Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— механические свойства, получаемые при нагружении со скоростью на несколько порядков большей, чем скорость при стандартных испытаниях, напр. по ГОСТ 1497—61. При оценке механических свойств при высоких скоростях нагружения отличают изменение параметров материала, обусловливаемых его структурой, от особенностей поведения материала при высоких скоростях нагружения, зависящих от условий деформации и разрушения (напряженное состояние, величина деформируемого объема и др.).

Различают скорости нагружения, при к-рых влияние их на механич. св-ва исчерпываются: 1) изменением со скоростью протекания физич. процессов, составляющих пластич. деформацию, и, как следствие, изменением сопротивления деформации; 2) включением в сопротивление деформации инерционной составляющей. Упругая и пластич. деформации представляют собой перемещение инертных масс. При скоростях деформации, типичных для стандартных испытаний, усилия, необходимые для сообщения ускорений перемещаемым при деформации массам образца, пренебрежимо малы. При высоких скоростях они возрастают и могут превысить сопротивление прочных связей материала. При скоростях деформации, возникающих, напр., при действии на металлическую преграду метеорных частиц, пренебрежимо малыми становятся прочные связи, сопротивление деформации практически исчерпывается инерционной составляющей, а металл может быть уподоблен жидкости; 3) возникновением упругих и упругопластических волн. Деформация, разрушение и их особенности в данном случае определяются в основном не изменением со скоростью механич. св-в, как параметров материала, а характером прохождения и интерференции упругих и упругопластич. волн.

К 1-й гр. относятся случаи нагружения с высокой постоянной или переменной скоростями нагружения. Ко 2-й — случаи, в к-рых наряду с высокой скоростью нагружения имеет место высокая скорость деформации материала (как правило, за пределом текучести). К 3-й гр. — случаи, когда при заданных размерах образца и свойственной материалу конечной скорости распространения упругих и пластич. волн скорость нагружения имеет достаточную величину, при к-рой необходимо учитывать неодновременность распространения нагрузки и деформации во всем объеме образца и рассматривать постепенное их распространение путем образования упругой или упругопластич. волны.

1-я группа. Изменение механич. свойств при скоростях нагружения, для к-рых можно пренебречь влиянием инерционной составляющей и особенностями прохождения ударных волы.

Упрочнение в основном определяется степенью и характером деформации, разупрочнение лишь отчасти связано со степенью деформации и определяется в основном временем, за к-рое достигается заданная степень деформации, т. е. скоростью деформации. Следовательно, при меньшей скорости деформации процесс разупрочнения будет иметь возможность развиться сильнее, а при большей скорости — слабее и более высокой скорости деформации будет соответствовать и большая прочность. В действительности влияние скорости деформации сложнее. Напряженное состояние и степень деформации влияют на диффузионную подвижность и вместе с ней на процесс разупрочнения; упрочнение в свою очередь протекает во времени и определяется не только степенью деформации, но и теми процессами, к-рые вызываются и активируются деформацией, напр. старение, дисперсионное твердение и др. Необходимо также учитывать, что работа пластич. деформации, переходя в теплоту, вызывает разогрев деформируемого материал а. В следствие локальности пластич. деформации при высоких скоростях деформации перераспределение генерируемой локально теплоты во всем объеме металла не успевает произойти, процесс идет адиабатически и приводит к весьма значительному местному повышению темп-ры. При высокоскоростном деформировании стали, напр. при ударе снаряда в броню, местный разогрев достигает 900° и более, происходит образование аустенита, претерпевающего при последующем охлаждении (достаточно быстром — в окружающий металл) мартенситное превращение.

При повышенных темп-рах наблюдается значительно большее влияние скорости на сопротивление деформации, чем при 20°. Это объясняется более интенсивным процессом упрочнения и разупрочнения ири повышении темп-ры. Для нек-рых сплавов существуют темп-рные диапазоны, в к-рых повышение скорости нагружения на два порядка, напр. с 1 до 100 кг/мм2/сек, вызывает повышение предела прочности на 100 и даже более процентов. Как правило, нарастание прочности не связано линейной зависимостью со скоростью. Наложение процессов упрочнения и разупрочнения обусловливает сложную зависимость прочности от скорости нагружения; для большинства применяемых в машиностроении конструкционных сплавов при повышенных темп-рах наибольший рост прочности наблюдается при относительно небольшом увеличении скоростй нагружения и резко уменьшается в сторону больших скоростей. При достижении определенного значения скорости нагружения дальнейшее увеличение прочности становится пренебрежимо малым.

  ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД Абразивность горных ...

  механические свойства заполнителя. Заполнители

  ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ. Строительные материалы

  МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Строительные материалы

  МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Сталь и ...

  СТРОЙМАТЕРИАЛЫ: Механические свойства стройматериалов

  Механические свойства твердых тел - твердые и мягкие тела, вязкие ...

  Физико-механические свойства бетонов. Марки бетонов, классы

  ДРЕВЕСИНА. Механические свойства древесины. Прочность древесины

  МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА