Экспериментальная проверка и анализ теорий ползучести

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет»

Доклад по теории ползучести

«Экспериментальная проверка и анализ теорий ползучести»

                                               Выполнил: студент Фоменко Е.А.                                                           

                                                    группа  4ДМ-1              

                                                Проверил: Олейников А.И.

Комсомольск - на - Амуре

2008

Экспериментальная проверка и анализ теорий ползучести

Наиболее простым способом экспериментальной проверки различных теорий ползучести является сопоставление  экспериментальной кривой релаксации при постоянной деформации с теоретическими, построенными по различным теориям ползучести.

На рис. 12.10—12.12 сопоставлены теоретические кривые релаксации напряжений с экспериментальными, полученными в опытах Дэвиса (рис.12.10), Джонсона  (рис. 12.11), а также в опытах Ю. Н. Работнова, В. И. Даниловской и Г. М. Ивановой  (рис. 12.12).

Рис. 12.10. Сопоставление  экспериментальной (сплошная линия) и теоретических кривых релаксации для меди при температуре 165° С и начальном  напряжении  = 94,9 МН/м2. Штриховая линия по теории старения в  формулировке (12.15), штрихпунктирная  линия по теории течения Л. М. Качанова.

Рис 12.11. Сопоставление  экспериментальной (сплошная линия) и  теоретических кривых релаксации для хромомолибденовой  стали при температуре 525° С и  начальном напряжении = 146 МН/м2. Штриховая линия — по теории старения. в варианте (12.15), штрихпунктирная, линия по теории течения Л. М. Качанова

Рис. 12.12. Сопоставление экспериментальных кривых  релаксации для хромомолибденовой стали 30ХМ при температуре 500° С и различных начальных напряжениях (сплошные линии) с  теоретическими, построенными по теории упрочнения в варианте (12.28), (12.29) (штриховые линии )

Как следует из рис. 12.10 и 12.1,1, экспериментальная кривая релаксации располагается между теоретическими кривыми по  гипотезам старения и течения. Теория упрочнения хорошо подтверждается экспериментально (рис. 12.12).

Результаты экспериментального исследования  ползучести при ступенчатом нагружении (рис. 12.13, 12.14) показывают, что они лучше согласуются с данными, полученными по теории ползучести

Рис. 12.13. Сопоставление  экспериментальной (сплошная линия) и теоретических кривых ползучести. при ступенчатом нагружении для образцов сплава ХН77ТЮР при температуре 700° С. Штриховая линия по теории ползучести с анизотропным упрочнением, штрихпунктирная по теории упрочнения  

с анизотропным упрочнением, чем по теории упрочнения. На рис. 12.13 представлены результаты испытания двух образцов. Один из образцов (а) 10 ч деформировался при  напряжении  = 400 МН/м2, а затем 40 ч при напряжении ,

Рис. 12.14. Сопоставление экспериментальной (сплошная линия) и теоретических кривых ползучести при ступенчатом нагружении для образцов из алюминиевого сплава Д16АТ при температуре 150 С. Штриховая линия по теории ползучести с анизотропным упрочнением, штрихпунктирная по теории упрочнения а другой (b) испытывался в обратном порядке: вначале в течение 40 ч при напряжении  = 300 МН/м2, а затем 10 ч при напряжении  = 400 МН/м2. Как следует из кривых ползучести, деформация второго образца оказывается несколько больше, чем первого. Это описывается теорией ползучести с анизотропным упрочнением, а теория упрочнения дает качественно обратный результат.

На рис. 12.14 представлены результаты испытаний, проведенных В. С. Наместниковым. При напряжениях выше предела пропорциональности (рис. 12.14, а) теория упрочнения приводит к завышенным деформациям после догрузки по сравнению с экспериментом, а при напряжениях ниже предела пропорциональности (рис. 12.14, б) — наоборот. Как указывалось выше, при ступенчатом

Рис. 12.15. Сопоставление  экспериментальных

(сплошные линии) и  теоретических (штриховые линии) кривых обратной ползучести для сплава

ХН77ТЮР при температуре 700° С нагружении в случае увеличения напряжения теория течения дает  кривую ползучести, расположенную ниже кривой по теории упрочнения, т. е. еще хуже согласуется с опытом, чем теория упрочнения, а теория старения вообще не отражает ступенчатого нагружения. Поэтому сопоставление экспериментальных данных с результатами, полученными по теориям течения и старения, не производилось.

Результаты экспериментального исследования обратной ползучести (рис. 12.15 и рис. 12.16) показывают, что они хорошо согласуются с данными, полученными по теории ползучести с  анизотропным упрочнением. Как уже упоминалось выше, теории ползучести с изотропным упрочнением обратной ползучести не отражают.

На рис. 12.15 представлены результаты опытов, описанных в работе [1 ], а на рис. 12.16 — данные обширного экспериментального  исследования, проведенного Джонсоном .

Из изложенного выше можно заключить, что лучше всего отражает все стороны явления ползучести как качественно, так и  количественно теория ползучести с анизотропным упрочнением. В частности, она, в отличие от других теорий, описывает явление обратной ползучести.