Ползучести определяются

Испытания на ползучесть (ГОСТ 3248—60). Целью испытаний на ползучесть является определение так называемого предела ползучести, т. е. наибольшего напряжения, при котором скорость или деформация ползучести за определенный промежуток времени при постоянной температуре не превысит заданной величины. Предел ползучести определяют следующим образом. Испытывают не менее четырех образцов при данной температуре и различных напряжениях. Результаты испытаний каждого образца представляют графически в виде первичной кривой ползучести (рис. 10) в координатах «относительное удлинение — время» (для большинства марок конструкционной и жаропрочной стали первичная кривая

По зависимости деформация — время строят кривые ползучести и среднюю скорость ползучести определяют по формуле

При этих испытаниях определяют предел длительной прочности и предел ползучести. Пределом- длительной прочности называют максимальное (условное) напряжение, которое может выдержать образец без разрушения при данной температуре в течение неограниченно долгого времени. Предел ползучести при определенной температуре — максимальное (условное) напряжение, при котором скорость ползучести за определенное время испытания (25. ..35 ч) не превосходит 10~4 %/ч. При этом относительное остаточное удлинение не должно превышать 0,2% после 45 ч испытания под нагрузкой. Пределы прочности и ползучести определяют для сталей в интервале температур 350. ..700 "С.

Измерению подлежит расстояние h между торцевыми поверхностями трубки и стержня, которое увеличивается с возрастанием диаметра паропровода в процессе ползучести. Для измерения величины h используют индикатор. Скорость ползучести определяют по формуле

Характеристики ползучести определяют вдавливанием шара в предварительно вырезанную лунку [42]. Способ основан на том, что вследствие ползучести металла диаметр вырезанной лунки постепенно увеличивается за счет углубления шара, находящегося под постоянной нагрузкой. Диаметр вырезанной лунки рекомендуется доводить до четверти диаметра шара. Кривизна лунки должна соответствовать кривизне шара. Деформацию от ползучести е подсчитывают по увеличению диаметра лунки по формуле

Показатели ползучести определяют на специальных установках, которые позволяют при заданных Т и а измерять деформацию ползучести 5 (рис. 6.1).

Процессы пластического деформирования определяют процессы поврежденности, характеризующиеся относительный мерой <д>р. Процессы ползучести определяют процессы поврежденности, характеризующиеся относительной мерой поврежденности гас.

В этих уравнениях показатель т, используемый вместо показателя а* в уравнении (3.17), характеризует истинную зависимость скорости ползучести от напряжения. Смысл величины m заключается в том, что с помощью уравнения (3.27) можно определить внутреннее напряжение ait и следовательно, эффективное напряжение ое. В качестве экспериментального способа определения указанных величин помимо испытаний на ползучесть с резким изменением напряжений и испытаний на растяжение с резким изменением скорости деформации (см. рис. 3.20), применяют [20] другой способ. Резко уменьшают напряжения в процессе ползучести, определяют уровень напряжений, при котором скорость

При экспериментальном изучении ползучести определяют зависимость де формации (чаще удлинения) от времени при заданных напряжениях и темпера турах, получая первичные кривые ползу чести (рис 174) На этих кривых можно выделить 3 стадии ползучести (без уче та мгновенной деформации возникаю щей в момент приложения нагрузки)

Как было показано в данной главе, при стационарных внешних воздействиях (постоянная внешняя нагрузка, стационарное циклическое нагружение) изменение вектора самоуравновешенных напряжений pj, является всегда направленным. Устойчивость идеально вязкой конструкции и связанная с ней выпуклость потенциала ползучести определяют стремление к стабилизации процесса деформирования, постепенное (в общем случае асимптотическое) приближение к состоянию, при котором приращение неупругой деформации становится совместным в любой момент времени (при неизменяющейся нагрузке) либо в целом за цикл (циклическое нагружение). Заметим, что аналогичная тенденция к стабилизации процесса деформирования была отмечена в гл. 4 (при выходе на прямолинейный участок после поворота траектории в девиаторном пространстве на некоторый угол). Указанная закономерность вытекает из закона градиентальности скорости неупругой деформации к поверхностям

Процедура расчета диска на ползучесть по теории старения не отличается от упругопластического расчета методом переменных параметров упругости. В первом приближении проводят расчет в упругой области, находят at в каждой точке диска, по изохронным кривым ползучести определяют секущий модуль Ecl) — /(ог{0)) первого приближения для каждой точки и fj,(1) и далее проводят обычную процедуру метода переменных параметров, описанную выше.

Следует отметить, что способы Ке и Мак-Крума — Морриса по существу основываются на предположении, что функции ползучести определяются формулами (55) и (51) соответственно без каких-либо дополнительных ограничений. Поэтому в принципе графические методы смещения, описанные ранее в связи с этими формулами, должны дать такие же функцию а&(Т) и приведенную кривую ДО(?), что и два указанных способа. Однако в силу соотношений (61) и (62) для построения приведенной кривой любым из этих двух способов необходимо знать или уметь оценить начальную ползучесть, а при использовании способа Мак-Крума—Морриса то же требуется и для длительной ползучести. В связи с этим обстоятельством, обычным разбросом экспериментальных данных и тем фактом, что определить предельные значения ползучести непосредственно по экспериментальным данным зачастую затруднительно, а иногда и невозможно, следует ожидать некоторых расхождений в результатах. Думается, что графические методы смещения обеспечивают лучшие «средние» характеристики материала и оказываются

и порядок полос. Деформации ползучести определяются разностью кривых 1 и 2. Когда нагрузка снимается, деформации уменьшаются до тех пор, пока не достигается равновесное состояние, характеризуемое кривой 3.

Отношение B\t ,-__i/Bi, ,• = 0,575. Значения коэффициента ползучести В\ (f) (Мн/м )~~т l/сек в стадии неустановившейся ползучести определяются по формуле Андрадэ [14], полагая в ней a = 0,5:

3. Существует потенциальная функция напряжений Q, такая, что компоненты скорости деформации ползучести определяются производными от нее по напряжениям:

Условные пределы ползучести определяются заменой в уравнениях (П6.1) — (П6.7) предела длительной прочности условным пределом ползучести, времени до разрушения—временем достижения заданной деформации А3, удп — Yn> ПРИ этом коэффициент уп определяется по максимальному времени достижения заданной деформации Аг с помощью процедур, аналогичных описанным для метода длительной прочности в разд. 3

Пластичность или вязкость материалов, характеризующая процесс разрушения при ползучести, определяются путем испытаний на • длительную прочность образцов с надрезом. Если сравнить время до разрушения при ползучести цилиндрических образцов с кольцевым надрезом и гладких цилиндрических образцов, то часто оказывается, что образцы с надрезом имеют большую долговечность. Однако у некоторых материалов, подвергнутых соответствующей термообработке при определенных температурах и напряжениях, долговечность образцов с надрезом ниже.

В другом случае, несмотря на различие в предысториях (сплошная и штриховая линии, рис. 3.16, а), кривые ползучести на участке траектории ВС должны соответственно совпадать. Это является следствием того, что согласно уравнению состояния (3.30) при начальном нагружении скорости ползучести определяются лишь положением отображающих точек на плоскости \г, г]. Интересно, что и при наличии в одной из программ поворотных точек (рис. 3.16, б), траектория OFDEB, поворотная точка!)) такое совпадение будет иметь место, но лишь после того, как предыстория забыта, т. е. начиная с точки траектории !>!, где С = CD.

Примем существование потенциала скоростей деформаций ползучести /, т. е. допустим, что компоненты скоростей деформаций ползучести определяются формулой

Для численной реализации описанного алгоритма составлена программа для ЭВМ БЭСМ-6, которая позволяет изучать кинетику обобщенных сил, перемещений и напряжений в толстостенных криволинейных трубах. Аппроксимация поля перемещений в трубе осуществляется с помощью изопараметрических криволинейных квадратичных конечных элементов [9]. Скорости деформаций ползучести определяются по теории течения. Изменение во времени искомых функций определяется приведенным временем

В гл. 6 было показано, что решение задач установившейся ползучести может быть построено на основе приближенного выражения для поверхности постоянной мощности диссипации. При этом скорости обобщенных перемещений ползучести определяются в соответствии с теоремой Кастильяно (6.21):