Об одном методе определения зоны пластической деформации

Об одном методе определения зоны пластической деформации

Предлагается новый бесконтактный метод определения зоны пластической деформации при испытаниях на разрушение конструкционных материалов. В основу метода положено измерение с помощью тепловизора размера теплового поля, проявляющегося при деформации....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2003
Автори: Семенов, Я.С., Ларионов, В.П
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2003
Назва видання:Проблемы прочности
Теми:
Краткие сообщения
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/46951
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Об одном методе определения зоны пластической деформации / Я.С. Семенов, В.П. Ларионов // Проблемы прочности. — 2003. — № 1. — С. 143-146. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-46951
record_format dspace
spelling irk-123456789-469512013-07-08T09:29:01Z Об одном методе определения зоны пластической деформации Семенов, Я.С. Ларионов, В.П, Краткие сообщения Предлагается новый бесконтактный метод определения зоны пластической деформации при испытаниях на разрушение конструкционных материалов. В основу метода положено измерение с помощью тепловизора размера теплового поля, проявляющегося при деформации. Запропоновано новий безконтактний метод визначення зони пластичної деформації при випробуваннях на руйнування конструкційних матеріалів. Метод базується на вимірюванні за допомогою тепловізора розміру теплового поля, що проявляється при деформації. We propose a new contactless method of defining the plastic strain zone in tensile testing of structural materials. The method is based on measuring dimensions of the thermal field appearing during deformation by means of a thermal imager. 2003 Article Об одном методе определения зоны пластической деформации / Я.С. Семенов, В.П. Ларионов // Проблемы прочности. — 2003. — № 1. — С. 143-146. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0556-171X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/46951 541.64:539.3 ru Проблемы прочности Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Краткие сообщения
Краткие сообщения
spellingShingle Краткие сообщения
Краткие сообщения
Семенов, Я.С.
Ларионов, В.П,
Об одном методе определения зоны пластической деформации
Проблемы прочности
description Предлагается новый бесконтактный метод определения зоны пластической деформации при испытаниях на разрушение конструкционных материалов. В основу метода положено измерение с помощью тепловизора размера теплового поля, проявляющегося при деформации.
format Article
author Семенов, Я.С.
Ларионов, В.П,
author_facet Семенов, Я.С.
Ларионов, В.П,
author_sort Семенов, Я.С.
title Об одном методе определения зоны пластической деформации
title_short Об одном методе определения зоны пластической деформации
title_full Об одном методе определения зоны пластической деформации
title_fullStr Об одном методе определения зоны пластической деформации
title_full_unstemmed Об одном методе определения зоны пластической деформации
title_sort об одном методе определения зоны пластической деформации
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
publishDate 2003
topic_facet Краткие сообщения
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/46951
citation_txt Об одном методе определения зоны пластической деформации / Я.С. Семенов, В.П. Ларионов // Проблемы прочности. — 2003. — № 1. — С. 143-146. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series Проблемы прочности
work_keys_str_mv AT semenovâs obodnommetodeopredeleniâzonyplastičeskojdeformacii
AT larionovvp obodnommetodeopredeleniâzonyplastičeskojdeformacii
first_indexed 2025-07-04T06:30:04Z
last_indexed 2025-07-04T06:30:04Z
_version_ 1836696842168958976
fulltext КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ УДК 541.64:539.3 Об одном методе определения зоны пластической деформации Я . С. С еменов, В. П . Л ари он ов Институт физико-технических проблем Севера СО РАН, Якутск, Россия Предлагается новый бесконтактный метод определения зоны пластической деформации при испытаниях на разрушение конструкционных материалов. В основу метода положено измерение с помощью тепловизора размера теплового поля, проявляющегося при дефор­ мации. Ключевые слова: бесконтактный метод, конструкционные материалы, тепло­ вое поле. Исследование релаксационных явлений в вязкопластических упругих материалах связано с рассмотрением их как сплошных сред, которые по механическим свойствам занимают промежуточное положение между упру­ гими твердыми телами и вязкими жидкостями и в которых работа внешних сил частично “запасается”, а частично рассеивается в виде тепла. Тепло рассеивается в области высокой пластичности, достигая максимума в зоне отрыва. Вследствие деформации материала происходит движение дислока­ ций и разрыв межатомных связей, что приводит к сильному разогреву. Последнее обстоятельство дает возможность измерения зоны пластической деформации с помощью тепловизора. М етодика эксперим ента. Хорошо известно [1-3], что конструкцион­ ные материалы при деформировании выделяют значительное количество тепла. С другой стороны, при разрушении полимерных материалов выделение тепла незначительное. Для демонстрации чувствительности метода испыта­ нию подвергались гладкие образцы и образцы с У-образным надрезом из полимерного материала ПЭВП. Испытания на разрыв проводили на испытательной машине “Ш 8ТЯО К-1195” со скоростью движения захватов 100 мм/мин. Для исследований использовался тепловизор марки “ТЬегтоу18Юп-550” (чувствительность 0,1оС, диапазон рабочих температур 10...200оС, размер зоны сканирования 0,1 X 0,1 мм), в состав которого входят микропроцессор и соответствующие программы. Тепловизор позволяет регистрировать изобра­ жение образца с обозначенной зоной пластичности, шкалу температур, зна­ чения температур в обозначенных точках (минимальное и максимальное) и график распределения температуры по длине образца. Участок повыш енной температуры и определяет размер зоны пластической деформации (рис. 1, 2 ). Кроме того, в число исходных данных автоматизированной системы входят размеры образца, диаграммы усилие - время, деформация - время, полученные на разрывной машине, и диаграмма усилие - деформация. © Я. С. СЕМЕНОВ, В. П. ЛАРИОНОВ, 2003 ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2003, N 1 143 Я. С. Семенов, В. П. Ларионов Типичные результаты испытаний гладкого образца приведены на рис. 1, где дано тепловое изображение образца в инфракрасных лучах и график распределения температуры по его длине. Как и следовало ожидать, в зоне пластической деформации имеет место значительное повышение темпера­ туры. На рис. 2 представлены аналогичные результаты испытаний образца с острым У-образным надрезом. Сравнение приведенных на рис. 1, 2 результатов свидетельствует об уменьшении диссипационного объема при наличии надреза вследствие кон­ центрации напряжений на кончике надреза [3, 4]. 28,6 °С -25 I -20 | 45 13,1°С а б Рис. 1. Тепловое изображение гладкого образца (а) и график изменения температуры по его длине (б). б Рис. 2. Тепловое изображение образца с острым надрезом (а) и график изменения темпе­ ратуры по его длине (б). 144 ШБИ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2003, № 1 Об одном методе определения Эти данные позволяют с достаточной точностью и ускоренным методом определить диссипационный объем, который содержит все виды поглощен­ ной энергии в зоне пластической деформации. Зная диссипационный объем, можно оценить энергозатраты приложен­ ных внешних сил. Релаксационный процесс у вязкопластических упругих материалов можно описать с помощью соотношения [1, 2 ] Р = Р о е х р (- г/ г ) , С1) где г - время релаксации материала; г - текущее время; Ро - начальное напряжение. Время релаксации связано с разрывом и изменением хими­ ческих связей, в результате которого выделяется тепло. Из-за гетерофазности материала время релаксации имеет множество значений и представляется некоторым спектром. Этот спектр времени релак­ сации можно представить гауссовой кривой, т.е. г = А ехр[( г - г о ) / г о]2 , (2) где А - некоторая постоянная исследуемого материала; г о - время релакса­ ции “чистого” материала. Как вязкоупругая, так и пластическая деформации приводят к выделе­ нию тепла. Известно [5], что на одну связь выделяется тепловая энергия, равная Е = кТ. Рассчитав объем (рис. 1, 2) области деформаций (изменения температуры) и умножив на число Авогадро, для тепловой энергии получим Е Т = кА Ш АаЬН, (3) где к - постоянная Больцмана; N а - число Авогадро; а , Ь, к - параметры зоны пластичности; А Т - приращение температуры. В нашем случае тепло­ вая энергия равна 4,35 кДж для гладкого образца и о,7 кДж для образца с острым надрезом. Таким образом, можно определить затраты энергии разрушения на вы­ деление тепловой энергии. Данная разработка в настоящее время проходит внедрение для реальных конструкционных материалов и деталей машин. Р е з ю м е Запропоновано новий безконтактний метод визначення зони пластичної деформації при випробуваннях на руйнування конструкційних матеріалів. М етод базується на вимірюванні за допомогою тепловізора розміру тепло­ вого поля, що проявляється при деформації. 1. Вязкоупругая релаксация в полимерах. - М.: Мир, 1974. - 347 с. 2. Фридман Я. Б. М еханические свойства металлов. Деформация и разру­ шение. - М.: М ашиностроение, 1974. - Ч. 1. - 472 с. ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2003, № 1 145 Я. С. Семенов, В. П. Ларионов 3. Белкин А. М., Вишневский А. П ., Рулев В. И. Чувствительность к кон­ центрации напряжений конструкционных сталей в различных струк­ турных состояниях // М еталловедение и терм. обраб. металлов. - 1989. - № 1. - С. 34 - 39. 4. Новопашин М. Д ., Сукнев С. В., Иванов А. М. Упругопластическое деформирование и предельное состояние элементов конструкций с кон­ центраторами напряжений. - Новосибирск: Наука, 1995. - 112 с. 5. Базаров В. П. Термодинамика. - М.: Наука, 1989. - 593 с. Поступила 03. 04. 2002 146 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2003, № 1

Схожі ресурси