Cтраница 4
![]() |
Изменение неупругой деформации за цикл в зависимости от числа циклов нагружения для стали ОХ14АГ12М. [46] |
Показанное на рис. 118 соответствие диаграмм деформирования при монотонном 1 I и циклическом / / нагружениях и зависимостей Д & н - N будет иметь место в случае, если влияние скорости деформирования на величину неупругой деформации при заданном уровне напряжения будет несущественным. В противном случае, как это следует из результатов исследования монокристаллов Мо, приведенных на рис. 97 и 98, начальные участки диаграмм циклического деформирования для первого и второго случая зависимостей Ден-N могут находиться вышет чем диаграммы при статическом деформировании, несмотря на возрастание величины Ден в первом и стабильность Ден во втором случае, в зависимости от числа циклов нагружения. [47]
При высоких скоростях деформирования, при которых не представляется возможным обеспечить равномерность деформирования в начальный период нагружения, сокращение длины образца до минимума является необходимым условием получения корректных данных о качеств венном влиянии скорости деформирования на характеристики прочности и пластичности материала и влиянии скорости на кривую деформирования. [48]
В 50 - е гг. XX века большинство экспериментаторов так или иначе направили свои усилия на изучение прямых или косвенных аспектов распространения волн в связи с нелинейной их теорией, которая была развита в 40 - е гг. Однако, невольно направив этот шаг вперед, Хаузер, Симмонс и Дорн ( Hauser, Simmons and Dorn [ 1961, ll) на симпозиуме 1960 г., посвященном поведению металлов при высоких скоростях деформирования, в своей работе под любопытным названием Влияние скорости деформирования на распространение пластических волн ( поскольку для объяснения результатов эксперимента использовались квазистатические гипотезы Данна) представили модификацию эксперимента Колски. Образец более не должен был быть очень тонкой вафлей-прослойкой, длина его могла заключаться в диапазоне от 0 1 до 1 6 дюйма, чтобы обеспечить путем изменения масштаба образца различные скорости деформирования в квазистатическом смысле при различных приложенных максимальных напряжениях. Вместо кратковременного ударного импульса Колски они ввели третий жесткий стержень, соударение которого с первым стержнем вызывало ударный импульс нагруже-пия трапецеидальной формы, который можно было сделать любой по желанию продолжительности путем изменения длины ударяющего стержня. Этот импульс, проходя через стержень, подверженный удару, в конечном счете достигал поверхности контакта между жестким стержнем и сравнительно коротким пластически деформируемым образцом, где образовывались отраженные и рабочие волны. Первые отражались обратно в стержень, подверженный удару, а вторые вызывали конечную деформацию в образце и выходили из него, чтобы пройти через второй жесткий стержень. [49]
Вторая зона характеризуется относительно слабым влиянием скорости деформирования. Влияние скорости деформирования в третьей зоне объясняется наличием динамических эффектов. Наиболее детальные исследования характеристик процесса при лучевых путях нагружения ( для траекторий малой кривизны) проведены в средней зоне. [50]
Уменьшение циклических пластических деформаций характерно для малоуглеродистых деформационно стареющих сталей при температурах до 350 С и аустенитных коррозионно-стойких при температурах до 450 С, а увеличение - для низколегированных циклически разу-прочняющихся сталей при температурах до 350 - 400 С. Влияние скорости деформирования на увеличение амплитуды пластических деформаций проявляется при более высоких, чем указано выше, температурах, при которых протекают реологические процессы. [51]
Изложенные здесь основные закономерности межзеренного разрушения в условиях длительного статического и циклического нагружений положены в основу рассматриваемой ниже физико-механической модели. Анализ влияния скорости деформирования на критические параметры, контролирующие предельное состояние материала, может быть выполнен исходя из схемы, приведенной на рис. 3.2. Для этого значения критической деформации Ef или долговечности Nf при межзеренном накоплении повреждений, рассчитанные по предлагаемой ниже модели, должны сравниваться с аналогичными параметрами, полученными в предположении внутризеренного характера зарождения макроразрушения по одной из ранее разработанных методик ( см. гл. [52]
При анализе критериев и границ существования приспособляемости наряду с использованием простейшей диаграммы деформирования идеально пластичного тела привлекаются механические дискретные и статистические структурные модели тел В дискретных моделях [37] рассматривается система одновременно деформирующихся на одинаковую величину подэлементов, наделенных различными упругопластическими и реологическими свойствами. Это позволяет описать влияние скорости деформирования на диаграмму растяжения металла, эффект Баушингера и циклическое упрочнение при малоцикловом нагружении, ползучесть и релаксацию при выдержках, а также воспроизвести деформационные процессы при сложном, в том числе неизотермическом нагружении. Тем самым использование моделей способствует введению надлежащих уравнений состояния в вычислительные решения задач о полях упругопластических деформаций при термоциклическом нагружении. На этой основе рассматривались вопросы неизотермического деформирования лопаток и дисков газовых турбин, образцов при термоусталостных испытаниях и, ряд других приложений. [53]
Способность пластически деформироваться снижается при т-рах фазовых превращений, пластичность нек-рых металлов минимальна при т-рах, близких к абс. От т-ры зависит влияние скорости деформирования на деформируемость. [54]
Уже было отмечено, что как теоретические предсказания, так и экспериментальные результаты указывают на сильную зависимость прочности слоя от жесткости и некоторого предельного, или разрушающего, напряжения составляющих композит материалов. В данном пункте будет кратко рассмотрено влияние скорости деформирования на жесткость и прочность компонентов. Гораздо более подробно эти вопросы изложены в гл. [55]
При проверке различных уравнений состояния по экспериментальным данным следует иметь в виду, что для этих целей не годятся результаты, полученные при некоторой определенной достаточно большой скорости деформирования, ибо величины деформации, напряжения и температуры тела зависят от значения скорости деформирования. Имеются, однако, два предельных режима деформирования, при которых влияние скорости деформирования несущественно. [56]
![]() |
Обобщенная зависимость предела прочности при растяжении az от. [57] |
Этот эффект связан с тем, что за короткое время разрушения не успевают отрелаксировать перенапряженные области в образце. Для резин, кристаллизующихся при комнатной температуре, на этот эффект накладывается влияние скорости деформирования на степень развития процесса кристаллизации при деформировании. [58]
Таким образом, сопротивление деформированию при ударно-волновом нагружении твердого тела определяется целым рядом факторов. Полный расчет процесса интенсивного импульсного воздействия должен учитывать изменение модулей упругости и предела текучести под действием давления и температуры, влияние скорости деформирования, деформационного упрочнения и и эффекта Бау-шингера на напряжение течения. К сожалению, в настоящее время невозможно описать свойства материалов в этих условиях, основываясь только на результатах стандартных квазистатических испытаний. По этой причине информация о прочностных характеристиках материалов, необходимая для расчетов интенсивных импульсных воздействий, извлекается из экспериментов с ударными волнами. [59]
В области средних ( / - 50 %) сходственных температур уменьшение коэффициента упрочнения по сравнению с таковым при комнатной температуре очень заметно; здесь особенно сильно проявляются отдых и рекристаллизация. Если скорость деформирования высокая и влияние температуры не длительное, то ни отдых, ни рекристаллизация не успевают заметно произойти, в связи с чем влияние скорости деформирования оказывается особенно ощутимым. Повышение скорости деформирования и понижение температуры влияют на коэффициент упрочнения аналогично. [60]