plik


MECHANIKA CIAA STAAYCH  EGZAMIN CZZ II 1. Zarys mechaniki peBzania PeBzanie  zachodzi przy napr|eniach mniejszych ni| napr|enia uplastyczniajce. Proces zwizany jest ze zwikszaniem si odksztaBcenia w czasie staBego obci|enia, ktre wywoBuje napr|enia o intensywno[ci mniejszej ni|  . Symbole wielko[ci zwizanych z peBzaniem posiadaj indeks -  c - creep. Prdko[ peBzania p wynosi 10-5 %/h. PeBzanie wBa[ciwe  zmiana stanu odksztaBcenia pod wpBywem staBego lub zmiennego stanu napr|enia. Relaksacja  zmiana stanu napr|enia przy ustalonym stanie odksztaBcenia i w ustalonej temperaturze. MateriaBy lepko  plastyczne  materiaBy, ktrych uplastycznienie jest czuBe na prdko[ odksztaBcenia. Krzywa peBzania  zale|no[ odksztaBcenia peBzania  c (t) oraz prdko[ci peBzania  c (t) od czasu. Spadek prdko[ci odksztaBcenia  c w pierwszym etapie peBzania jest spowodowane umocnieniem odksztaBceniowym. Wzrost warto[ci  c w trzecim etapie jest wynikiem nagromadzenia si wad materiaBowych (pory, pknicia) powstaBych we wcze[niejszych etapach peBzania. STOSOWANE TEORIE PEAZANIA: Teoria peBzania nale|y do mechaniki o[rodkw cigBych i zajmuje si badaniem procesw bardzo powolnych. Rozwa|ania teoretyczne i badania dotycz midzy innymi zale|no[ci midzy  c a  wywoBujcym peBzanie. Prdko[ peBzania: d c =f () f ()=B1 m B , m - wspBczynniki wyznaczone drog aproksymacji 1 dt W celu zwikszenia zgodno[ci krzywej teoretycznej peBzania z do[wiadczeniem, staB B zastpuje si funkcj B(t) 1 1 d  oraz wprowadza si czBon opisujcy prdko[ odksztaBcenia spr|ystego : ( ) wynikajcy z prawa E dt Hooke'a. 1 1 =  E d  1 d  = dt E dt d c 1 d  c= = +B (t) m  dt E dt Teorie starzenia: c c OdksztaBcenie peBzania  (w ustalonej temperaturze) opisuje si funkcj napr|enia i czasu:  = f(, t) i dodatkowo uwzgldnia si odksztaBcenie spr|yste:  = /E:  c= +f ( , t) E przyjmuje si, |e f(, t) jest funkcj potgow od  oraz liniow od t, co mo|na zapisa: f(, t) = m B t b = const., i w efekcie:  c= +B t m E Czas  t odgrywa rol parametru, wic zmienne wBasno[ci materiaBu w czasie interpretujemy jako starzenie. Teoria Nadaia: Przyjmuje si, |e przy odksztaBceniu strukturalnie statecznych materiaBw przyrosty odksztaBcenia d zwizane s z przyrostem napr|enia d: "  "  d  = d + d   "  "   d  -r|niczka zupeBna 2 zmiennych :  i  ,  "  -odksztaBceniowe umocnienie materiaBu , "  "  -prdko[ciowe umocnienie materiaBu. "   Poniewa| wiele materiaBw nie wykazuje struktury statycznej, uwzgldnia si to przez dodanie do prawej strony "  rwnania czBonu: dt . " t TEORIA PAYNICIA A PEAZANIE: W procesie peBzania wystpuje odksztaBcenie plastyczne, wic do opisu pBynicia przy peBzaniu mo|na zastosowa teori Levy  Misesa. ZakBadamy, |e w przestrzeni napr|eD  (x ) istnieje potencjaB peBzania c( ). Prawo ij i ij prdko[ci peBzania mo|emy zapisa analogicznie jak w prawie L-M: 2 ij= " c(ij) c   " ij gdzie :  c-dewiator tensora prdko[ci odksztaBcenia przy peBzaniu ,  ij  -parametr zale|ny od H oraz od intensywno[ci prdko[ci peBzania c ,  H (ij)-potencjaB peBzania.  Parametr  przez analogi do prawa Levy-Misesa mo|emy wyznaczy ze wzoru : c H  =3 H 2 gdzie : c -intensywno[ prdko[ci peBzania,  H H-intensywno[ napr|eD Prawo pBynicia przy peBzaniu materiaBu [ci[liwego: ij=  c  ij  Dla materiaBw nie[ci[liwych: ij=  c  ijc  i wwczas prawo pBynicia przy peBzaniu stowarzyszone z warunkiem peBzania dla materiaBu [ci[liwego przyjmuje posta:  c = ij ij  2. Elementy teorii plastyczno[ci metalicznych ciaB nie[ci[liwych Do opisu zachowania si ciaB podczas odksztaBcenia zostaBy wprowadzone wyidealizowane ich modele: " model ciaBa sztywno  idealnie plastycznego, " model ciaBa sztywno  plastycznego ze wzmocnieniem, " model ciaBa sztywno  lepkoplastycznego ze wzmocnieniem, " model ciaBa spr|ysto  idealnie plastycznego. Stosowana teoria plastyczno[ci nie[ci[liwych ciaB oparta jest na pojciu plastycznego potencjaBu Misesa, ktry jest funkcj stanu napr|enia: F = F(I , I , I ) 1 2 3 3 Po osigniciu warto[ci krytycznej, staBej dla danego materiaBu, plastyczny potencjaB okre[la warunek plastyczno[ci: F=F(I1 , I2 , I3)=2 p Zwizki midzy przyrostami odksztaBcenia i napr|enia w stanie plastycznym, czyli tzw. prawa plastycznrgo pBynicia opisuje zale|no[: " F (ij) d ij=d  " ij WspBczynnik proporcjonalno[ci d okre[lany jest zale|no[ci: E' ' " 2 d =3 p Szczeglnym przypadkiem warunku plastyczno[ci Misesa, dla nie[ci[liwych izotropowych siaB, jest jego posta kwadratowa: 3I' =2 2 p Hydrostatyczna skBadowa stanu napr|enia  = I /3 nie ma wpBywu na plastyczne pBynicie. Dla peBnego opisu m 1 plastycznego pBynicia nie[ci[liwych ciaB nale| ponadto warunki rwnowagi ktre bez uwzgldnienia siB masowych i bezwBadno[ciowych maj posta: " ij =0 " xi oraz warunek nie[ci[liwo[ci: d  = 0 ii Jednoznaczne rozwizanie problemw mechaniki plastycznego odksztaBcania ciaB nie[ci[liwych jest w wikszo[ci przypadkw niemo|liwe. Do ich rozwizania stosuje si r|ne metody, np. metod rwnaD r|niczkowych rwnowagi, metody energetyczne oraz metod elementw skoDczonych. Klasyczna mechanika plastycznego pBynicia, z przyjtymi modelami ciaB plastycznych, nie pozwala opisa zjawisk zachodzcych w odksztaBcanych plastycznie materiaBach [ci[liwych, do ktrych zalicza si spiekane materiaBy metaliczne. 4 3. Elementy teorii plastyczno[ci metalicznych ciaB porowatych WARUNKI PLASTYCZNOZCI MATERIAAW ZCIZLIWYCH: Metalicznym materiaBom zmieniajcym podczas odksztaBcenia w sposb trwaBy objto[ po[wica si w ostatnim czasie du|o uwagi, gBwnie w aspekcie przej[cia takiego materiaBu w stan plastyczny. Wychodzc z zaBo|enia, |e plastyczny potencjaB jest funkcj niezmiennikw tensora napr|enia, przedstawiono teori plastycznego pBynicia izotropowych, [ci[liwych materiaBw, a funkcj pBynicia opisano rwnaniem w postaci: 1) Warunek plastyczno[ci Kuhna  Downeya: 5 2) Warunek plastyczno[ci Greena: 6 3) Warunek plastyczno[ci Oyane: 4) Energetyczny warunek plastyczno[ci: 7 8 Warunki plastyczno[ci okre[lone zale|no[ciami (1.68), (1.72) i (1.74) wyprowadzone zostaBy dla [ci[liwych ciaB przy zaBo|onych modelach porw (walec wydr|ony, kula wydr|ona, kostka wydr|ona). 9 A  model walca wydr|onego poddany skrcaniu oraz hydrostatycznemu [cinaniu (zaBo|enie dla warunku plastyczno[ci Hirschvogla): r  napr|enie [cinajce,   [ciskajce napr|enie hydrostatyczne. 0 B  model kuli wydr|onej poddanej [ciskaniu hydrostatycznemu: Napr|enie  potrzebne do zamknicia pora wyra|one jest wzorem: M R M=0 ln r C  model kostki sze[ciennej wydr|onej (zaBo|enie dla warunku plastyczno[ci Oyane): 10 D  dodatkowo: model porw sferycznych w materiale izotropowym (zaBo|eniu dla warunku plastyczno[ci Greena): Przy ich wyprowadzeniu uwzgldniono oddzielnie stanu hydrostatycznego [ciskania i czystego [cinania. Zale|no[ci dla tych stanw napr|enia wykorzystano do sformuBowania postaci matematycznej warunkw plastyczno[ci przy zaBo|eniu, |e powierzchnia pBynicia jest elipsoid obrotow. Warunki te uwzgldniaj, przy przej[ciu materiaBu [ci[liwego w stan plastyczny, wpByw drugiego niezmiennika dewiatora napr|enia, pierwszego niezmiennika tensora napr|enia I , porowato[ci  (lub gsto[ci  ) oraz napr|enia uplastyczniajcego  1 w p materiaBu osnowy lub ciaBa porowatego . Tylko warunek plastyczno[ci Kuhna  Downeya nie jest zwizany z modelem pora, lecz z cechami materiaBowymi tj. granic plastyczno[ci i liczb Poissona. ANALIZA WARUNKW PLASTYCZNOZCI: 11 12 13 14 4. Elementy mechaniki kompozytw 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 E C K O C 30

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
kk9 Właściwości mechaniczne ciał stałych
WYZNACZANIE WZGLĘDNEJ PRZENIKALNOŚCI ELEKTRYCZNEJ CIAŁ STAŁYCH
mechanika plynow zagadnienia do egzaminu
W2 Opadanie czastek cial stalych w plynach
PAiR Opracowanie Egzamin by Yanoo
Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej ciał stałych wykresy ( op Bartosz Ogrodowicz )
gestosc cial stalych
PAiR Opracowanie Egzamin Wersja Niepelna by Yanoo
kk6 Właściwości elektryczne ciał stałych
100 Wyznaczanie gęstości ciał stałych i Podstawowe pomiary elektryczne sprawozdanie
pato opracowanie egzamin
opracowanie egzaminu
Właściwości ciał stałych i cieczy(1)
wyznaczanie gestosci cieczy i ciał stałych

więcej podobnych podstron