На главную

Решебник методичек Тарга С.М. 1988, 1989, 1983 и 1982 годов по теоретической механике для студентов-заочников.

Статья по теме: Упрочняющихся материалов

Предметная область: материаловедение, композиционные материалы, металлы, стали, покрытия, деформации, обработка

Скачать полный текст

У циклически упрочняющихся материалов накопленная деформация циклической анизотропии свойств сопоставима с деформацией, накапливаемой без учета анизотропии. Циклически анизотропные, стабилизирующиеся или разупрочняющиеся материалы могут накапливать деформацию циклической анизотропии, превышающую в несколько раз деформацию циклически изотропного материала.[3, С.74]

При нагружений циклически упрочняющихся материалов с заданными амплитудами напряжений, а также циклически упрочняющихся, разупрочняющихся и стабильных материалов с заданными амплитудами деформаций (жесткое нагружение) происходят малоцикловые усталостные разрушения с образованием макротрещин без одностороннего накопления деформаций.[3, С.6]

Квазистатические разрушения происходят у циклически изотропных и анизотропных стабильных или разупрочняющихся материалов при нагружений с постоянной амплитудой напряжений (мягкое нагружение). При сравнительно небольшом числе циклов накопление односторонних пластических деформаций от цикла к циклу у указанных материалов заканчивается образованием явно выраженной шейки и разрушением, подобным разрушению при однократном нагружений. При увеличении числа циклов величины односторонне накопленных пластических деформаций на стадии разрушения уменьшаются и сами разрушения происходят с образованием макротрещин в зонах максимальных деформаций. При этих числах циклов изменяются виды, разрушения — квазистатические разрушения переходят в усталостные, характеризующиеся развитыми макротрещинами и малыми величинами односторонне накопленных деформаций.[3, С.6]

Степенной закон изменения ширины петель гистерезиса с ростом числа циклов нагружении характерен для упрочняющихся материалов, экспоненциальный присущ материалам, разупрочняю-щимся в процессе деформирования. Закономерности изменения ширины петель гистерезиса с числом полуциклов нагружения у материалов с неинтенсивным процессом упрочнения или разупрочнения могут удовлетворительно выражаться в форме как степенного, так и экспоненциального уравнений.[3, С.68]

Все это подтверждается работами [20, 27, 31, 39], согласно которым более интенсивная локализация пластической деформации по сравнению с таковой для циклически упрочняющихся материалов характерна для циклически разупрочняющихся сплавов. В литературе описаны подходы, позволяющие выразить значение К±с через напряжения разрушения и размер зоны повреждения. Структура формул в этих подходах имеет вид [36 — 38]:[4, С.247]

Циклический предел пропорциональности ST > определяемый по допуску на остаточную деформацию 0,01%, также изменяется в зависимости от типа материала и поцикловой трансформации петли гистерезиса — ST* растет у циклически упрочняющихся материалов, уменьшается у разупрочняющихся и неизменен у циклически стабильных материалов. При аналитическом описании обобщенной диаграммы циклический предел пропорциональности принят равным -S(T.[3, С.74]

При мягком нагружении с заданным размахом напряжения в процессе испытания сохраняются постоянными значения 0тах и Omin, ширина же петли гистерезиса от цикла к циклу может изменяться в зависимости от особенностей материала (уменьшаться для циклически упрочняющихся материалов, увеличиваться для разупроч-няющихся и сохраняться неизменной для циклически стабильных материалов) .[2, С.241]

Здесь F (Sf') = / (S^/2) = Фг (о'г-) определяется «мгновенной» диаграммой статического деформирования; S^ и к^ — интенсивности напряжений и деформаций, отсчитываемые от точки начала разгрузки в цикле; стг- — напряжения, отсчитываемые от точки перехода через нуль; Fl(k) = A/ka — для циклически упрочняющихся материалов, Рг (k) = А ехр [р (k — 1)] — для циклически разупрочняющихся материалов; F2 (t) = 1/(1 + + ctb); Ф2 (т) = 1/(1 + атт); t и т — время, отсчитываемое соответственно от начала процесса деформирования и от начала выдержки под нагрузкой; А, ос, р, с, Ь, а, т — экспериментально определяемые константы материала.[3, С.203]

Рассмотренные данные по прочности при мягком нагружении относятся к испытаниям в условиях симметричного цикла. Асимметрия напряжений Ra оказывает существенное влияние на долговечность в связи с особенностями сопротивления материалов деформированию при наличии среднего напряжения. Так, для циклически стабильных и разупрочняющихся материалов в интервале напряжений, приводящих к квазистатическому разрушению, долговечность определяется величиной максимального напряжения цикла (рис. 1.1.5). У циклически упрочняющихся материалов с усталостным типом разрушения малоцикловая прочность характеризуется амплитудными значениями напряжений (рис. 1.1.6).[3, С.11]

Переход от жесткого к мягкому режиму нагружения вносит изменения в характер деформирования материала. При мягком нагружении, как и при жестком, изменение характера деформирования можно разбить на три периода. В первом периоде протяженностью от единиц до нескольких десятков циклов происходит некоторое увеличение ширины петли пластической деформации, во втором периоде для циклически разупрочняющихся материалов ее размах непрерывно возрастает. Для циклически упрочняющихся материалов ширина петли сокращается, а для циклически стабильных материалов она постоянна. В третьем периоде для всех материалов характерно увеличение ширины петли пластической деформации. Несущая способность определяется в основном длительностью первого и второго периодов, которые занимают более 0,9 от общей долговечности.[1, С.94]

В случае упрочняющихся материалов при однородном напряженном состоянии зависимость ширины петли б*к) с числом полуциклов нагружения k может быть выражена в виде [6 — 7][6, С.7]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



В ПОМОЩЬ ВСЕМ СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборников Яблонского, Мещерского, Тарга С.М., Кепе. Решение любых задач по материаловедению, термодинамике, метрологии, термеху, химии, высшей математике, строймеху, сопромату, электротехнике, ТОЭ, физике и другим предметам на заказ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чечулин Б.Б. Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов, 1987, 208 с.
2. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний, 1978, 304 с.
3. Гусенков А.П. Прочность при изотермическом и неизотермическом малоцикловом нагружении, 1979, 296 с.
4. Материалы М.К. Механическая усталость металлов, 1983, 440 с.
5. Гусенков А.П. Длительная и неизотермическая малоцикловая прочность элементов конструкций, 1988, 263 с.
6. Романов А.Н. Разрушение при малоцикловом нагружении, 1988, 280 с.
7. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке металлов (БР), 1986, 223 с.
8. Качанов Л.М. Основы теории пластичности, 1956, 324 с.
9. Гохфельд Д.А. Механические свойства сталей и сплавов при нестационарном нагружении, 1996, 408 с.
10. Нотт Ф.Д. Основы механики разрушения, 1978, 256 с.
11. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении, 1981, 344 с.
12. Горицкий В.М. Диагностика металлов, 2004, 406 с.
13. Лютцау В.Г. Структурные факторы малоциклового разрушения металлов, 1977, 144 с.
14. Талыпов Г.Б. Пластичность и прочность стали при сложном нагружении, 1968, 135 с.

На главную