Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ДА ДВ ДЕ ДЖ ДЗ ДИ ДЛ ДО ДР ДУ

Диаграмма - деформация

 
Диаграммы деформации ( см. рис. 3), полученные при испытании внутренним давлением модельных емкостей, могут быть использованы для расчета натурных изделий, так как сопротивление малым упруго-пластическим деформациям материала емкости практически не зависит от ее размера.
Диаграммы деформации при одноосном и двухосном растяжении имеют в упругой области различный угол наклона к оси деформации.
Механические свойства ковкого чугуна ( по ASTM. Диаграммы деформаций ковкого чугуна показаны на фиг.
Упругие свойства ковкого чугуна.| Механические свойства ковкого чугуна. Диаграмма деформаций ковкого чугуна [3]: 1 - растяжение; 2 - сжатие; 3 - изгиб; 4 - кручение.
Диаграмма деформации упруго-хрупких пород ( рис. 13, а) представлена только упругой областью.
Диаграмму деформации с площадкой текучести ( рис. 1) имеют только низкоуглеродистая сталь и отожженная алюминиевая и марганцовистая бронза. У большинства же металлов и сплавов, в том числе и у средне - и высокоуглеродистых сталей, площадка текучести на диаграмме деформаций отсутствует.
Вид диаграмм деформации кристаллических и аморфных металлов и изменения формы образца при растяжении вплоть до разрушения схематично показан на рис. 8.8. В случае кристаллических металлов обычно наблюдается значительное деформационное упрочнение, при этом после достижения предела текучести деформация распространяется за счет одновременного протекания скольжения в различных частях образца. При напряжениях, превышающих предел текучести, пластическая деформация и необходимое для ее протекания напряжение существенно возрастают - происходит упрочнение. После достижения максимума напряжений в образце происходят явления, вызывающие локальное сужение ( образование шейки) и уменьшение напряжения вплоть до разрушения образца. В случае же аморфных металлов, как материалов, не претерпевающих деформационного упрочнения, максимальное напряжение, достигаемое с ростом деформации, равно пределу текучести, после чего происходит скольжение путем перемещения групп атомов в направлении максимального касательного напряжения. Однако, поскольку при скольжении деформационное упрочнение отсутствует, деформация начинается и развивается в одной и той же части образца, а именно в плоскости максимального Касательного напряжения. В этой же плоскости происходит и разрушение.
Диаграмма деформаций при растяжении материала. а - пластичного, б - хрупкого. На диаграмме деформаций при растяжении пластичных материалов ( рис. 10, а) выделяют характерные точки, которые показывают резкие изменения, происходящие в материале при нагружении, которые служат характеристиками прочностных свойств.
По диаграмме деформации определяют только прочностные характеристики: сгв и 0о 2 - На этой диаграмме модуль нормальной упругости ( тангенс наклона кривой ОА) значительно меньше действительного, так как диаграммный аппарат фиксирует и упругую деформацию частей машины. Чтобы определить модуль упругости, на испытуемый образец навешивают тензометры, позволяющие определить малые величины деформаций, и тем самым точно построить участок ОА. Деформационные характеристики-6 и ty по той же причине определяют также не по диаграмме, а измерением образца до и после испытания.
По диаграмме деформации определяют только прочностные характеристики: 0В и а0 2 - На этой диаграмме модуль нормальной упругости ( тангенс на - - клена кривой ОА) значительно меньше действительного, так как диаграммный аппарат фиксирует и упругую деформацию частей машины. Чтобы определить модуль упругости - на испытуемый образец навешивают тензометры, позволяющие определить малые величины деформаций, и тем самым точно построить участок ОА. Деформационные характеристики - 6 и i по той же причине определяют также не по диаграмме, а измерением образца до и после испытания.
Первое представление диаграммы деформации более удобно в практическом смысле, но показатель упрочнения в этом случае менее верный, так как он зависит от уровня напряжения, что делает его неприемлемым для анализа упрочнения металлов с различной прочностью, например калия и вольфрама.

Таким образом, диаграммы деформаций позволяют определить модуль упругости и установить его изменение в зависимости от уровня напряженного состояния.
Истинные диаграммы де-формации армко-железа при кручении и при растяжении в максимальных координатах. / кручение. 2 - растяжение. 3 - - растяжение, с поправкой на неоднородность нстинных напряжений в шейке. После образования шейки диаграмма деформации при растяжении является искаженной, поскольку распределение напряжений в шейке перестает быть однородным ( см. гл.
Постепенное уменьшение крутизны диаграммы деформаций за пределом текучести также определяет меньшее постоянство деформационных характеристик. Поэтому для характеристик, связанных с деформациями, следует ожидать большей зависимости от напряженного состояния.
Наличие покрытий изменяет диаграмму деформации - протяженность отдельных ее участков, коэффициент упрочнения. В некоторых случаях отмечалось также увеличение сопротивления ползучести, например, при нанесении окисных слоев на никель.
Кривая растяжения на диаграмме деформации характеризует поведение металла при его деформировании. Линия ОА на кривой растяжения показывает развитие в металле процесса упругой деформации. Удлинение образца при этом незначительно. Тангенс угла наклона прямой ОА к оси абсцисс пропорционален модулю упругости Е, который равен отношению напряжения к относительному удлинению в области упругой деформации. Модуль упругости характеризует упругие свойства металла. До точки А на кривой деформация возрастает пропорционально увеличению напряжения; выше точки А пропорциональность нарушается.
Влияние легирования Зй-переходными металлами ( Af иа. На рис. 8.2 приведены диаграммы деформации при комнатной температуре тонких лент из аморфного сплава Pd8oS2o в координатах растягивающее усилие - удлинение. Можно считать, что такие диаграммы, получаемые с помощью обычных разрывных машин, характеризуют механическое состояние аморфных сплавов. Однако, как мы увидим ниже, аморфные металлы все же нельзя считать хрупкими материалами, поскольку они хорошо поддаются такой обработке, как прокатка. Поэтому, с первого взгляда, не ясно, отчего в экспериментах по растяжению не наблюдается сколько-нибудь значительная пластическая деформация.
Расчетные и опытные значения прочности внутренне окисленных монокристаллов меди. На рис. 139 приведена диаграмма деформации при 77 К монокристаллов Си 11 5 % ( ат. Be, в одном случае после старения, в другом Си 2 8 % ( объемн. Интенсивность упрочнения в последнем случае значительно больше, хотя сто 2 ниже. Большая скорость наклепа объясняется образованием вокруг частиц петель и быстрым нарастанием плотности дислокаций.
На рис. 10 приведены диаграммы деформаций растяжения для пластичного и хрупкого материала.
Пример остановки развития хрупкого разрушения в плоских стальных образцах толщиной 100 н 150 мм. На рис. 22 показана диаграмма IV деформации для хрупкого материала.
Несмотря на отмеченную приближенность диаграмм деформации, значение их весьма велико.
Это следует из рассмотрения диаграммы деформаций системы ( фиг.

Если площадки текучести на диаграмме деформации нет ( см. рис. 28) и точно указать напряжение, при котором впервые возникают пластические деформации, невозможно, то для таких материалов вводится условный предел текучести как напряжения, при разгрузке от которого в образце впервые обнаруживается остаточная ( пластическая) деформация величины А.
Диаграммы растяжения при различных типах разрушения. Площадь 1, ограниченная диаграммой деформации, соответствует энергии упругой деформации образца в момент появления первых пластических микродеформаций.
Как известно, на диаграммах деформации можно различать в общем случае три области: / - упругую, а JT; / / - пластическую устойчивую, 0т ст ( тв и / / / - пластическую неустойчивую.
Изменение я я с. Для металлов и их сплавов диаграмма деформации имеет два характерных участка: в начальной стадии нагружения до определенной нагрузки деформация возрастает по линейному закону ( закон Гука) азатем зависимость между силой и деформацией становится криволинейной.
Диаграмма деформации ненадре. Для сравнения здесь же приведена диаграмма деформации ооразцов той же стали 20 при статическом изгибе.
С другой стороны, независимость диаграммы деформации от величины давления была также автором установлена для высокоотпущенной стали 45 ( испытания велись при давлениях до 4000 ат) и меди.
Таким образом, на основании диаграммы деформации могут быть определены важнейшие механические характеристики металла. Величина предела текучести as является отправной при расчете деталей машин и конструкций на прочность. Необходимо отметить, что форму диаграммы деформации, подоб - Фиг. Напряжения при ра - ную приведенной на фиг.
Известно, что для получения правильных и сопоставимых диаграмм деформации необходимо применять жесткие испытательные машины и учитывать относительную жесткость образца. Однако условия нагружения, создаваемые при испытании на жесткой машине с малым запасом упругой энергии, часто не совпадают с условиями нагружения материала в реальных конструкциях, в которых запас упругой энергии обычно значительно больше.
Определение механических свойств производится по диаграмме деформации образцов на растяжение, записываемой испытательной машиной, которая показывает зависимость изменения длины образца от возрастающей растягивающей силы.
В процессе испытания может быть записана диаграмма деформации в координатах давление - стрела иро-гыба ( или радиус изгиба), по которой рассчитывают напряжения на разных стадиях деформации и в момент разрушения. Основными характеристиками свойств материала при испытании на двухосное растяжение по описанной схеме являются условный и Истинный пределы прочности.
Кривые напряжение - деформация для монокристаллов меди, деформированных при по -, стоянной температуре ( 1129 К и различных скоростях деформации, с -. / - v3 10 - 3. 2 - V.
На рис. 9.14 для примера показана диаграмма деформации образца [66], который был продеформирован с высокой скоростью до определенного уровня напряжения, после чего скорость деформации была резко уменьшена. В этом случае деформация протекает без рекристаллизации, хотя уровень напряжения намного выше значения тд, полученного во время непрерывной деформации с низкой скоростью. Если теперь деформацию продолжить с переменной скоростью таким образом, что уровень напряжения поддерживается постоянным, то происходит рекристаллизация. Следовательно, величина тя не связана однозначно с началом динамической рекристаллизации при данной скорости деформации и зависит от пути деформации.
На рис. 3 схематически показан характер диаграмм деформации за максимумом нагрузки для материалов различной пластичности.
Определение механических свойств производится обычно по диаграмме деформации на растяжение, записываемой испытательной машиной, которая показывает зависимость изменения длины образца от возрастающей растягивающей силы.
К определению критериев пластической устойчивости графоаналитическим методом.| Графики изменения коэффициентов а и р в зависимости от напряженного состояния. Абсцисса точки пересечения дифференциальной кривой с диаграммой деформации о ( е), как нетрудно заметить, соответствует значению вр.
Такие пересечения возникают также ив / области диаграммы деформации, когда плотность дислокаций еще невелика, а в качестве дислокаций леса могут служить петли, генерируемые другим источником В.
Автором было исследовано влияние гидростатического давления на диаграмму деформации различных металлов и сплавов, преимущественно цветных. На рис. 6 - 8 приведены результаты некоторых из этих исследований.
Механические свойства твердых тел наиболее полно описываются диаграммами деформации. Заметим, что диаграммы деформации не зависят от геометрических размеров образца, поскольку т и г являются удельными величинами.
Зависимость напряжения а от деформации EI при сжатии неодима при скорости деформации Е 2 - 1 0 - 3 сек-1 и разных температурах. Наиболее удобными для построения в логарифмических координатах являются диаграммы деформации, полученные при температурах ниже температуры рекристаллизации. При температурах выше температуры рекристаллизации ( гомологическая температуре 9 0 5) на индикаторных диаграммах и осциллограммах появляются провалы; сама индикаторная диаграмма становится неровной и мало пригодной для Исследования в логарифмических координатах. Зависимость напряжения течения от степени деформации в этом случае усложняется фактором роста зерна в процессе пластической деформации, что, в соответствии с известным соотношением Петча [23], приводит к понижению уровня напряжения со степенью деформации и, следовательно, к падению коэффициента упрочнения. На ходе кривой упрочнения, очевидно, также сказывается проскальзывание по границам зер н, что характерно для области экввкоге-зивных температур.
Довольно проста конструкция диаграммного механизма для оптической записи диаграммы деформации.
Развитие деформации растяжения можно легко записать в виде диаграммы деформации. Поскольку такие диаграммы чувствительны к процессам, протекающим в ходе деформации, анализ их позволяет получить ряд данных об этих процессах. Так как при переходе от координат Р - А / к координатам а-8 значения усилия и абсолютного удлинения делятся на постоянные для данных условий испытания величины - начальную площадь поперечного сечения ( F0) и начальную расчетную длину образца ( / о), то вид диаграммы растяжения при этом не изменяется.
Некоторые авторы, очевидно, поэтому считают, что диаграмма деформации в двойных логарифмических координатах выполняется в виде прямой линии, имеющей постоянный наклон при любых степенях деформации.
Влияние запаса упругой энергии на кинетику деформации. Двухосное растяжение плоского образца из сплава АМц ( 61 мм. Р ач 60 am, Р ( т - изменение внешней нагрузки во времени. РС ( Т - изменение сопротивления образца во времени. А ( т - изменение прогиба образца во времени. т - время испытания. 1 - запас упругой энергии 1540 кгм. 2 - запас упругой энергии 4 5кгл ( стрелка вниз указывает, что образец разрушен. стрелка горизонтально - образец не разрушен.| Диаграммы деформации при испытании на изгиб образцов из сплава В95 при различной податливости ( Я нагружающей системы. 1 - П 6 мм / т. 2 - Л 31 мм / т. ( Виден различный характер спадания нагрузки после Рмакс. При оценке и сопоставлении материалов по характеру снижающейся ветви диаграммы деформации следует учитывать влияние У.

Феноменологические основы оценки трещиностойкости материалов по параметрам спадающих участков диаграмм деформаций / / Пробл.
Влияние запаса упругой энергии на кинетику деформации. Двухосное растяжение плоского образца из сплава АМц ( 61 мм. Рнач 60 am, PH ( т - изменение внешней нагрузки во времени. РС ( Т - изменение сопротивления образца во времени. Д ( т - изменение прогиба образца во времени. т - время испытания. 1 - запас упругой энергии 1540 кгм. 2 - запас упругой энергии 4 5кгж ( стрелка вниз указывает, что образец разрушен. стрелка горизонтально - образец не разрушен.| Диаграммы деформации при испытании на изгиб образцов из сплава В95 при различной податливости ( Я нагружающей системы. 1 - Я 6 мм / т. 2 - П 31 лш / тп. ( Виден различный характер спадания нагруз-ки после Рмакс. При оценке и сопоставлении материалов по характеру снижающейся ветви диаграммы деформации следует учитывать влияние У.
Феноменологические основы оценки трещиностойкости материалов по параметрам спадающих участков диаграмм деформаций / / Проблемы прочности.
При макроскопической пластической деформации гистерезис проявляется в несовпадении линий диаграммы деформации при нагрузке и разгрузке, как очевидное следствие законов пластической деформации.
Для более правильной оценки влияния податливости испытательных машин на диаграмму деформации необходимо учитывать не только упругие деформации ее частей, но и перемещения деталей силоизмерительного устройства.
По результатам испытания листов на срез, используя автоматически записываемую диаграмму деформации ( рис. 5), можно определить пределы текучести и прочности, сопротивление разрушению и сужение. А / г) лишь грубо ориентировочно вследствие малой величины абсолютной деформации на пределе текучести. Предел прочности при продавливании и истинное сопротивление разрушению принимаются равными тср и ( к соответственно; их определение описано выше.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11