоугольную форму, намного превосходит другой, т.е. ЬМ. Практически пластинами можно считать элементы, у которых ЫА > 5,0. При последнем соотношении в силу особенно большего стеснения деформации прослойки в направлении оси г по всем ее объеме величина Ех - О, т.е. мы имеем случай плоской деформации. Как показывает анализ, выполненный при тех же допущениях, что и для случая компактного сечения, налряженное состояние элемента прослойки в растягиваемой пластине также является объемным (трехосное растяжение). Распределение напряжений неравномерное. Нормальные напряжения имеют нaибoльuJyю величину у элементов объема, расположенных в цен- [c.317]

Толщина образца, как уже отмечалось, определяет степень трехосности напряженного состояния и, соответственно, стеснение пластической деформации в вершине трещины. Поэтому влияние толш.ины образца проявляется на участке, где значения коэффициента интенсивности напряжений близки к критическому. Экспериментально установлено, что это влияние на скорость роста усталостной трещины гораздо менее существенно, чем на хотя качественно имеет тот же характер. Естественно предположить, что если эксперимент удовлетворяет требованиям, предъявленным к испытаниям по определению вязкости разрушения при плоской деформации, то его результаты не будут зависеть ни от толщины, ни от других размеров образца. [c.418]

Результатом испытания гладкого образца обычно является машинная диаграмма, изображающая зависимость условного напряжения от относительного удлинения, записанная в процессе нагружения вплоть до разрыва. Ее обработка позволяет получить зависимость истинных напряжений от истинных деформаций в пределах равномерного распределения удлинений по длине образца, то есть до уобразования шейки. Построение кривой истинных напряжений при больших деформациях значительно труднее. Развитие шейки сопровождается искривлением продольных образующих и появлением растягивающих напряжений в плоскости, перпендикулярной оси образца. Результатом этого является изменение напряженного состояния от одноосного к трехосному, причем относительные значения поперечных составляющих напряжений растут по мере увеличения кривизны образующих в зоне шейки и нагружение металла с момента образования шейки перестает быть простым. В наименьщем сечении шейки для определения среднего осевого напряжения достаточно измерять размеры, характеризующие площадь этого сечения при конкретных значениях растягивающего усилия. Так, на рис. 6.2.1 показана зависимость истинных напряжений от пластических деформаций для стали 20 Г2. Штриховой линией 1 показан участок диаграммы а =/(е ) после образования шейки, построенный в предположении, что напряженное состояние в шейке одноосное. Однако усложнение напряженного состояния приводит к сдерживанию пластической деформации и увеличению продольной составляющей а, по сравнению с его значением, соответствующим той же деформации е,, но в условиях сохранения простого растяжения. Так [c.134]

Как видно на рис. 7.6.3, с уменьшением относительной толщины мягкой прослойки эффект контактного упрочнения усиливается, и при некотором ее значении обеспечивается возможность достижения прочности основного металла. Однако достижение столь полного упрочнения затрудняется, тем, что схема напряженного состояния участков твердого металла вблизи прослойки оказывается значительно более мягкой по сравнению с трехосным растяжением мягкой прослойки, и они вступают в гшасгическую деформацию, в то время как вдали от прослойки металл работает еще упруго. Естественно, что такое смягчение металла в приконтакгной области уменьшает сдерживание деформаций мягкой прослойки, ослабляя эффект упрочнения. В этом случае контактное упрочнение реализуется не полностью, и в выражение (7.6.2) приходится вводить коэффициент реализации контактного упрочнения Кр < I [c.238]

Представления о механизме водородного растрескивания строятся на известных особенностях взаимодействия водорода с насыщаемым металлом — преимущественной миграции его в участки повышенного трехосного напряжения и деформации ферритной матрицы в результате растворения в ней водорода [115]. Считается, что достаточно высокий по концентрации раствор водорода образуется в кристаллической решетке непосредственно впереди острия развивающейся трещины. Это способствует деформации металла (такая деформация имеет микроразмеры и может быть обнаружена только с помощью электронного микроскопа). Предполагается, что на образующейся при росте трещины ювенильной поверхности облегчается абсорбция кристаллической решеткой частиц водорода, способствующих растрескиванию. [c.32]

Подобная картина свойств необходима в широком диапазоне изменений как температуры, так и частоты и к тому же для более чем одной моды деформации, поскольку интенсивность и положения переходов зависят от вида напряжения. На практике применяется растяжение (включая изгиб), сдвиг (включая кручение) и трехосное деформирование. Тем не менее, более естественно подразделение на типы колебаний, а не на виды напря-жения, потому, что виды деформации обусловливают диапазон частот в отличие от методов ступенчатого возбуждения (см. главу 5), которые не имеют подобных резко отличающихся временных интервалов. Основная классификация испытаний включает свободные колебания, вынужденные колебания (резонансные или нерезонансные) и волновое распространение, приближенно перекрывая соответственно следующие диапазоны частот 0,01— 10 Гц 10—5-10 Гц и 5-10 —16 Гц. Аналогичное подразделение имеется в экспериментах по диэлектрической проницаемости. Мостовая техника, соответствующая вынужденным методам механических колебаний, используется на частотах 10—16 Гц. Начиная с 10 Гц, применяются резонансные радиочастотные схемы. Выше 10 Гц начинает доминировать индуктивность, и методы ламповых схем приходится заменять методами распределенных цепей, опирающимися на волновое распространение через диэлектрическую среду. Это соответствует распространению колебаний на ультразвуковых частотах в вязкоупругой среде, причем связанных с теми же самыми экспериментальными трудностями потерь энергии на границах раздела сред, отражением волн, эффектом согласования генератора с образцом и т. п. Как правило, амплитуда возбуждения уменьшается с ростом частоты из-за ограничения энергетических возможностей аппаратуры, но даже на самых низких частотах большинство типичных экспериментов проводится в области линейности. Этим объясняется, почему анализ относительно прост. Значительно более важно то, что функция динамического отклика не определяется через интеграл свертки, так что уникальные среди вязкоупругих функций комплексные модуль и податливость могут быть непосредственно подставлены в качестве упругого модуля или упругой податливости в любые формулы зависимости напряжения от деформации, и для вязкоупругих материалов могут быть выбраны известные решения упругих колебательных систем. Это свойство будет использовано в следующих разделах. [c.61]

Принимается, исходя из того, что, как показывают эксперименты, при одноосном растяжении до деформаций 300—400% изменение объема резины практически равно нулю. Величина ц, входящая в уравнение (6), в применении к трехосному сжатию резины при <7о=400- -600 кгс1см , по существу, не является коэффициентом Пуассона, так как уравнения (4) теории упругости справедливы для деформаций малых по сравнению с исходным объемом. (Прим. ред.) [c.115]

Следовательно, элемент испытьшает трехосное равномерное сжатие, сопровождающееся упругими деформащ1Ями. Это следует из первой аксиомы реологии, согласно которой при изотротном сжатии все материальные шстемы ведут себя как идеально упругие тела, а именно, увеличивается плотность и соответственно ) еньшаются размеры при сохранении формы тела. Опыты, проводимые с пеной в барокамере при постепенном повышении давления или его стравливании, подтверждают, что пена не разрушается и не течет, лишь пропорционально меняется ее объем. Другими словами, деформации пенного слоя, при которых возникают относительные смещения ячеек, возможны лишь под действием касательных напряжений. Следовательно, при движении по поверхности без трения одинакового по высоте пенного слоя пластические деформации сдвига возникнуть не могут и геометрическая форма объема пены будет неизменной. [c.23]

Трехосное растяжение резины практически неосуществимо теоретически такой случай близок к свободному набуханию резины в подходящей жидкости. Трехосное сжатие, например, представляет собой случай осевого нагружения резиновой прокладки в жестком гнезде с размерами, равными наружным размерам образца. В подобных условиях резина, не имея возможности деформации по двум остальным осям, ведет себя как малосжимаемый материал. Модуль резины при трехосном сжатии, или так называемый объемный модуль, весьма значителен [около (2,7—3,8) -10 H/ м ]. [c.266]

Для плотной упаковки волокон во всех точках полимерного связующего наблюдается при осевом растяжении трехосное растяжение. Изохромы располагаются симметрично относительно центра призмы. Растягивающие напряжения в точках А, В, С (см. рис. 6) достигают - 350 кПсм в случае адгезионной обработки волокон. Приближенная оценка напряжений в матрице [118] может быть сделана при заданной осевой деформации е по зависимости [c.157]

Значительный интерес представляет определение механических характеристик ПСБ в условиях одноосного и трехосного сжатия Исследования механических свойств пенополистирола ПСБ при одноосном и трехосном сжатии с использованием стабилометра М-2 в сочетании со специальным прессом бокового давления можно проводить на цилиндрических образцах с соотношением к й= к = й=ЪЪ мм). При проведении испытаний на одноосное сжатие нагрузку увеличивают ступенчато с интервалом в 2 мин. Ступенчатое нагружение с некоторым приближением можно представить в виде нагружения с постоянной скоростью. На линейном участке кривой а—е (рис. 1У.31) этой скорости нагружения соответствует скорость деформации 0,03—0,07%/мин. На диаграмме сжатия а—е можно отметить три характерных участка [c.129]

Испытания пенополистирола на трехосное сжатие проводили при различных значениях напряжения, равных 2 4 6 8 и 10 дин/см при скорости нагружения 0,5 дин/см в минуту. Скорость деформации на линейном участке кривой составляет 0,01—0,05%/мин. Характер диаграмм трехосного сжатия такой же, как и при одноосном сжатии. На рис. 1У.32 приведена зависимость условного предела прочности ст 5 и предела пропорциональности Ощ от напряжения. При повышении напряжения происходит некоторое увеличение 0 5 и ащ. Из результатов проведенных экспериментов следует, что при выбранной скорости нагружения в случае трехосного сжатия пенополистирола относительная роль высо- [c.130]

В докладе Лупарска ( ПНР) "Водородное разруше-ние железа при постоянной высокой деформации" были представлены результаты изучения мест зарождения повреждений и их развитие при наводороживании желе за в условиях постоянной высокой деформации. Применены современные приборы для исследования фракто-графии и микроструктуры наводороженных и деформированных образцов. Высказана новая точка зрения на механизм водородного разрушения железа и мягкой стали в условиях высокой постоянной деформации разрушение происходит вследствие декогезии металла в местах концентрации деформаций и напряжений при трехосном растяжении разрушение происходит вследствие образования трещин в местах концентрации деформаций и напряжений. [c.17]

Опубликованная недавно статья Трояно и др. заслуживает цитирования Зависимость водородной хрупкости от скорости деформации отражает изменения отрезка времени, необходимого для диффузии водорода в сильно напряженные участки. При испытании с высокой скоростью деформации время недостаточно для диффузии опасного количества водорода в участок максимальных трехосных напряжений, и хрупкость практически не наблюдается. Однако при понижении скорости деформации в высо- [c.383]

Теория декогезии металла иод действием растворенного водорода или теория максимальных трехосных напряжений относится к хрупкости высокопрочных сталей при малой абсорбции водорода. Согласно этой теории, водород диффундирует в места концентрации упругих растягивающих напряжений и снижает силы взаимного притяжения ионов металла в кристаллической решетке. Накопление дислокаций и зарождение трещины обычно происходит на границе упругой и пластической деформации. [c.44]

Теория молекулярного давления - самый старый из принятых сегодня механизмов вредного влияния водорода на механические свойства металлов. Суть его заключается в том, что избыточный водород, обладая ничтожно малой равновесной растворимостью в железе при нормальной температуре, стремится покинуть сплав путем перехода в молекулярное состояние на его поверхности. На достаточной глубине от наружной поверхности может идти выделение избыточного водорода на внутренних поверхностях полостей, таких как поверхность раздела между включением и матрицей сплава. Диффузия водорода и его выделение в молекулярной форме в различного рода пустотах, имеющихся в металле, приводит к снижению его концентрации в объемах, примыкающих к поверхности раздела, что вызывает возобновление диффузии водорода к этим полостям из объема матрицы. Скопление же газообразного водорода во внутренних полостях приводит к росту его давления и увеличению размеров последних. При разработке этой теории впервые отмечена важная роль трехосного растяжения, возникающего вокруг газонаполненных полостей, и приводящего к резкому стеснению пластической деформацйи в этих зонах, облегчая тем самым процесс хрупкого разрушения. [c.35]

Под воздействием напряжений картина перераспределения водорода значительно усложняется, так как при этом образуется множество новых ловушек водорода, часть из которых -обратимые. При нагружении основными ловушками водорода становятся зоны с максимальными трехосными напряжениями вблизи концентраторов типа острых надрезов и микротрещин, в местах скоплений плоских заторможенных дислокаций, причем образование таких дислокационных скоплений происходит зачастую по причине неоднородности пластической деформации на начальных ее этапах при напряжениях ниже предела текучести. Предполагается, что такие лсшушки , или как их еще называют -области объемного растяжения - должны быть более мощными ловушками для водорода по сравнению с дислокациями и границами зерен. Возникновение упругих напряжений приводит к уменьшению эффективного коэффициента диффузии и повышению предельной растворимости водорода, а сами области с максимальными трехосными напряжениями, как концентраторы напряжений и водорода, являются наиболее вероятными местами зарождения трещин в условиях замедленного разрушения стали. В количественном отношении при наличии напряжений равновесная концентрация С водорода в локальных областях кристаллической решетки зависит от исходной С , парциального молярного объема водорода в стали V и растягивающих трехосных напряжений р, определяемых шаровой составляющей тензора напряжений [25] [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология