МОДЕЛИ
S170 — ПРИБОР НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ. С рукояткой слева и эбонитовым основанием. СТАНДАРТЫ: ASTM D4318 | AASHTO T89 | UNI 10014. соответствует: BS 1377:2 | UNE 7377. Масса: 3 кг
S170-05 — ПРИБОР НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ. Ручной, идентичен мод. S170, но с рукояткой справа.
S170-01 — ПРИБОР НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ. Ручной, с бакелитовым основанием и хромированной чашей.
СТАНДАРТ: NF P94-051-1
S172 — ПРИБОР НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ. Моторизованный с эбонитовым основанием. СТАНДАРТЫ: ASTM D4318 | AASHTO T89 | UNI 10014, соответствует: BS 1377:2 | UNE 7377. Элетропитание: 230В 1ф 50Гц Масса: 4,5 кг
S172-01 — ПРИБОР НА ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ СТАНДАРТ: NF P94-051. Моторизованный, с бакелитовым основанием и хромированной чашей. Элетропитание: 230В. 1ф 50Гц

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
S173-02 — ЛАТУННАЯ ЧАША, с гладкой центральной полосой шириной 10 мм в соответствии с NF P94-051 для грунтов с низкой пластичностью.
S173-03 — ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КАНАВОК UNI 10014 — AASHTO T8
S173-04 — ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КАНАВОК по ASTM D 4318 S173-05 ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КАНАВОК по NF P94-051-1 S173-06 — ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КАНАВОК по BS 1377:2

ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ
S173-01 — Латунная чаша (ASTM, BS, UNI, UNE, AASHTO).
S173-07 — Хромированная чаша (NF P94-051-1).
S173-08 — Соединительная детель для моделей с ручным приводом.
S173-09 — Соединительная детель для моторизованных моделей.

Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x

Ваше имя:

Ваш email:

Телефон:

Ваше сообщение:

Кривая пластичности при расчете прочности МКЭ

Анализ конструкций при нагрузках, приводящих к пластическим деформациям – это то, с чем часто приходится сталкиваться инженерам при проведении расчетов прочности методом конечных элементов. Для точного выполнения подобных расчетов необходимо правильно задавать механические свойства материалов за пределом текучести.

Кривую пластичности для металлов можно получить с помощью эксперимента на одноосное растяжение образца. Выходными данными экспериментальной установки является диаграмма «сила-удлинение». Как эта информация может быть использована для описания поведения материала? Приблизиться к ответу на этот вопрос можно, разделив значения нагрузки на площадь поперечного сечения образца (инженерные напряжения), а значения удлинения – на начальную длину образца (инженерные относительные деформации). На получившейся диаграмме напряжения-деформация можно выделить два характерных уровня напряжений: условный предел текучести (или просто предел текучести), а также предел временного сопротивления (или предел прочности).

Участок диаграммы от предела текучести до предела прочности называется зоной упрочнения. Напряжения будут продолжать увеличиваться с ростом деформаций до тех пор, пока упрочнение будет компенсировать уменьшение площади поперечного сечения образца. Когда компенсация прекращается в точке предела прочности, последующее растяжение образца сопровождается уменьшением растягивающей силы, вплоть до разрушения образца. Экстремум на кривой соответствует пределу прочности, который возникает в связи с геометрическими эффектами, но не описывает актуального напряженного состояния в образце. Деформация за пределом прочности сопровождается образованием шейки на образце и резким уменьшением поперечного сечения. И хотя усилие падает, напряжения на самом деле растут. Необходимо помнить, что это данные, полученные из испытательной машины.

Если информация об актуальном напряженном состоянии важна, например, при моделировании методом конечных элементов, то для описания поведения материала потребуется уточненный подход.  Рассмотрим, как конвертировать экспериментальные данные для их использования при конечно-элементном моделировании.

Уравнения, связывающие инженерные напряжения (engineering stress) и инженерные относительные деформации (engineering strain) с истинными напряжениями и истинные полными деформациями (true stress – true total strain) действительны вплоть до предела прочности. В дальнейшем для того, чтобы получить значения истинных напряжений и относительных деформаций, должна быть измерена площадь сечения образца. Как только материал становится пластичным, дальнейшая деформация образца происходит с незначительными изменениями в объеме (коэффициент Пуассона близок к 0,5).  Это позволяет связать изменение длины с изменением площади сечения образца, в результате чего удается перевести инженерные напряжения и инженерные относительные деформации в истинные напряжения и истинные деформации вплоть до предела прочности с помощью следующих уравнений:

На рисунке ниже показано сравнение диаграмм инженерных и истинных напряжений:

Как правило, программы для прочностных расчетов, в том числе ANSYS, позволяют задавать зависимость «напряжения-относительные деформации» в виде «истинные напряжения – истинные пластические деформации». В таком случае, данные должны быть конвертированы следующим образом:

Модуль упругости (Modulus) = истинные напряжения, в точке, соответствующей значению предела текучести (TrueStress)/истинные полные деформации в этой же точке (TrueStrain).

Далее, нужно перевести инженерные напряжения и инженерные относительные деформации в истинные напряжения и истинные полные деформации, используя формулы (1) и (2). Затем вычесть истинные упругие деформации из истинных полных деформаций в каждой точке, чтобы определить истинные пластические деформации (истинные пластические деформации (TruePlasticStrain) = истинные полные деформации (TrueTotalStrain) – истинные упругие деформации (TrueElasticStrain)).

Необходимо помнить следующее при анализе и обработке кривой деформации-напряжения:

1. Прямолинейный участок кривой «истинные напряжения – истинные полные деформации» определяет наклон, или упругую характеристику материала (т.е. на этом участке справедлив закон Гука: Напряжение = Модуль упругости*Деформация)
2. Истинная пластическая деформация находится путем вычитания из значения полной деформации упругой деформации (истинного напряжения, деленного на модуль упругости).
3. Истинная полная деформация в точке, соответствующей значению предела текучести, эквивалентна истинной упругой деформации, а истинная пластическая деформация в этой точке равна нулю.
4. Если программа для прочностного расчета позволяет задать входные данные в виде «истинные напряжения – истинные полные деформации», то первой точкой зависимости должны быть истинное напряжение, соответствующие пределу текучести и истинная полная деформация в этой же точке.
5. Если программа требует ввода входных данных в виде «истинные напряжения- истинные пластические деформации», то первой точкой зависимости должны быть истинное напряжение, соответствующие пределу текучести и истинная пластическая деформация (равна нулю).
6. Зависимость истинных напряжений от истинных деформаций вычисляется вплоть до предела прочности. При моделировании можно предполагать, что при достижении этой точки, материал является абсолютно пластичным (т.е. деформации продолжат увеличиваться без увеличения напряжений). Большинство кодов принимают это предположение по умолчанию.

Предел текучести | механика | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

– В чем разница между «пределом эластичности» и «пределом текучести»?

Задавать вопрос

спросил 6 лет, 4 месяца назад

Изменено 1 год, 6 месяцев назад

Просмотрено 52к раз

$\begingroup$

Предел упругости – точка, до которой проволока сохраняет свою первоначальную длину после снятия усилия.

Предел текучести – точка, при которой наблюдается большое постоянное изменение длины без дополнительной нагрузки.

Вот как эти два термина определены в моей книге A Level, а также сформулированы моим учителем.

В Википедии предел текучести указывается следующим образом:

Предел текучести или предел текучести — это свойство материала, определяемое как напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться. До предела текучести материал будет упруго деформироваться и вернется к своей первоначальной форме, когда приложенное напряжение будет снято. Как только предел текучести пройден, некоторая часть деформации будет постоянной и необратимой.

Согласно этому определению, разве точка текучести и предел упругости не должны иметь одну и ту же точку на графике напряжения-деформации?

Я знаю, что ниже предела упругости материал проявляет только упругие свойства. После достижения предела текучести материал проявляет пластичность. Тем не менее, разрыв между этими двумя очень мал.

Итак, на картинке ниже, почему они расположены в двух разных точках, которые довольно далеко друг от друга?

П.С. Если изображение в любом случае неправильное, пожалуйста, укажите, почему оно неправильное.

• терминология
• материаловедение
• упругость
• механика сплошной среды
• напряжение-деформация

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Ссылаясь на ваш график для пластичного материала, я предлагаю следующее.

A — это предел пропорциональности, до которого напряжение и деформация пропорциональны друг другу, а при разгрузке материал возвращается к своей первоначальной длине.

B — предел упругости.
При напряжениях ниже этого значения материал ведет себя упруго, т. е. при отсутствии нагрузки возвращается к своей первоначальной длине, хотя при максимальном напряжении график уже не является прямой линией.
Верно также, что существует большее увеличение деформации для заданного увеличения напряжения в напряжении за пределами предела текучести.

C – это предел текучести, при достижении которого после снятия напряжения возникает остаточная деформация с произвольно определенной величиной деформации (иногда $0,2\%$).

E представляет собой начало образования шейки (уменьшение площади поперечного сечения материала), когда напряжение фактически увеличивается (график заканчивается на D ), но расчетное напряжение, используемое для построения некоторых графиков, предполагает площадь поперечного сечения материал не меняется (график заканчивается на F ).

Действительно хорошим материалом для наблюдения за этими эффектами является латунь в виде проволоки длиной около 2 или 3 метров.
Первоначально при небольших нагрузках проволока растягивается немного и эластично.
Затем после определенного груза, когда добавляется дополнительный вес, грузы заметно опускаются (сантиметры), а затем останавливаются.
Проволока преодолела предел текучести.
Вероятно, это большое видимое увеличение длины сразу после добавления дополнительной нагрузки и было тем, о чем говорил ваш учитель? При снятии нагрузки провод не возвращается к своей первоначальной длине.
Дальнейшее нагружение латунной проволоки приводит к большим видимым расширениям, а затем, в конце концов, проволока рвется, и с помощью увеличительного стекла можно легко увидеть шейку, которая является характеристикой вязкого излома.

$\endgroup$

6

$\begingroup$

Предел текучести хорошо определен и показан на графике для низкоуглеродистой стали и находится за пределом упругости.