Пластическая составляющая

Выше было дано формальное определение упругой и пластической деформаций, но упругая и пластическая деформации имеют глубокое физическое различие.

Участок ОА — упругая и пластическая деформации, возникшие в момент приложения нагрузки.

2. Упругая и пластическая деформации металлов............ 43

2. Упругая и пластическая деформации металлов

разрезом. Напряжение создают введением в разрез клина. Через опредепенные промежутки времени нагрузку снимают и измеряют остаточные деформации, по которым находят величину напряжения, остающегося в образце после данного этапа Испытания [аоет = а0 (1 —fn!Jfo\' гДе ао — первоначальное напряжение;/о и/щ, — соответственно первоначальная и пластическая деформации]. *

§ 1.8. УПРУГАЯ И ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИИ,

<§ 1.8. Упругая и пластическая деформации ............ 35

Структурно-чувствительные свойства. Под действием нагрузки в металле могут возникать упругая, неупругая и пластическая деформации, ползучесть, разрушения и другие изменения. Эти процессы могут протекать раздельно и одновременно. Из рассмотренных процессов только упругая • деформация является структурно-нечувствительным свойством. В кристалле с идеальной кристаллической решеткой не могут иметь места неупругость и ползучесть, а пластическая деформация и разрушение наступают в нем при гораздо большей деформации и большем напряжении, чем это обычно вытекает из экспериментальных данных.

где а среднее квадратическое отклонение нагрузок относительно среднего значения Рср. Из вышесказанного можно заключить, что износ скользящих относительно друг друга рабочих поверхностей деталей всегда происходит при местных контактных напряжениях. При контактном нагружении твердого тела, как и при нагружениях других видов наблюдаются упругая и пластическая деформации, а также разрушения путем среза и отрыва.

табл. 20), что, очевидно, обусловлено большей твердостью стали 08Х17Н5МЗ. Эта сталь относится к классу аустенитно-мартенситных и упруго-пластическая деформации поверхностных слоев приводит к дальнейшему превращению аустенита в мартенсит, в результате чего остаточные напряжения сжатия в этих слоях увеличиваются.

разрезом. Напряжение создают введением в разрез клина. Через определенные промежутки времени нагрузку снимают и измеряют остаточные деформации, по которым находят величину напряжения, остающегося в образце после данного этапа испытания [стост = ст0 (1 —fajf0\ где сто — первоначальное напряжение ;/о и/пл — соответственно первоначальная и пластическая деформации].

Напряжения, вызывающие смещение атомов в новые положения равновесия, могут уравновешиваться только силами межатомных взаимодействий. Поэтому под нагрузкой при пластическом деформировании деформация состоит из упругой и пластической составляющих, причем упругая составляющая исчезает при разгрузке (при снятии деформирующих сил), а пластическая составляющая приводит к остаточному изменению формы и размеров тела. В новые положения равновесия атомы могут переходить в результате смещения в определенных параллельных плоскостях, без существенного изменения расстояний между этими плоскостями. При этом атомы не выходят из зоны силового взаимодействия и деформация происходит без нарушения сплошности металла, плотность которого практически

(^Р) попер— пластическая составляющая поперечной деформации.

«ел циклов, когда определяющей разрушение оказывается пластическая составляющая деформации. Однако с увеличением числа циклов до разрушения пластическая деформация становится соизмеримой с упругой и требуется соответствующая модификация уравнений.

где ер — пластическая составляющая деформации на данном уровне напряжений S^', •S* — предел пропорциональности в координатах S — е.

т. е. пластическая составляющая деформация при данном уровне напряжений равняется ширине петли гистерезиса, которая образовалась бы после разгрузки с этого уровня напряжений. Таким образом, можно записать

где Q — коэффициент перенапряжения по Нотту [12], характеризующий локальное увеличение предела текучести на растяжение в зоне трещины (Q = o"i/o"o,2); K\t — пластическая составляющая вязкости разрушения при минимальном упругопластическом стеснении.

Из условия равенства (Д0)и == (А?>)н определяется ?э как температура изотермического цикла с амплитудой 2sap, эквивалентного по повреждению неизотермическому циклу. Когда пластическая составляющая образует основную часть полного размаха, то t3 s ?j и i4 ^ 2^ — *2, соответственно

Это выражение описывает семейство изохронных кривых деформирования, когда пластическая составляющая является суммой активной деформации циклического нагружения и деформации ползучести на стадии выдержек в соответствии с двумя членами в квадратных скобках. В зависимости от длительности выдержки тв образуется система изохронных кривых, которые, будучи подобными по параметру накопленного числа полуциклов k и общей длительности нагружения т, вводятся в вычислительный знали» полей упругопластических деформаций в элементах конструкций при термоциклическом нагружении.

Кривые, приведенные на рис. 3.7, характеризуют сопротивление малоцикловой усталости материала при жестком нагружении в зависимости от режима термомеханического нагружения. Малоцикловую долговечность оценивают по кривым 1 к 2, если известна полная упру-гогшастическая деформация в цикле деформирования, и по кривым 3 и 4, если известна пластическая составляющая деформаций.

Для материалов, чувствительных к скорости деформирования, вязко-пластическая составляющая тензора деформаций может быть определена в соответствии с выражением [44]

ходят в стекловидное состояние, в котором они приобретают значительную жесткость. При ограниченных напряжениях деформации стекловидных полимеров включают, в основном, мгновенно-упругую и вязкоупругую составляющие, причем закон мгновенно-упругого деформирования обычно приходится задавать в виде некоторого нелинейного соотношения. С ростом напряжений обычно появляется вязкопластическая, а иногда и некоторая мгновенно-пластическая составляющая полной деформации. Наличие этих необратимых составляющих объясняется тем, что энергия тепловых колебаний в стеклообразном состоянии оказывается недостаточной для преодоления сил сопротивления при возвращении цепных молекул к исходным надмолекулярным образованиям. При нагревании остаточные деформации, приобретенные в стекловидном состоянии, по большей части исчезают.