Cтраница 4
Теория малых упруго-пластических деформаций в отличие от теории течения не предполагает влияния истории нагружения тела на его деформированное состояние. Надо полагать, что влияние истории нагружения тем значительнее, чем больше отклоняется траектория деформации от простого нагружения. [46]
Популярность линейной гипотезы объясняется ее простотой и отсутствием неизвестных параметров. К основным недостаткам этой гипотезы при общепринятом ее использовании можно отнести следующее. Во-первых, она не учитывает влияния истории нагружения, и накопленное повреждение в соответствии с формулой (11.25) будет зависеть только от суммы отношений числа циклов, наработанных при заданном напряжении, к средней долговечности при этом напряжении. Во-вторых, линейная гипотеза, как и все другие гипотезы, дает возможность подсчитать лишь средние значения долговечностей, которые могут существенно отличаться от долговечностей отдельных образцов или деталей. Такое несоответствие может быть устранено в том случае, если использовать не кривые усталости для 50 % - ной вероятности разрушения, а кривые, соответствующие каждому индивидуальному образцу, испытываемому при нерегулярном нагружении. [47]
Напомним, что в теории высокоэластической жидкости, где учитывается лишь первый член из (8.70), такого вторичного влияния не было. Это, вероятно, простейшее предположение, и его нужно изменить, чтобы учесть влияние истории течения на концентрацию цепей сетки данного возраста. [48]
Существенное количественное расхождение опытных данных с результатами теоретических расчетов по теории малых упруго-пластических деформаций и теории течения наблюдается в тех случаях, когда сложное нагружение сопровождается резким поворотом главных осей. Некоторые авторы придерживаются мнения, что существующие теории пластичности в этом случае дают результаты, в одинаковой мере не согласующиеся с опытными данными. В то же время в ряде работ приведены данные, показывающие, что теория течения достаточно полно отражает влияние истории нагружения. [49]
Повторяя процесс, можно было определить эту критическую кривую. Сегодня кривую Френча можно рассматривать как кривую, на которой размер трещин достигает 1С, в противном случае не могло бы возникнуть повреждение при нагрузке на другом уровне напряжения, равном пределу усталости. Эта концепция не учитывает влияния истории нагружения на условия нераспространения трещин. В первом приближении, особенно при напряжениях, близких к пределу усталости, она, однако, хорошо приемлема. Эта концепция позволяет также дать количественное описание ряда явлений, которые в области усталости известны уже на протяжении многих лет. [50]
В экспериментах обнаружено отступление от линейного закона. Оно вызвано тем, что при программном нагружении существенную роль играет история нагружения, которая не учитывается гипотезой линейного суммирования повреждений. Кроме того, скорость накопления повреждений может зависеть от уже накопленного повреждения, что также не учитывается гипотезой. Для напряжений, представляющих собой стационарный случайный процесс, влияние истории нагружения в некоторой степени сглаживается. [51]
Однако в способе обучения Мелвиллом своего сына есть еще один аспект, отголосок которого присутствует в последующем использовании Фей-нманом своих собственных историй, описывающих самые яркие моменты его жизни, когда он тоже стал рассказчиком. Чтобы передать основную мысль, истории не обязаны быть буквально истинными во всех деталях. Как признался сам Фейнман, он хорошо знал, что птица, которую описывал Мелвилл, на самом деле, называется не певчей птицей Спенсера и что иностранные названия, которые его отец придумал для этой птицы, - всего лишь набор букв. Но, кроме того, он знал, что все это не имеет ни малейшего значения, что, в действительности, весь смысл этой истории заключался в том, что названия не имеют значения, так что если Мел виллу хотелось называть эту птицу певчей птицей Спенсера, он имел на это полное право. Собственные истории Ричарда Фейнмана нужно понимать в том же духе: пока основной смысл рассказа остается неизменным, подробности и акценты могут варьироваться в целях совершенствования влияния истории. [52]
Таким образом, в настоящее время достигнуты значительные успехи в экспериментальном изучении макрохарактеристик процесса упруговязкопластического деформирования металлов, являющихся основой для формулировки и обоснования математических моделей упруговязкопластических сред. Выявлено существенное влияние на процесс основных параметров, вида и длины траектории деформирования, температуры и скорости деформации. Доказано, что тензоры напряжений и деформаций являются функционалами указанных основных параметров и существенно зависят от истории их изменения. Проведена классификация траекторий деформирования на траектории малой, средней и большой кривизны. Экспериментально исследованы основные характеристики процесса циклического упругопластиче-ского деформирования металлов. Показана большая роль эффекта Баушингера и его тесная связь с изменением микронапряжений л другими проявлениями влияния истории нагружения на мгновенные макроскопические свойства. Детально исследована форма начальной поверхности текучести при различных температурах и показано, что она с большой степенью точности описывается теоретической поверхностью Мизеса. [53]
Поясним необходимость использования базисных линий, вмороженных в континуум, на следующем примере. Пусть Ох и Оу - две взаимно перпендикулярные оси, вмороженные в этот лист. Тогда состояние напряжения t - простое натяжение величиной Т в направлении Ох - следует рассматривать как отличное от состояния простого напряжения tz с величиной Т, но направленного вдоль оси Оу. Если различие между ними считать несущественным, то придется дать объяснение того, как два одинаковых состояния напряжения могут привести к разным по величине и направлению деформациям tu - ti и t0 - tz, как. Такая ситуация невозможна для изотропной идеально упругой среды, где деформации представляли бы собой простые удлинения, равные по величине, но направленные вдоль разных осей Ох и Оу, такое невозможно. Аналогично и в ньютоновской жидкости подобные состояния течения будут различаться только направлением, но не величиной скорости удлинения. Существенная разница между состояниями течения для двух состояний напряжения ti и t2 может возникнуть в вязко-упругой среде. Она обусловлена влиянием истории те чения. [54]
Существует множество промышленных объектов, в которых в настоящее время еще невозможна полная автоматизация технологических процессов и требуется частое вмешательство оператора. Характерным примером объектов этого типа является доменная печь - один из основных агрегатов металлургии. Как известно, сверху в печь с помощью распределительного устройства непрерывно подастся руда и кокс. С помощью вагонеток-скипов точно отмеренные на нагон-весах порции сырья поступают одна за другой в печь. Эти операции полностью механизированы. Снизу в печь поступает через фурмы нагретый ноздух. Температура, влажность и количество дутья автоматически регулируются соответствующими регуляторами. В результате реакций, происходящих в печи, на дне ее скапливается жидкий чугун, который через каждые несколько часов выпускается. Для этого пробивается отверстие ( летка), залепленное во время плавки глиной. Таким образом, доменная печь представляет собой агрегат с непрерывным по существу процессом, полностью механизированный, со значительной автоматической аппаратурой. Черная металлургия в СССР оснащена, в основном, крупными высокопроизводительными печами. Однако сложность технологического процесса, возможность разнообразных режимов печи, трудности, связанные с обследованием и измерением процессов внутри печи, невозможность непрерывного контроля выходного продукта, влияние истории ведения процесса за несколько часов на состояние печи в данный момент, влияние ряда трудно поддающихся измерению данных сырья ( например, кусковатость и химический состав руды) - все это в настоящее время препятствует комплексной автоматизации доменного процесса. Кроме того, недостаточно высокий уровень теории и недостаточность экспериментальных данных не позволяют добиться ясности даже в вопросе о том, какие параметры следует считать определяющими состояние печи, а следовательно, какие параметры необходимо измерять в целях правильного управления печыо. [55]