Остаточная деформация: ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — это… Что такое ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ?

ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — это… Что такое ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ?

ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ

часть деформации, не исчезающая после устранения воздействий, вызвавших её.

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

• ОСТАЛИВАНИЕ
• ОСТАТОЧНАЯ ИНДУКЦИЯ

Смотреть что такое «ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ» в других словарях:

• остаточная деформация — Деформация, остающаяся после приложения к образцу определенного уровня растягивающих, сжимающих или сдвиговых напряжений в точно установленный интервал времени и разгрузки за точно установленный интервал времени. При испытаниях на ползучесть… …   Справочник технического переводчика

• ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — (Permanent deformation) деформация, которая после прекращения действий внешней силы сохраняется в деформируемом теле в виде пластической деформации. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза… …   Морской словарь

• Остаточная деформация — 3.10. Остаточная деформация расстояние между контрольной точкой на испытываемом образце, находящемся в исходном состоянии, и этой же точкой на том же образце после снятия нагрузки. Источник: НПБ 171 98*: Лестницы ручные пожарные. Общие… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Остаточная деформация — Permanent set Остаточная деформация. Деформация, остающаяся после приложения к образцу определенного уровня растягивающих, сжимающих или сдвиговых напряжений в точно установленный интервал времени и разгрузки за точно установленный интервал… …   Словарь металлургических терминов

• остаточная деформация — liekamoji deformacija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pusiausviroji medžiagos, kurios neveikia išoriniai veiksniai, deformacija. atitikmenys: angl. residual deformation; residual strain vok. bleibende Deformation, f;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• остаточная деформация — liekamoji deformacija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permanent deformation; residual deformation vok. bleibende Deformation, f; bleibende Verformung, f rus. остаточная деформация, f pranc. déformation permanente, f; déformation… …   Fizikos terminų žodynas

• ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — деформация, не исчезающая после устранения воздействий, вызвавших ее …   Металлургический словарь

• ОСТАТОЧНАЯ ДЕФОРМАЦИЯ — при компрессии разность между объемом грунта до сжатия и в конце разбухания после снятия нагрузки. О. д. объясняется нарушением структуры отдельных агрегатов частиц при сжатии. Особенно характерна для глинистых грунтов …   Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

• остаточная деформация авиационного средства пакетирования — Деформация авиационного средства пакетирования или элемента его конструкции по отношению к первоначальной форме после прекращения воздействия нагрузки. [ГОСТ Р 53428 2009] Тематики авиационные грузовые перевозки EN distortionULD distortion …   Справочник технического переводчика

• остаточная деформация (металла) — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN drift …   Справочник технического переводчика

Книги

• Свойства бумаги, Фляте Д.М.. 384 стр. В книге рассматриваются основные свойства различных видов бумаги (прочность, влагопрочность, долговечность, гигроскопические свойства, деформация при увлажнении и остаточная;… Подробнее  Купить за 2766 грн (только Украина)
• Свойства бумаги, Д. М. Фляте. В книге рассматриваются основные свойства различных видов бумаги (прочность, влагопрочность, долговечность, гигроскопические свойства, деформация при увлажнениии остаточная; оптические… Подробнее  Купить за 1657 руб

Упругие и остаточные деформации

Упругими называют деформации, исчезающие после снятия вызвавшей их нагрузки.

Это, как правило, весьма незначительные деформации, возникающие при напряжениях, не превышающих значения предела пропорциональности (упругости).

Остаточные (пластические) – часть полных деформаций не исчезающая после разгружения элемента.

Указанные деформации наиболее наглядно можно показать на диаграмме растяжения стального образца (рис. 1)

Рис. 1 Упругие и остаточные деформации на диаграмме растяжения

Если при растяжении стального образца начать его разгружение в любой момент до достижения предела пропорциональности (точка A диаграммы), то линия диаграммы при этом будет возвращаться по той же траектории что и при нагружении, и при полном снятии нагрузки вернется в первоначальное положение О, деформации Δl при этом станут нулевыми.

Это говорит о том, что все деформации стержня до точки A диаграммы, являются упругими.

Но если разгружение образца начать в любой другой момент после прохождения т.

Как видно из рисунка, в точке C, до начала разгружения, полные деформации Δl равны длине отрезка OO₂. После снятия нагрузки (когда F=0) упругая составляющая Δl_у полных деформаций O₁O₂ исчезает, а отрезок OO₁ показывает величину остаточных деформаций стержня Δl_ост.

При разрушении образца, непосредственно перед разрывом OO₄ – полная деформация Δl.

Упругие деформации

Предел текучести >
Примеры решения задач >

Относительная остаточная деформация — статьи на тему РТИ

Метод заключается в стати­ческом сжатии трубчатой части образцов пористых уплотнителей между параллель­ными плитами на заданную величину, выдержке образцов в сжатом состоянии в тече­ние заданного времени при заданной температуре и измерении относительной остаточ­ной деформации образцов после сжатия. Для испытаний применяют образцы уплотни­телей длиной 100 ± 2 мм.

Образец уплотнителя монтируют на специальное приспособление, замеряют вы­соту И о, вычисляют необходимую величину сжатия образца до размера hi соответству­ющую сжатию трубчатой части образца на 50%. После сжатия образца до размера h j его вместе с приспособлением помещают в термостат и выдерживают в нем 70 ч при температуре 20 ± 5 °С или при температуре — 25 °С в течение 24 ч. По истечении времени термостатирования образец вынимают и выдерживают в течение 30 мин. Затем измеряют высоту после восстановления. Результаты вычисляют по формуле

где ε — относительная остаточная деформация, %; h ₀ — первоначальная высота образца, мм; h ₀ — высота образца после сжатия, мм; h ₂ — высота образца после 30- минутного восстановления, мм.

За результат испытания принимают среднее арифметическое из трех образцов одного уплотнителя.

Определение прочности связи пористой резины с металлом при отслаивании. Под прочностью связи пористой резины с металлом при отслаивании понимается среднее значение нагрузки в Н, вызывающей отслаивание пористой резиновой по­лоски от металлической поверхности, отнесенная к 1 м ширины пористого образца.

Метод предусматривает проведение испытания на отслаивание пористой резины от металла под углом 90°. Испытания проводят на разрывных машинах, снабжен­ных специальным приспособлением.

Образец для испытаний представляет собой полоску из пористой резины, при­крепленную к металлической пластине размером 110*25*2 мм с помощью клея холодного отверждения. Размеры пористой полоски: длина 110 мм, ширина 10- 25 мм и толщина 4-8 мм.

Пористую резиновую полоску или специально вулканизуют, или вырезают из готового изделия. Сторона полоски, по которой производят склеивание, должна быть плоской и иметь поверхностную пленку.

В отдельных случаях допускается проводить проверку прочности крепления пористой резины к металлической поверхности, окрашенной синтетическими эма­лями, или к стеклопластику. Результаты испытаний сравнимы только для определен­ного материала, используемого для приклеивания пористой резины.

Поверхность металлических пластин и полосок обезжиривают бензином и просу­шивают на воздухе в течение 10-15 мин. Пористую резиновую полоску приклеивают к металлической пластине на участке длиной 50 мм, при этом полоска должна быть расположена от конца пластины на расстоянии 10 мм.

Склеиваемые поверхности соединяют, тщательно прикатывают роликом массой 500-900 г десятикратным движением вдоль резиновой полоски. Склеенные образцы выдерживают до испытания без груза при комнатной температуре в течение 24 ± 2 ч.

Испытания проводят при 18-25 °С. Скорость движения зажима разрывной ма­шины 50 ± 10 мм/мин (метод Б). На шкале силоизмерителя отмечают не менее пяти максимальных и минимальных показателей нагрузок. Нагрузку отсчитывают после отслаивания резины от металла на участке не менее 5 мм.

В процессе испытания отмечают характер разрушения образца — Р, М или С: Р — отслаивание клея от резины; М — отслаивание клея от металла; С — частичное от­слаивание клея от резины и металла либо когезионное разрушение по клею.

Показатель прочности связи резины с металлом при отслаивании F (в н/м) вычис­ляют по формуле:

где Рср — средняя нагрузка при отслаивании, Н; b — ширина полоски пористой рези­ны, м.

За результат испытания принимают среднее арифметическое не менее трех изме­рений, результаты которых отличаются от этого среднего не более чем на ±15%.

В. И. Клочков

В. П. Рыжков

©Издательство «Химия» , 1984

Остаточная деформация, определение — Справочник химика 21

    Выше отмечалось, что деформация линейных эластомеров в общем случае складывается из двух частей — высокоэластической (обратимой) и вязкого течения (необратимой). Рассмотрим закономерности развития обоих видов деформации во времени при действии постоянной растягивающей силы. Описание начнем с процесса течения , при этом под течением будем подразумевать только истинную остаточную деформацию, определенную путем тщательного разделения указанных составных частей деформации 1- 2. 

    При вращении обечайки в зоне деформации между валками наблюдается иная картина, чем в статическом состоянии изделия. В этом случае сечение заготовки, находящееся над входным (по направлению движения) валком, имеет определенную деформацию, которая увеличивается по мере продвижения сечения к верхнему нажимному валку. При этом величина упругой зоны все время уменьшается, а пластической увеличивается. Максимального значения величины изгибающего момента и зоны пластической деформации достигают в некоторой точке под верхним валком, после чего величина изгибающего момента уменьшается, вследствие чего наступает момент разгрузки. При разгрузке возникают остаточные деформации, т. е. в симметричных относительно верхнего валка сечениях возникают различные по величине деформации в зоне разгрузки они больше, чем в зоне нагружения. В результате нейтральная ось при симметричной нагрузке становится несимметричной, что вносит определенную погрешность при расчетах пружинения заготовки. Экспериментальное исследование влияния прогиба / на величину остаточного радиуса показало следующее. При одинаковой стреле прогиба величина остаточного радиуса при нагружении и разгрузке остается практически постоянной. Определенное расхождение имеется при сравнении величин радиусов на выходной ветви при вращении обечайки и в статическом состоянии. В этом случае разница радиусов может достигать величины 10—12%. При правке обечаек, когда замкнутость контура оказьшает значительное и сложное влияние да величину радиуса изгиба, указанная разница, как будет видно из последующего изложения, не имеет принципиального значения и при соответствующих анализах процесса может не учитываться. 

    Остаточная деформация труб, если она является следствием обрыва трубных подвесок в период эксплуатации или при нарушении режима выжига кокса, до определенного предела опасности не представляет. На основании опыта допускается деформация труб размером до двух диаметров. Когда деформация не превышает этого значения, производят ремонт подвесок, а трубы оставляют для дальнейшего применения если она более двух диаметров, трубы заменяют новыми. [c.194]

    Выбор показателей, ответственных за работоспособность изделий, — обычно наиболее трудная часть задачи. Для ненапряженных резин такими показателями могут служить относительное удлинение, прочность, модуль упругости, для напряженных — напряжение или контактное давление и остаточная деформация. Примерами показателей, определяющих работоспособность некоторых изделий, являются твердость (клапаны), контактное напряжение (различные уплотнители), проницаемость (газосодержащие оболочки, мембраны). Расчет гарантийного срока хранения по выбранным показателям предполагает экспериментальное определение  [c.131]

    Под механической прочностью понимается способность твердых тел, подвергаясь в определенных пределах действию внешних сил, не разрушаться и не получать остаточных деформаций. [c.164]

    Снова проверяют правильность расположения пластинки и расстояния I. Поворотом лимба микроскопа совмещают вертикальную линию перекрестия шкалы окуляра с концом пластинки, ближайшим к электромагниту 6. Через определенное время после введения неполярной жидкости на электромагнит накладывают рабочее напряжение и и одновременно включают секундомер. Через определенные промежутки времени т ( 10 с) по шкале микроскопа измеряют смещение пластинки Л/ до тех пор, пока оно не превысит 1 мм. Отключают питание электромагнита (время выключения отмечают по секундомеру) и снова через те же промежутки времени измеряют по шкале микроскопа изменение остаточной деформации. [c.202]

    Таким образом, в зависимости от исходной кривизны, толщины проката и количества валков, остаточная деформация может быть достаточно большой. Точное определение величины остаточных напряжений затруд-нено. Поэтому в расчетах долговечности заготовок по формуле (3.12) необходимо подставлять значения остаточных напряжений, определенные по формуле (3.8). [c.173]

    Остаточная деформация труб, если она является следствием обрыва трубных подвесок в период эксплуатации или при нарушении режима выжига кокса, до определенного предела опасности не представляет. На основании опыта допускается перемещение труб величиной до двух диаметров. [c.201]

    В зависимости от природы исходного каучука, свойств ингредиентов и степени вулканизации резин наблюдается разная степень изменения показателей. В большинстве случаев повышение температуры приводит к снижению прочностных свойств, твердости, износостойкости, остаточных деформаций и повышению эластичности до определенного предела с последующей реверсией в связи с возрастанием энергии теплового движения цепных макромолекул каучука и уменьшением энергии межмолекулярного взаимодействия в вулканизате. При этом возможно плавление кристаллической структуры каучука. Так, вулканизаты на основе НК, обладающие высокими прочностными свойствами при комнатной температуре, вследствие резкого падения прочности при повышении температуры теряют необходимые эксплуатационные свойства. Достаточную теплостойкость проявляют резины на основе хлоропренового каучука и вулканизаты на основе каучуков общего назначения в присутствии ускорителей типа тиазолов и продуктов конденсации альдегидов с аминами, высокую — резины на основе СКФ, СКТ, акрилатного каучука. [c.169]

    Экспериментальное определение сопряжено со значительными трудностями, поэтому вместо используют накопленную относительную остаточную деформацию  [c.169]

    Это уравнение справедливо лишь при малых деформациях, так как при определенном Критическом напряжении, называемом пределом упругости, тело теряет упругие свойства и сохраняет остаточные деформации. Модуль сдвига Е при одинаковой скорости приложения нагрузки зависит от природы тела и температуры. Для твердых тел величина Е может достигать весьма больших значений, для истинных жидкостей = О, так как всякое сколь угодно малое [c.331]

    Вопрос этот чрезвычайно важен и с практической точки зрения. Если изделие оформлено не только за счет истинной остаточной деформации, но в значительной степени и за счет развития высокоэластической деформации, то через некоторое время (особенно, если оно будет работать при повышенной температуре) изделие потеряет свою форму и придет в полную негодность. Понятно, что качественное изделие можно получить только при реализации истинного течения материала. Наиболее надежным способом определения наличия истинного течения является определение структуры полимера до и после формования, например, при помощи двойного лучепреломления. [c.257]

    Величина деформации битумоминерального материала и, следовательно, его модуль упругости зависят от скорости нагружения (деформирования). При быстром нагружении проявляется в основном упругая деформация, которая по своей величине бывает относительно небольшой. При медленном нагружении или при ступенчатом приложении нагрузки через определенные интервалы времени проявляются упругая и остаточная деформации, причем величина последней может быть достаточно большой. [c.7]

    Наибольшее значение остаточной деформации трубы, полученное по формуле, принимается за расчетное для определения скорости ползучести. [c.121]

    МС 815. Резина и термоэластопласт. Определение остаточной деформации при нормальной, повышенной или низкой температуре. [c.420]

    От каждой партии резины отбирают не менее трех образцов для определения температуры и остаточной деформации и не менее шести образцов для испытаний на динамическую выносливость с размерами, соответствующими нормам без дефектов и повреждений. Высоту образцов замеряют штангенциркулем в трех точках (с погрешностью до 0,1 мм). По твердости образцы не должны отличаться друг от друга более чем на 1—2 единицы по Шору А. Отобранные образцы нумеруют. Устанавливают расстояние между опорными площадками. [c.147]

    Определение теплообразования, остаточной деформации и усталостной выносливости при многократном сжатии проводится также по ГОСТ 20418—75 на флексометре на образцах цилиндрической формы диаметром 17,8 мм и высотой 25 мм, с частотой сжатия 870, 1040, 1500 и 1800 цикл/мин. [c.148]

    Испытание заключается в определении изменения эластических свойств резин при замораживании, которое характеризуется коэффициентами морозостойкости и возрастания жесткости и остаточной деформацией резины. [c.192]

    Для определения коэффициента возрастания жесткости и остаточной деформации к образцу прикладывают нагрузку, вызывающую в течение (300 5) с то же удлинение образца, что и при воздействии первоначального груза в спирте (при 23 °С). По истечении заданного времени снимают нагрузку и записывают ее зна- [c.194]

    Деформацией называется изменение формы тела под влиянием внешних сил. Деформация может быть упругой, если тело после снятия нагрузки полностью восстанавливает первоначальную форму и размеры, и остаточной, если тело не восстанавливает первичной формы и размеров. Наличие остаточных деформаций в частях оборудования в подавляющем большинстве случаев недопустимо, поэтому детали машин и аппаратов можно подвергать только такиж воздействиям внешних торые не дают остаточных деформаций. Например, если плоское донышко цилиндрического аппарата в процессе эксплуатации приобретает выпуклость больше определенного предела, то это значит, что здесь имеет место недопустимая деформация и аппарат должен быть остановлен и подвергнут проверке. [c.165]

    Механические свойства. Температура оказывает неблагоприятное влияние на механические свойства, и во всех случаях необходимо стремиться к минимальному изменению свойств, обусловленному тепловым воздействием во времени. Наиболее важны следующие характеристики остаточная деформация при сжатии, определяемая как постоянная деформация прокладки, выраженная в процентах степени от сжатия материала, вызываемого приложенным сжимающим усилием, под которым прокладка выдерживалась определенное время при фиксированной температре. Типичные значения даны в табл. 1  [c.300]

    Воздействие тепла и кислорода иа напряженные полимеры приводит к деструкции полимерных молекул, следствием которой являются химическая ползучесть, химическая релаксация и уменьшение долговечности. Имеются стандартные методы испытаний на определение ползучести растянутых образцов резины при старении (Р = onst), релаксации напряжения и остаточной деформации в сжатых образцах (е = onst). [c.130]

    Иногда найденная в этих условиях необратимая деформация представляет собой не истинно пластическую, а кажущуюся пластическую деформацию, являющуюся следствием того, что процесс восстановления формы деформированного тела происходит чрезвычайно медленно. В последнем случае остаточная деформация частизно или полностью исчезает в результате определенной обработки тела (например, нагревания или набухания в растворителе), обусловливающей более быстрое протекание перегруппировки структурных элементов. Это указывает на то, что деформированное тело после снятия прило- [c.333]

    Ярким примером коагуляционных структур могут служить глинистые суспензии [8—37]. Жидкообразная хорошо текучая глинистая суспензия, налитая в пробирку и заструктурированная в течение определенного времени, приобретает достаточную прочность и после переворачивания пробирки вверх дном не выливается. Несколькими механическими встряхиваниями полученную систему опять можно перевести в жидкообразное состояние с минимальной прочностью. Такой процесс разрушения и восстановления структуры можно осуществлять до бесконечности. Описанные явления называются тиксотропией, и для их проявления должны быть соблюдены следующие условия не слишком высокая прочность структуры и ее способность к значительным остаточным деформациям наличие коллоидной фракции частиц (1—100 мкм), интенсивно участвующих в тепловом движении большое число частиц дисперсной фазы в единице объема среды вытянутая форма частиц высокая степень лиофильности поверхности частиц. [c.15]

    К основным механическим свойствам пород относятся упругость лород, прочность на сжатие и разрыв, остаточная деформация, пластичкость. Определение прочности на сжатие и разрыв необходимо при изучении процессов перфорации, торпедирова ия, гидрав лического разрыва пластов и т. д. [c.6]

    Вследствие изменения конформации макромолекул в растянутом линейном полимере напряжение быстро снижается, а в обра не сохраняются болыние остаточные деформации, В пространственном полимере поперечные химические свя )И между макромо скулами не позволяют им перемещаться, поэтому ретаксация в таких полимерах происходит только до определенного напряжения. Чем больше степень сшивания, тем меньше эффект релаксации [c.260]

    При несколько больших напряжениях, превышающих предел упругости, тело теряет упругие свойства и начинает деформироваться (каждому телу присущ определенный предел упругости). Начало процесса деформации тела знаменует начало второй стации измельчения — стадии пластичной деформа-ц и и. Происходящая на данной стадии потеря упругих свойств телом выражается в измененпи его формы. При напряжениях, превышающих предел упругости, возникают так называемые остаточные деформации. Но деформация пластична, и тело еще не разрушается. Если снять приложенную силу, то тело сохранит целостность новой формы. Стадия заканчивается по достижении напряжения, равного пределу прочности тела. Если [c.48]

    Остаточная деформация — разность высот образца (в мм) до испытания и после восстановления. По ГОСТ 10201—75 определение проводится на дефометре (рис. 7.7) — [c.79]

    НИИРПом разработан прибор ПТЭР для одновременного определения твердости и гистерезисных потерь. По своим параметрам он соответствует требованиям ГОСТ 20403—75 на определение твердости по ИСО. После погружения индентора в образец на глубину (характеристика твердости) происходит его выталкивание образцом. Глубина остаточной деформации определяет гистерезисные потери. Она имеет вязкоупругий характер. Гистерезисные потери X рассчитывают по формуле  [c.99]

    Поскольку релаксационные процессы значительно ускоряются при повышенных температурах, хотя и не завершаются полностью при непродолжительном испытании, состояние материала может считаться условноравновесным. Испытание проводится на специальном приборе при 70 °С. Образец в течение 15—30 с растягивают на определенную величину, и по истечении 1 ч замеряют усилие, обеспечивающее заданную деформацию. За счет вязко-упругих свойств в вулканизованной резине общая деформация может быть не полностью обратимой, поэтому определение остаточной деформации, наряду с общей, дает более полную картину упругоэластических свойств резин. Остаточная деформация определяется после самопроизвольного восстановления формы и размеров образца в течение определенного времени после снятия нагрузки (по ГОСТ 270—75). [c.116]

    Испытание в условиях симметричного знакопеременного режима исключает накопление остаточных деформаций в образцах и в ряде случаев больше соответствует режиму эксплуатации, чем при испытаниях в условиях знакопостоянного цикла. К таким испытаниям относится определение усталостной выносливости образцов при знакопеременном изгибе на машине ДИЗПИ на образцах гантелевидной формы с частотой деформации 1000 и 3000 цикл/мин и деформацией до 30%. По истечении 10 мин [c.152]

    Выше температуры размягчения упругость полимеров не идеальна, так как упругое восстановление после деформации образца не является полным ( остаточная деформация ). Это происходит потому, что внутренние напряжения внутри образца, вызванные деформацией сегментов, при взаимном перемещении макромолекул могут быть компенсированы, что, в свою очередь, вызывает уменьшение восстанавливающей силы. Такого рода процессы называются релаксационными. При более высоких температурах процессы релаксации протекают быстрее (усиление мак-роброуновского движения), хотя сам полимер в расплавленном состоянии еще остается упругим, так как макромолекулы находятся в виде переплетенных клубков. Поэтому расплавы высокомолекулярных веществ называют также вязкоупругими жидкостями. Вязкоупругие свойства отчетливо обнаруживаются только в определенном температурном интервале в непосредственной близости от температуры размягчения полимеры являются настолько жесткими, что для их деформирования требуются значительные усилия и восстановление протекает весьма медленно. Значительно выше температуры размягчения расплав легко деформируется, но на упругое восстановление накладывается течение вследствие усиления макроброуновского движения. Область [c.37]

Остаточная деформация — главный показатель работоспособности дисковых затворов | Архив С.О.К. | 2006

Рис. 1. Значение остаточной деформации сжатия в соответствии с ГОСТ 9.029–74

Рис. 2. Зависимость герметичности дискового затвора новой конструкции на базе серии «Универсал» от материала диска (вкладыш из резины на основе каучука СКЭП

Табл. 1. Результаты типовых испытаний дискового затвора новой конструкции на базе серии «Универсал» на надежность узла уплотнения

Особые требования предъявляются к резиновым изделиям, применяемым в дисковых затворах, конструкция которых имеет разнообразные резиновые детали. Такие детали, наряду с компактностью и малым весом, должны быть эластичны и прочны. По условиям эксплуатации к ним предъявляются различные требования: при низкой температуре должны быть морозостойки, и хорошо противостоять истиранию, при контакте с агрессивными средами — стойкими к химическому воздействию и т.д.

Очень важно сохранение деталями узла уплотнения их свойств в широких пределах температур при одновременном воздействии различных газовых и жидких сред. Поскольку геометрия деталей узла уплотнения должна оставаться практически постоянной на продолжении всего срока службы, величина остаточной деформации сжатия (ОДС) становится одним из важнейших показателей резинотехнического изделия, характеризующим его способность сохранять эластические свойства в сжатом состоянии при заданных условиях.

Поэтому наибольшее значение на практике приобретает значение релаксации, напряжения при сжатии, т.к. непрерывное снижение контактного напряжения в течение эксплуатации или хранения резинового изделия приводит к потере герметичности уплотнительного соединения. Снижение контактного напряжения максимально зависит от времени воздействия нагрузки, а повышение температуры резко ускоряет этот процесс. Таким образом, ОДС зависит от температуры и времени воздействия нагрузки, состава резины и степени вулканизации, которые можно разделить на две группы.

Первая группа включает свойства самого материала: твердость, релаксационные свойства, склонность к ползучести и др.

Вторая группа факторов включает режимы эксплуатации и особенности конструкции изделия: изделие резиновое или резинометаллическое, степень сжатия, температуру, толщину изделия и т.п. Перед лабораторией научно-технического центра ЗАО «АРМАТЭК» была поставлена задача экспериментально установить количественную зависимость между величиной ОДС и первичными факторами. При этом необходимо было решить две задачи.

1. Выбрать и при необходимости откорректировать рецептуру материала.
2. Установить корреляцию между величиной ОДС и второй группой факторов.

В данном случае мы попытались решить вторую задачу, т.к. для исследования была взята гостированная сырая резиновая смесь на основе этилен-пропиленового каучука твердостью 78 ед. шор, в целом удовлетворяющая эксплуатационным требованиям. Для установления корреляционной зависимости определяли значение ОДС в соответствии с ГОСТ 9.029–74 (метод Б) (рис. 1). Образцы в виде цилиндров изготавливались из резиновой смеси при режиме вулканизации 175°Сx25′. Затем образцы подвергались сжатию в струбцинах на 11 и 20% и выдерживались в этот состоянии 72 ч при t = 23°С и 80°С.

Обработка полученных экспериментальных данных позволила получить следующую зависимость: OДC = 0,05(h – h(a))(t₀ + t), % где h — толщина образца, мм; h(a)— величина сжатия, мм; t₀— нормальная температура; t — температура эксплуатации. Предложенная зависимость справедлива для данного вида материала и позволяет рассчитывать величину ОДС при различных условиях эксплуатации и конструкции изделия.

Результаты этих исследований были применены группой конструкторов ЗАО «АРМАТЭК» при разработке нового изделия на базе серии «Универсал» — затвора дискового DN 100 с гуммированным диском на рабочее давление 2,5 МПа. В табл. 1 представлены результаты типовых испытаний данного затвора на надежность узла уплотнения, взятые из протокола №50-06 от 07.04.06. На рис. 2 приведена зависимость герметичности затвора от материала диска. Результаты испытаний позволили начать производство дисковых затворов нового поколения на давление 2,5 МПа.

Деформация остаточная — Энциклопедия по машиностроению XXL

С повышением твердости обрабатываемого материала уменьшается объем, подвергаемый пластической деформации. Чем мягче сталь, тем глубже распространяется пластическая деформация. Остаточные напряжения возрастают при увеличении сопротивления деформации, при повышении твердости  [c.379]

Во избежание появления пластических деформаций (остаточного удлинения и скручивания) верхний предел напряжений затяжки ограничивают минимально допускаемым значением коэффициента запаса прочности по постоянным напряжениям  [c.327]

Тавровые и нахлесточные соединения допустимы только для металла толщиной до 3 мм. При большой толщине неравномерный разогрев приводит к существенным деформациям, остаточным напряжениям и возможности образования трещин. Свариваемые кромки зачищают от загрязнений на 30. .. 50 мм механическими способами или газовым пламенем. Перед сваркой детали сварного соединения закрепляются в сборочно-сварочном приспособлении или собираются с помощью коротких швов — прихваток (рис. 3.3).  [c.85]

Изменение истинных напряжений и деформаций в интервале квазистатического разрушения зависит, помимо указанных свойств самого материала, также от величины действующей нагрузки. Последняя определяет остаточную накопленную деформацию (остаточное сужение) при мягком нагружении. С уменьшением величины нагрузки остаточное сужение при разрушении снижается и истинные напряжения и деформации до момента образования трещины приближаются к условным. В области квазистатического разрушения разница между истинными и условными напряжениями при разрушении выше у материалов, обладающих большей пластичностью. Для стали ТС условные и истинные разрушающие напряжения могут отличаться более чем в 3 раза (рис. 5.7). Связано это, с одной стороны, с упрочнением материала при пластическом деформировании, с другой — с образованием шейки. Причем, как показывает эксперимент (рис. 5.7), при циклическом упругопластическом деформировании разупрочняю-щейся стали ТС в интервале квазистатического разрушения (Ар  [c.174]

Структура стали 9Х (исходное состояние — зернистый перлит) после термомеханической обработки с деформацией путем винтового протягивания представляет собой мелкокристаллический мартенсит, карбид и остаточный аустенит. Возрастание температуры деформации с 900 до 1000° С увеличивает размер кристаллов мартенсита. С повышением скорости протягивания в диапазоне от 0,25 м/мин до 0,75 м/мин при постоянных температуре деформации 900° С и степени деформации 15% изменяется распределение остаточного аустенита. При малых скоростях деформации остаточный аустенит наблюдается в виде отдельных, неравномерно распределенных областей, а при повышенных его распределение более равномерно по всему объему упрочненного слоя. С увеличением степени деформации от 5 до 15% возрастает количество остаточного аустенита, растет дисперсность мартенсита, более равномерно распределяются карбиды.  [c.399]

Людвик интересовался связью между скоростью деформаций, остаточной деформацией и последействием. Людвик обнаружил, что для большинства металлов вязкие эффекты оказались пренебрежимо малыми, и, обращаясь к предыдущим исследованиям в попытке найти подходящий материал для изучения такого поведения, он в конце концов выбрал олово. Он провел два типа опытов. В первом оловянные проволоки 3 мм в диаметре и 3 м длиной растягивались грузами весом от 2 до 15 кгс так, что он мог наблюдать скорости удлинения образцов.  [c.184]

Изменение остаточного удлинения при разрыве при повышении скорости деформации было различным в зависимости от термической обработки. Общая тенденция для сталей была такова, что с возрастанием скорости деформации остаточное удлинение при разрыве вначале несколько возрастало, а затем падало.  [c.253]

При предельной нагрузке, когда пластическая деформация распространится на все сечение, напряжения будут распределены равномерно (рис, 8.17,г). Величина предельной нагрузки не зависит от остаточных напряжений, так как уже при начальной пластической деформации остаточные напряжения были сняты. После снятия нагрузки остаточные напряжения в стержне будут отсутствовать. Таким образом, для пластичных материалов остаточные напряжения практически не влияют на величину разрушающего усилия. Под пластичным материалом в данном случае подразумевают такой, в котором ев > 4%, где ев — остаточная деформация, соответствующая пределу прочности материала сгв.  [c.294]

Пластичность — способность лакокрасочного покрытия сохранять деформацию (остаточная деформация) после снятия усилий, вызвавших деформацию.  [c.207]

Деформации остаточные после обкатывания поверхностей 513, 514  [c.859]

Деформации остаточные — Зависимость от натяга 509  [c.863]

Цикл нагружение — разгружение повторяют 2 раза, после чего фиксируют остаточную деформацию по шкале деформации. Остаточную деформацию рамки пружинного блока определяют после одноразового нагружения — разгружения. В этом случае место приложения нагрузки — посредине продольной стороны рамки блока.  [c.184]

Давление удельное в прессе 59 двусторонняя обработка на круглопильных станках 6-7 двухконусных пружин изготовление (автомат) 78, 79, 80 деформация остаточная (см. методы испыт.)  [c.320]

Для сталей со сравнительно более высоким содержанием углерода характерен постепенный переход от упругого участка к пластическому (фиг. 12). В этом случае предел текучести становится трудно различимым. Точка Р, в которой кривая начинает отклоняться от прямолинейного направления, называется пределом пропорциональности. Он указывает также величину напряжения, превышение которой вызывает заметные остаточные деформации (остаточные после разгрузки).  [c.27]

Явление постепенного разрушения структуры при увеличении напряжений, состоящее в бесчисленных относительных движениях частей кристаллических зерен относительно друг друга, может быть замечено также и в больших масштабах. В материалах со сравнительно ослабленной структурой при увеличении напряжений появляется своеобразная кажущаяся пластическая деформация. Остаточная деформация возникает за счет постепенного разрушения связи между частицами при возрастании нагрузки. Резким проявлением такого рода деформации является, например, сжатие под нагрузкой конического тела из парафина (фиг. 51).  [c.80]

Согласно теореме о вторичных пластических деформациях, остаточные напряжения определяются [122] следующим образом при Г1 [c.300]

Балки сварные — Деформации остаточные 67  [c.427]

На ркс. 76 представлена структура деформированного алюминия. Деформацию создаыали растяжением, а затем металл рекристаллизовался при 550°С в течение 30 мни. При отсутствии деформации (макроструктура сфотографирована без увеличения) структура настолько мелкозерниста, что отдельные зерна нсразлнчнмы без увеличения. Наиболее крупное зерно получается ирн минимальной деформации (остаточное удлинение 3%), которая, очевидно, близка к критической деформации. По мере увеличения степени деформации размер зерна в рекристаллизованном металле уменьшается. Следовательно, средний размер зерна после рекристаллизации зависит от температуры ре-  [c.94]

Механические свойства материала детали При повышении твердости шероховатость обработанной поверхности снижается (при черновой и чистовой обработке в пределах одного класса, а при отделочной — одного-двух классов), причем этот фактор сказывается в большой степени при низкоскоростных операциях (протягивании), чем при других операциях (течении, фрезеровании) С повышением твердости обрабатываемого материала уменьшается обтем, подвергаемый пластической деформации. Чем мягче сталь, тем глубже распространяется пластическая деформация. Остаточные напряжения возрастают при увеличении сопротивления деформаций, при повышении твердости С увеличением твердости и прочности материала, повышением остаточных напряжений в поверхностном слое и снижением шероховатости усталостная прочность повышается  [c.399]

После длительного пребывания в зоне высокой температуры, особенно в паровой среде, чугунная деталь несколько увеличивается в объеме. Этот процесс является необратимым, а деформации — остаточными. Чугун становится очень рыхлым, мягким и непрочным. Главной причиной роста серого чугуна являются структурные превращения. Карбид железа РезС, входящий в состав перлита, распадается. В результате этого увеличивается количество скоплений графита и его размеры. Общее разрыхление позволяет пару проникать вдоль графитовых включений и окислять всю массу чугуна. Вследствие этого объем детали еще больше увеличивается. Особенно способствует росту чугуна большое содержание в нем кремния.  [c.433]

При нагружении до точки А (рис. 4.17,а) и последующем снятии нагрузки в случае упругой разгрузки кривая, ограничивающая петлю гистерезиса, должна была бы следовать по прямой AF. Однако в силу того, что возникшие под действием пластической деформации остаточные микронапряжения, имеющие знак, противоположный знаку напряжений, которыми они были наведены, вызывают дополнительную упругую деформацию и тем самым нарушают линейность прямой разгрузки, т. е. разгружение фактически протекает по кривой АВ, определяющей модуль разгрузки Е, который меньше упругого модуля Е. В результате имеет место неупругая деформация Абн, на величину которой уменьшается фактическая пластическая деформация в полуцикле. Такая же картина наблюдается и в полуцикле сжатия, с той лишь разницей, что при разгрузке со сжатия модуль разгрузки Ер отличается от Ер растяжения, и в связи с этим Абн Ф AShi хотя это отличие может быть и небольшим.  [c.114]

Возникновение растягивающих остаточных напряжений в поверхностном слое. В результате обезуглерожнвания поверхностного слоя или обеднения его другими компонентами после проведения термической обработки в нем возникают высокие растягивающие остаточные напряжения, обусловленные различием температурных коэффициентов линейного расширения и объемных эффектов при протекании фазовых превращений в измененном поверхностном слое и в сердцевине детали [12]. В таких условиях в поверхностном слое детали при действии даже незначительного внешнего растягивающего напряжения может возникнуть пластическая деформация. Остаточные растягивающие напряжения в поверхностном слое Снижают прочность при циклическом нагружении.  [c.684]

Влияние величины приложенного напряжения При превращении е у явление сверхпластичности суммируется с объемным эффектом, обусловленным разностью удельных объемов е- и у-фаз, а при т- е-переходе вычитается. Истинная деформация представляет собой разницу между остаточной деформацией и объемным эффектом превращения эталонного образца. Чем больше величина приложенных напряжений, тем сильнее выражен эффект сверхпластичности и выше температура его проявления. Линейная зависимость между деформацией и приложенным напряжением в упругой и упругопластической областях (до 200 МПа) является общей закономерностью для всех типов деформации (остаточная, суммарная, при уч е-переходах и истинная) (рис. 53). Такая закономер-  [c.136]

Совсем недавно Понтер [7] установил общий принцип, позволяющий определять верхние оценки для локальных перемещений упругопластических конструкций, подверженных переменному нагружению ). В этой работе указанная оценка выражена в виде суммы перемещений, которые имели бы место, если бы конструкция была идеальноупругой, и добавочных перемещений, которые могут быть выведены из энергии упругой деформации остаточных напряжений.  [c.55]

Дефекты макрогеометрические 39 Деформации остаточные 224—226 Дирихле задача 102, 233 Дисперсия 100, 101 Диссоциация электролитическая 6  [c.296]

При равномерной (однородной) предварительной упруго-пластической деформации, когда распределение напряжений одинаково с упругим, остаточные напряжения Рис. 1. Кривая деформирования образца из кон- не образуются. Например, после струкционнсго материала при наличии разгрузки растяжения гладкого стержня С напряжениями > От и последующей разгрузки он получит остаточную деформацию (остаточное относительное удлинение, см, рис. 1)  [c.642]

Физические основы механики и акустики (1981) — [ c.60 , c.157 ]

Основы теории упругости и пластичности (1990) — [ c.292 ]

Сопротивление материалов 1986 (1986) — [ c.101 , c.103 ]

Сопротивление материалов усталостному и хрупкому разрушению (1975) — [ c.155 ]

Лабораторный практикум по сопротивлению материалов (1975) — [ c.12 ]

Моделирование конструкций в среде MSC.visual NASTRAN для Windows (2004) — [ c.399 ]

Сопротивление материалов (1976) — [ c.19 ]

Металлургия черных металлов (1986) — [ c.244 ]

Сплавы с эффектом памяти формы (1990) — [ c.32 ]

Теория пластичности (1987) — [ c.135 , c.172 ]

Основы теории пластичности (1956) — [ c.62 , c.261 ]

Механика сплошных сред (2000) — [ c.15 , c.150 , c.311 ]

Справочник металлиста Том2 Изд3 (1976) — [ c.20 ]

Сопротивление материалов (1959) — [ c.66 , c.68 , c.103 , c.257 , c.274 ]

Сопротивление материалов Издание 3 (1969) — [ c.3 , c.724 ]

Справочник мебельщика Станки и инструменты Организация производства и контроль качества Техника безопасности (1976) — [ c.183 ]

Пластичность и разрушение твердых тел Том1 (1954) — [ c.27 ]

Сопротивление материалов Издание 13 (1962) — [ c.20 , c.47 , c.51 , c.63 , c.142 ]

Расчёты и конструирование резиновых изделий Издание 2 (1977) — [ c.30 ]

Сопротивление материалов (1964) — [ c.7 ]

Сопротивление материалов (1962) — [ c.7 , c.27 , c.95 ]

Материаловедение Технология конструкционных материалов Изд2 (2006) — [ c.145 ]

Краткий курс сопротивления материалов с основами теории упругости (2001) — [ c.7 ]

Пластичность Ч.1 (1948) — [ c.12 ]

Расчет на прочность деталей машин Издание 4 (1993) — [ c.182 ]

Теория пластичности Изд.3 (1969) — [ c.9 , c.53 ]

Основы теории пластичности Издание 2 (1968) — [ c.95 , c.378 ]

Сопротивление материалов (1962) — [ c.2 , c.5 , c.57 ]

Сопротивление материалов Том 1 Издание 2 (1965) — [ c.12 , c.17 ]

Техническая энциклопедия Том16 (1932) — [ c.0 ]

Остаточная деформация — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Остаточная деформация

Cтраница 3

Остаточные деформации после снятия статической нагрузки не допускаются.  [31]

Остаточная деформация при разводке кольца на Ve его диаметра не должна превышать 10 — 12 % зазора в свободном состоянии.  [33]

Остаточные деформации не уничтожаются после снятия деформирующих сил.  [34]

Остаточная деформация появляется после нагрузки пружины сверх предела пропорциональности или в результате усталости материала пружины от длительной эксплуатации ее на нагрузках, близких к пределу пропорциональности. Предел пропорциональности пружины это та нагрузка, до которой раскручивание пружины пропорционально действующему на нее усилию и после которой приращение раскручивания пружины не пропорционально приращению действующей силы.  [35]

Остаточные деформации на наружных поверхностях толстостенных деталей незначительны и практически не вызывают изменения наружных размеров; для тонкостенных деталей эти деформации достигают десятых долей мм, что заставляет учитывать их в технологическом процессе обработки деталей.  [36]

Остаточные деформации можно снять и в готовых сварных соединениях, для чего применяют несколько способов. В тех случаях, когда это возможно, к изделию прикладывают внешнюю нагрузку. Тогда создаваемые ею напряжения складываются с остаточными и вызывают местную пластическую деформацию в местах наибольших остаточных напряжений. Пластическая деформация снимает в определенной степени остаточные напряжения или приводит к их более благоприятному перераспределению по поперечному сечению соединения.  [38]

Остаточная деформация быстро возрастает с повышением температуры.  [39]

Остаточная деформация является функцией наложенной деформации. Проверка на остаточную деформацию производится при наложенных деформациях, выбираемых в зависимости от дюрометрнче — CKoii твердости резины. Данные таблицы относятся к цилиндрическим образцам 2 5 см в диаметре и 12 5 мм толщины.  [40]

Остаточная деформация, появляющаяся в результате действия постоянной нагрузки или постоянно приложенной деформации, сильно меняется в зависимости от состава резины и от того, в каких условиях до этого находилась резина. У резины, нагруженной до определенной деформации, остаточная деформация имеет тенденцию в относительно короткое время приобретать более или менее постоянную величину ( фиг. Американским обществом по испытанию материалов принята 22-часовая продолжительность нагрузки. Напряжения, развивающиеся при любых реальных нагрузках, непрерывно изменяются как за счет остаточной деформации ( невосстанавливающееся поперечное растяжение), так и за счет постепенного изменения нагрузки, происходящего из-за скольжения фланца и местных изменений деформации. Общий эффект называется расползанием. Остаточная деформация вызывает невосстанавливаемое изменение размеров в направлении действия нагрузки.  [41]

Остаточные деформации, постепенно накапливаясь, переходят в неисправности.  [42]

Остаточная деформация для таких материалов может иметь значительную величину.  [43]

Остаточные деформации можно в значительной степени уменьшить, если правильно разработать технологический процесс сварки и правильно наметить способы борьбы со сварочными деформациями.  [44]

Остаточные деформации в сварных соединениях, превышающие допустимые, устраняются механической ( в холодном и горячем состоянии изделия) или термической правкой. Способ правки выбирается в соответствии с технологическими процессами и требованиями настоящих ТУ.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

1. Что такое остаточная деформация и почему она нам не нравится

1.1. Постоянная деформация и влияющие на нее факторы

Деформация определяется как изменение длины, выраженное как функция изменяемой длины, т. Е.
Деформация, ε = (изменение длины) / (исходная длина)

В упругом материале деформация линейно увеличивается с увеличением напряжения

В линейно-упругом материале деформация линейно увеличивается в зависимости от увеличения напряжения.

Аналогично в 100% эластичном материале, когда напряжение уменьшается, деформация восстанавливается по той же линейной траектории.

Деформация идеально эластичного материала полностью устранима. Как только напряжение больше не действует, объект возвращается к своей исходной форме.

Деформация идеально эластичного материала полностью устранима, например, при прохождении большой нагрузки на колесо.

Деформация определяется в точке, а деформация определяется как само изменение.На тротуаре нас обычно интересует вертикальное изменение положения на поверхности (например, из-за проезжающего транспортного средства). В этом случае деформация поверхности представляет собой сумму всех вертикальных деформаций в каждой точке под поверхностью. Это может быть результатом сжимающих сил, растягивающих усилий, сдвига, изгиба или скручивания (скручивания).

Пластическая деформация не исправима. Однако объект в диапазоне пластической деформации сначала подвергнется упругой деформации, которую можно исправить, поэтому объект частично вернется к своей исходной форме.

На дороге с малым объемом движения реакция на большую нагрузку на колеса всегда представляет собой сочетание упругой деформации и очень небольшой доли остаточной деформации.

Материалы для дорожного строительства не являются идеально эластичными, и они будут накапливать некоторую остаточную деформацию в результате каждого приложения нагрузки.

Сочетание упругой и остаточной деформации при повторяющихся НИЗКИХ уровнях напряжения. Красная горизонтальная линия указывает уровень разрушающего напряжения.В начале нагружения прирост деформации сначала высокий из-за начального уплотнения заполнителя, но вскоре стабилизируется до постоянного низкого уровня.

Результаты лабораторных испытаний, полученные как в ходе (проекта ROADEX), так и в других случаях, показывают, что ключевые факторы, влияющие на скорость накопления остаточной деформации, включают:

• Гранулометрический состав материала, особенно доля мелкозернистых частиц и их качество
• степень уплотнения i.е. плотность материала в сухом состоянии,
• количество свободной воды, содержащейся в материале и
• — напряженные условия, которым подвергается материал, особенно интенсивность касательных напряжений. При низком уровне напряжения сдвига остаточная деформация, вероятно, стабилизируется, а при высоком уровне напряжения сдвига она может постоянно накапливаться.

Сочетание упругой и остаточной деформации при ВЫСОКИХ уровнях напряжения, близких к уровню напряжения разрушения (горизонтальная красная линия).Приращение деформации велико с начала нагружения и продолжает непрерывно накапливаться.

1.2. Проблемы, вызванные необратимой деформацией

Проект ROADEX показал, что в Северной Периферии постоянная деформация является основной причиной нежелательного образования колеи на дорогах с низкой интенсивностью движения, но, согласно недавним результатам в Финляндии, она также играет большую роль в развитии колейности на дорогах с высокой проходимостью. Эта колейность создает множество проблем для участников дорожного движения и владельцев дорог.

Проблемы безопасности дорожного движения и здоровья водителей грузовиков

Глубокие колеи могут представлять угрозу безопасности дорожного движения. Они собирают воду, которая может привести к риску аквапланирования во время дождя и риску заноса из-за льда зимой. Постоянная деформация, особенно обочин дороги, также может вызывать коробление тяжелых транспортных средств. Это может нанести вред здоровью водителей в долгосрочной перспективе из-за нездоровой вибрации

Пониженная несущая способность

Колейность слоев щебня и / или земляного полотна на дороге может привести к разрушению верхних слоев асфальта.

Где это происходит, вместо того, чтобы стекать, поверхностная вода в колее проникает в дорожные конструкции и земляное полотно под тротуаром, заставляя их размягчаться.

Из-за этого колейность редко бывает равномерной по длине дороги, и могут возникать неровности дорожного покрытия, приводящие к более высоким уровням неровностей и дискомфорту пользователя.

Расходы на пользователей дорогами выше

Высокая колея также может стать причиной дополнительных расходов для участников дорожного движения.Увеличивается трение о боковую поверхность шины, что приводит к более высокому расходу топлива и износу шин.

Глубокие колеи вызывают более быстрый износ боковых сторон шин, увеличивая транспортные расходы для владельцев грузовиков.

Расходы владельца дороги выше

Колеи создают другие проблемы для владельцев дорог. В Скандинавии, где используются шипованные шины, скорость износа асфальтового покрытия значительно возрастает. Это приводит к образованию глубоких колей, которые собирают воду и сокращают срок службы дорожного покрытия.

Стоячая вода на дне колеи увеличивает степень износа колеи на транспортное средство и, таким образом, сокращает срок службы дорожного покрытия.

Колеи также создают проблемы для удаления льда и уплотненного снега зимой. Это может быть очень сложной операцией с грейдерами или подножками и может привести к повреждению дорожного покрытия.

Постоянная деформация — обзор

6.1 Введение в модификацию асфальтобетона полипропиленом

Исследования постоянной деформации, такой как колейность на гибких покрытиях, начались в начале 1970-х годов (Hofstra and Klomp 1972; Uge and Van de Loo 1974; Van de Loo 1974 ; Hills et al. 1974; Де Хильстер и Ван де Лоо 1977 г .; Ван де Лоо и Де Хильстер 1978; Болк и Ван де Лоо, 1979). Чтобы решить проблему образования колей на гибком покрытии (и других проблем, таких как усталость и низкотемпературное растрескивание), ученые разработали «модификацию асфальта (битума)». С этой целью постоянно разрабатываются новые связующие с улучшенными реологическими характеристиками (Brule 1996; Brown et al. 1990; Collins et al. 1991; Goodrich 1991; King et al. 1993; Isacsson and Lu 1995). .Самая известная форма улучшения битумного вяжущего — это модификация полимера, традиционно используемая для улучшения температурной восприимчивости битума путем увеличения жесткости вяжущего при высоких рабочих температурах и снижения жесткости при низких рабочих температурах (Airey 2004). Полимеры, которые используются для модификации битумного вяжущего, можно разделить на две широкие категории, в основном известные как пластомеры и эластомеры. Пластомеры имеют тенденцию модифицировать битум, образуя жесткую, жесткую трехмерную сеть внутри связующего, чтобы противостоять деформации, в то время как эластомеры имеют характерно высокий упругий отклик и, следовательно, противостоят остаточной деформации за счет растяжения и восстановления своей первоначальной формы.

Основные области применения армирования полимерными волокнами в современную эпоху начались в начале 1990-х годов. Браун и др. (1990) отметил потенциал некоторых волокон в улучшении прочности на разрыв и когезионной прочности асфальтобетона по сравнению с битумом. Некоторые исследователи полагают, что волокна вызывают физические изменения модификаторов, которые положительно влияют на уменьшение стекания (Maurer and Malasheskie 1989; Wu 2006). Yi и McDaniel (1993) использовали полипропиленовые волокна в попытке уменьшить растрескивание при отражении в асфальтовом покрытии со смешанными результатами, улучшая сопротивление колейности, но приводя к быстрому снижению прочности покрытия и плавности хода.В другом исследовании Jenq et al. (1993) оценил влияние армированного волокном асфальтобетона (с использованием полипропиленовых и полиэфирных волокон) на сопротивление растрескиванию, показав повышенные значения ударной вязкости, но без значительного улучшения прочности на разрыв и эластичности. Симпсон и Камьяр (1994) провели другое исследование, в котором полипропилен, полиэфирные волокна и некоторые другие полимеры использовались для модификации битумного связующего. Было обнаружено, что смеси обладают более высокой прочностью на разрыв и устойчивостью к растрескиванию, но не обладают устойчивостью к повреждениям, вызванным влажностью, замораживанием-оттаиванием или потенциалом отслаивания.Было показано, что образцы, модифицированные полипропиленом, снижают вероятность возникновения колейности.

Хуанг и Уайт (1996) провели исследования асфальтовых покрытий, модифицированных полипропиленовыми волокнами. Они обнаружили, что волокна увеличивают усталостную долговечность смеси для верхнего слоя. Департамент транспорта штата Огайо (1998 г.) также провел обширные исследования по добавлению полипропиленовых волокон в асфальтовые смеси. В исследовании, проведенном Клевеном (2000), волокна (полипропилен, полиэстер, асбест и целлюлоза), по-видимому, увеличивают жесткость асфальтового вяжущего, что приводит к получению более жестких смесей с уменьшенным стеканием вяжущего и увеличением усталостной долговечности.Смеси, содержащие волокна, показали меньшее уменьшение пустотности и повышенное сопротивление остаточной деформации. Было обнаружено, что прочность на разрыв и связанные с ним свойства смесей, содержащих волокна, улучшаются, особенно для полипропилена, но не для всех типов волокон.

Tapkin (2008a) обнаружил, что добавление полипропиленовых волокон в асфальтобетон на сухой основе изменяет поведение смеси таким образом, что значения устойчивости по Маршаллу увеличиваются, значения текучести уменьшаются, а усталостная долговечность значительно увеличивается.Tapkin et al. (2009a, 2009b, 2010) также работали над добавлением полипропиленовых волокон в асфальтобетон на влажной основе и показали, что наиболее подходящим и подходящим типом полипропилена является мультифиламент длиной 3 мм (тип M-03), который увеличили на 20% значения устойчивости по Маршаллу, а также жесткость асфальтобетона. Повторные испытания на ползучесть под нагрузкой при различных схемах нагружения также показали, что время до разрушения образцов битума, модифицированного волокном, при многократном нагружении ползучести при различных схемах нагружения увеличилось в 5–12 раз по сравнению с эталонными образцами, что является очень значительным улучшением.В другом сопутствующем исследовании было обнаружено, что модификация битумных вяжущих полипропиленом улучшает физико-механические свойства смеси и значительно улучшает ее устойчивость к остаточной деформации. Модификация полипропилена также приводит к экономии 30% количества битума, что приводит к значительной экономии затрат (Özcan 2008). В литературе также есть ряд других исследований, посвященных различным применениям модификации асфальтобетона полипропиленовым волокном за последнее десятилетие, которые заслуживают внимания (Lee et al. 2005; Ghaly 2008; Hejazi et al. 2008; Zhou et al. 2008, 2009; Аль-Хадиди и Тан 2009; Zhang et al. 2010a, 2010b; Осман 2010).

Характеристики остаточной деформации крупнозернистых грунтов земляного полотна при повторяющейся нагрузке, вызванной поездом

В данной статье представлены результаты лабораторного эксперимента, направленного на определение характеристик остаточной деформации крупнозернистых грунтов. Чтобы оценить влияние амплитуды циклического напряжения, начального среднего напряжения и начального отношения напряжений на остаточную осевую деформацию, было проведено шесть серий трехосных испытаний с повторной нагрузкой.Результаты показывают, что остаточная деформация крупнозернистых грунтов увеличивается с увеличением амплитуды циклических напряжений. В частности, для относительно низких уровней циклического напряжения скорость накопления остаточной деформации постепенно снижалась с увеличением количества циклов и в конечном итоге достигла состояния равновесия. Также было обнаружено, что начальное соотношение напряжений, очевидно, способствует нарастанию осевой деформации, поскольку это означает более высокое девиаторное напряжение, поскольку среднее давление остается постоянным. Поскольку исходное соотношение напряжений было меньше, чем наклон линии статического разрушения, экспериментальные результаты показали, что увеличение начального среднего напряжения увеличивало способность сопротивляться деформации.Была предложена упрощенная механистическая эмпирическая модель прогнозирования, которая предсказывала остаточную деформацию как произведение четырех независимых функций от амплитуды циклического напряжения, начального среднего напряжения, начального отношения напряжений и количества циклов нагружения. Удовлетворительные прогнозы поведения остаточных деформаций крупнозернистых грунтов были получены с помощью предложенной модели.

1. Введение

Увеличение нагрузки на колеса и увеличение скорости грузовых железнодорожных перевозок ускоряют износ путей на железнодорожных путях.В целом, доминирующим фактором износа балластированных путей является неравномерное оседание балластного слоя и слоя земляного полотна из-за кумулятивной пластической деформации. Таким образом, в качестве основы путевой структуры должным образом уплотненное земляное полотно хорошего качества будет эффективно поглощать и рассеивать вибрационные нагрузки поезда и, кроме того, обеспечивать прочные нижние опоры для верхних компонентов за счет высокого сопротивления сдвигу. В реальном проекте рекомендации по контролю деформации во время строительства земляного полотна пути обычно основаны на методе установки зарезервированной величины осадки.Таким образом, детальное понимание и характеристика деформационного поведения грунтов земляного полотна является необходимым условием как для строительства, так и для последующего обслуживания железнодорожного основания.

Крупнозернистые грунты, которые, как правило, являются основными строительными материалами слоя земляного полотна в железнодорожной системе, обычно проявляют два типа деформационного поведения, когда подвергаются повторяющимся динамическим нагрузкам транспортного типа: несущая способность путевой конструкции отражает свойства жесткости материала и (б) остаточную или необратимую деформацию, которая способствует большей части осадки земляного полотна, определяет долгосрочную работу железнодорожной линии [1–4].Хотя остаточная деформация и мала по сравнению с упругой деформацией, она накапливается в каждом цикле нагружения и в конечном итоге может достигать значительно больших значений, вызывающих разрушение земляного полотна.

На протяжении многих лет значительные исследования были посвящены характеристике упругого поведения почв с использованием лабораторных методов, и было разработано множество математических моделей для прогнозирования упругой реакции с учетом влияния уровней напряжения, коэффициента пустотности и некоторых других факторов [5 –8].Например, ввиду нелинейности материала, Сид [9] первым ввел понятие модуля упругости, который был определен как отношение уровня циклического напряжения к восстанавливаемой осевой деформации, и некоторые аналогичные определения широко использовались более поздними исследователями. Напротив, остаточная деформация крупнозернистых грунтов на практике еще менее известна. Хотя измерить осадку в железнодорожном полотне несложно, точное прогнозирование развития остаточной деформации является чрезвычайно трудным делом.Наиболее вероятная причина заключается в том, что накопление деформации при повторном нагружении — это трудоемкий процесс, на который влияет слишком много факторов, и полученные результаты испытаний намного более разбросаны, чем испытания модуля упругости [10, 11].

Исследования остаточных деформаций в основном основаны на трехосных испытаниях под многократной нагрузкой, и напряженное состояние, несомненно, является наиболее важным фактором, влияющим на развитие остаточных деформаций для крупнозернистых грунтов. На ранней стадии некоторые исследования, основанные на трехосных испытаниях с повторной нагрузкой, показали, что до определенного физического состояния постоянная осевая деформация явно увеличивается с увеличением циклического напряжения и уменьшением ограничивающего давления [12].В этом смысле, главным образом, некоторые формы отношения напряжений управляли поведением остаточной деформации при испытаниях, и больше внимания исследователей было уделено модели прогнозирования деформации на основе этого отношения напряжений. Впоследствии несколько исследователей также попытались сопоставить результаты при повторной нагрузке с напряжением девиатора разрушения от монотонных испытаний [13–15]. При таком подходе линия разрушения рассматривалась как граница состояния равновесия и постепенного обрушения, а величина остаточной деформации могла определяться по тому, насколько близко путь приложенного напряжения к линии разрушения материала.Раймонд и Уильямс [16] ввели коэффициент напряжения максимального отклоняющего напряжения, деленный на напряжение монотонного разрушения, чтобы охарактеризовать результаты испытаний, и сообщили о хорошей корреляции с лабораторными наблюдениями. Важно отметить, что в этом методе не рассматриваются случаи анизотропной консолидации; иными словами, такая же постоянная деформация будет получена, пока применяются идентичные максимальные девиаторные напряжения. Паппин [17] наблюдал эту проблему и в качестве альтернативы описал остаточную деформацию с отношением амплитуды девиаторного напряжения к среднему нормальному напряжению.Сообщалось о хороших характеристиках этой модели без других подтверждений, найденных в литературе. Однако несколько исследователей [18] исследовали и поставили под сомнение подход к прогнозированию остаточной деформации крупнозернистых грунтов при многократном нагружении на основе монотонного напряжения разрушения, поскольку были получены необоснованные результаты для описания их экспериментальных данных. Они утверждали, что разрушение образца при монотонном нагружении представлялось как внезапное схлопывание, но при циклическом нагружении это был постепенный процесс, поэтому структурный отклик материалов может быть неодинаковым в этих двух видах испытаний.

Как правило, большинство экспериментальных результатов показывают, что накопление остаточной деформации крупнозернистых грунтов при многократном нагружении на самом деле является непрерывным постепенным процессом, что означает, что при каждом повторении нагрузки небольшой прирост деформации будет накапливаться до общей деформации. Морган [19] провел серию повторных трехосных испытаний с нагрузкой вплоть до циклов нагрузки и обнаружил, что увеличение постоянной нагрузки не прекращалось даже в конце испытаний. На основе этого деформационного поведения было предложено множество моделей прогнозирования без асимптотических значений [20, 21].Между тем, некоторые исследователи все еще полагали, что деформация при относительно низких уровнях напряжения в конечном итоге достигнет состояния равновесия, во время которого не происходит дальнейшего увеличения остаточной деформации с увеличением числа циклов нагрузки [18, 22–24]. Таким образом, можно видеть, что, возможно, из-за нелинейности материала, вызванной крупными частицами, поведение при остаточной деформации крупнозернистых грунтов значительно меняется при одних и тех же условиях нагружения.

Основная цель этого исследования — изучить правила влияния таких факторов, как амплитуда циклических напряжений, начальное среднее напряжение и соотношение напряжений, и разработать улучшенную эмпирическую модель для определения характеристик остаточной деформации крупнозернистых грунтов при поездных нагрузках. индуцированная повторная нагрузка.Модель разработана на основе трехосных испытаний под многократной нагрузкой, где можно проанализировать деформационное поведение в широком диапазоне напряженных условий, особенно для случаев изотропной консолидации, характерных для слоя земляного полотна. Некоторые широко используемые существующие модели прогнозирования также будут сравниваться с настоящей моделью, чтобы проверить ее эффективность.

2. Существующие модели остаточной деформации

Модели прогнозирования остаточной деформации обычно делятся на две категории: инкрементальные модели, основанные на теории упругопластики, и механистико-эмпирические модели на основе большого количества данных испытаний [26].Инкрементальные модели могут точно количественно оценить влияние амплитуд и траекторий напряжений на остаточную деформацию, но сложный и трудоемкий характер также затрудняет их реализацию. Напротив, механистико-эмпирические модели обычно могут давать результаты прогнозов с приемлемой точностью с меньшими параметрами и временем вычислений, поэтому они более широко используются в практическом проектировании земляного полотна. Хотя разными исследователями было предложено множество эмпирических моделей, в этом разделе обобщены лишь некоторые известные и широко используемые.

Первая хорошо известная модель прогнозирования — это модель, предложенная Барксдейлом [20], который выполнил повторные трехосные испытания под нагрузкой на различных основных грубозернистых материалах и предложил линейную зависимость между постоянной осевой деформацией и логарифмом числа циклов нагружения как

Позже Monismith et al. [27] и Sweere [21] обнаружили, что полулогарифмическая модель не очень хорошо соответствовала экспериментальным данным для большего числа циклов нагрузки, поэтому была предложена модель степенного закона или логарифмическая модель следующим образом:

Wolff and Visser [ 28] провел серию полномасштабных испытаний на симуляторе тяжелого транспортного средства на гранулированных материалах с миллионами циклов нагружения, но заметил, что и логарифмическая модель, и логарифмическая модель имеют тенденцию недооценивать остаточную деформацию при небольшом количестве циклов нагружения и, наоборот, завышать ее для больших циклов.Основываясь на результатах испытаний, они описали нарастание постоянной деформации с помощью модели, состоящей из двух фаз, которые являются, соответственно, наклоном и пересечением асимптоты и параметром, контролирующим кривизну. Pérez et al. [29, 30] подтвердили надежность вышеупомянутых моделей, сопоставив модели с результатами измерений трехосных испытаний с повторяющейся нагрузкой, но обнаружили, что (3) также переоценивает результаты для больших циклов нагрузки.

Чтобы принять во внимание характер зависимости от напряжения в прогнозных моделях, Ли и Селиг [14] исследовали факторы влияния параметров в (2a) и получили следующую улучшенную модель: в которой — статическая прочность грунта.Для одного и того же типа почвы был сделан вывод, что показатель степени не зависит от напряжения девиатора почвы и физического состояния. Однако Коркиала-Тантту [31] выполнил аналогичные исследования и предложил модель в виде (5): где — коэффициент разрушения при сдвиге; линия разрушения в — пространстве; и — параметры материала. Видно, что скорость накопления (кривизна) этой модели зависит от уровня напряжения и физического состояния, что противоречит выводам Ли и Селига.

С другой стороны, в дополнение к этим моделям прогнозирования типа роста, репрезентативная модель со значением прогнозирования стабилизации может быть моделью, предложенной Paute et al.[32] как (7), в котором одновременно отражено влияние как уровней напряжения, так и количества циклов нагружения на накопление остаточной деформации: где — накопленная постоянная осевая деформация в течение первых 100 циклов; и являются параметрами регрессии. В действительности мы можем видеть, что по мере того, как цикл нагрузки увеличивается до бесконечности, предельное значение представляет собой дополнительную постоянную деформацию для. Таким образом, авторы выразили напряженное состояние другим уравнением следующим образом: где и — максимальное отклоняющее напряжение и максимальное среднее нормальное напряжение, а — параметр напряжения, определяемый пересечением линии разрушения и оси.Lekarp et al. [18] и Pérez et al. [30] использовали эту модель для согласования своих экспериментальных данных, но все они считали, что (8) не очень хорошо отражает предельное значение остаточной деформации.

3. Программа трехосных испытаний под циклической нагрузкой

3.1. Испытательное оборудование

В данном исследовании все испытания проводились на трехосном аппарате многократной нагрузки MTS-810 в Государственной ключевой лаборатории инженерии мерзлых грунтов Китайской академии наук. На рисунке 1 показана конфигурация испытательного оборудования.Как осевая нагрузка, так и ограничивающее давление прикладываются через два набора независимых сервогидравлических приводов, которые могут обеспечивать максимальную осевую силу до 250,0 кН и максимальное ограничивающее давление 20,0 МПа на нормальных образцах диаметром 61,8 мм и высотой 125,0 мм. Во время каждого теста можно применять циклическую нагрузку в диапазоне частот 1 ~ 50 Гц с использованием встроенных синусоидальных, треугольных и прямоугольных сигналов или любых других, определяемых пользователем, посредством внешнего входа. Осевая деформация образца измеряется с помощью одного линейного переменного дифференциального трансформатора, установленного на нагрузочном поршне устройства, а максимальный диапазон шкалы составляет 85.0 мм с точностью 0,001 мм. Интервалы выборки точек данных могут быть установлены через систему сбора данных и управления, которая подключена к центральному компьютеру. Более подробную информацию об аппарате можно найти в [1].