PLASTICITA A CREEP PLASTICITA I

Podobné dokumenty
PLASTICITA A CREEP PLASTICITA I

PLASTICITA A CREEP PLASTICITA III

TENSOR NAPĚTÍ A DEFORMACE. Obrázek 1: Volba souřadnicového systému

PLASTICITA A CREEP PLASTICITA II

Osové a deviační momenty setrvačnosti ploch (opakování ze 4. cvičení) Momenty setrvačnosti k otočeným osám Kroucení kruhových a mezikruhových průřezů

PLASTICITA A CREEP PLASTICITA II

ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE

Část 5.4 Tlačený a ohýbaný nosník

PLASTICITA A CREEP PLASTICITA V

ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKY. Obr. 1. Statická zatěžovací zkouška; zatížení (N) zatlačení (cm)

12. Prostý krut Definice

Napětí horninového masivu

třecí síla (tečná vazba podložky) F normálová reakce podložky výsledná reakce podložky Podmínky rovnováhy:

Dvě varianty rovinného problému: rovinná napjatost. rovinná deformace

Nosné desky. 1. Kirchhoffova teorie ohybu tenkých desek (h/l < 1/10) 3. Mindlinova teorie pro tlusté desky (h/l < 1/5)

Vlastnosti a zkoušení materiálů. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

PLASTICITA A CREEP PLASTICITA IV

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

OTÁZKY VSTUPNÍHO TESTU PP I LS 2010/2011

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

PRUŽNOST A PLASTICITA

FAKULTA STAVEBNÍ. Telefon: WWW:

6. a 7. března Úloha 1.1. Vypočtěte obsah obrazce ohraničeného parabolou y = 1 x 2 a osou x.

CVIČENÍ č. 10 VĚTA O ZMĚNĚ TOKU HYBNOSTI

Cvičení Na těleso působí napětí v rovině xy a jeho napěťový stav je popsán tenzorem napětí (

Úloha č. 1 pomůcky Šíření tepla v ustáleném stavu základní vztahy

FAKULTA STAVEBNÍ NELINEÁRNÍ MECHANIKA. Telefon: WWW:

Mechanika zemin II 3 Metody pro výpočet únosnosti. 1. Plastické teorémy 2. Metody mezní rovnováhy 3. Příklady jednoduchých použití

Transformujte diferenciální výraz x f x + y f do polárních souřadnic r a ϕ, které jsou definovány vztahy x = r cos ϕ a y = r sin ϕ.

Průřezové charakteristiky základních profilů.

Rozdíly mezi MKP a MHP, oblasti jejich využití.

M A = M k1 + M k2 = 3M k1 = 2400 Nm. (2)

Přednáška 10. Kroucení prutů

MOMENT SETRVAČNOSTI. Obecná část Pomocí Newtonova pohybového zákona síly můžeme odvodit pohybovou rovnici pro rotační pohyb:

Pružnost a pevnost (132PRPE), paralelka J2/1 (ZS 2015/2016) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady.

MATEMATIKA III. π π π. Program - Dvojný integrál. 1. Vypočtěte dvojrozměrné integrály v obdélníku D: ( ), (, ): 0,1, 0,3, (2 4 ), (, ) : 1,3, 1,1,

ÚVOD DO MODELOVÁNÍ V MECHANICE

Dynamická pevnost a životnost Cvičení

MOMENT SETRVAČNOSTI. Obecná část Pomocí Newtonova pohybového zákona síly můžeme odvodit pohybovou rovnici pro rotační pohyb:

18. x x 5 dx subst. t = 2 + x x 1 + e2x x subst. t = e x ln 2 x. x ln 2 x dx 34.

Křivé pruty. Kapitola Úvod

Ohýbaný nosník - napětí

4. Napjatost v bodě tělesa

VZÁJEMNÉ SILOVÉ PŮSOBENÍ VODIČŮ S PROUDEM A MAGNETICKÉ POLE

Návrh žebrové desky vystavené účinku požáru (řešený příklad)

16. Matematický popis napjatosti

Základy teorie plasticity

Téma 6 Staticky neurčitý rovinný oblouk. kloubový příhradový nosník

Kritéria porušení laminy

MĚŘENÍ MOMENTU SETRVAČNOSTI Z DOBY KYVU

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Přetváření a porušování materiálů

PRUŽNOST A PEVNOST II

Základy stavby výrobních strojů Tvářecí stroje I KLIKOVÉ MECHANISMY MECHANICKÝCH LISŮ

MATEMATIKA III. Program - Křivkový integrál

Transformátory. Mění napětí, frekvence zůstává

Průmyslová střední škola Letohrad. Ing. Soňa Chládková. Sbírka příkladů. ze stavební mechaniky

Obsah: 1. Technická zpráva ke statickému výpočtu 2. Seznam použité literatury 3. Návrh a posouzení monolitického věnce nad okenním otvorem

þÿ Ú n o s n o s t o c e l o v ý c h o t e vy e n ý c h þÿ u z a vy e n ý c h p r o f i lo z a p o~ á r u

Veličiny charakterizující geometrii ploch

Pružnost a pevnost I

15. ŽB TRÁMOVÉ STROPY

Kolmost rovin a přímek

Pruty namáhané. prostým tahem a tlakem. staticky neurčité úlohy

SPOJE OCEL-DŘEVO SE SVORNÍKY NEBO KOLÍKY

11. cvičení z Matematické analýzy 2

Pružnost a pevnost. 2. přednáška, 10. října 2016

Základy matematické teorie pružnosti Tenzor napětí a tenzor deformace Statické (Cauchyho) rovnice. Geometrické rovnice

Rovinná napjatost tenzometrická růžice Obsah:

Teorie plasticity PLASTICITA

Buckinghamův Π-teorém (viz Barenblatt, Scaling, 2003)

Předpjatý beton Přednáška 9. Obsah Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.

y ds, z T = 1 z ds, kde S = S

7. CVIČENÍ. Sedmé cvičení bude vysvětlovat tuto problematiku:


OTÁZKY K PROCVIČOVÁNÍ PRUŽNOST A PLASTICITA II - DD6

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Nauka o materiálu. Přednáška č.4 Úvod do pružnosti a pevnosti

Rovinná úloha v MKP. (mohou být i jejich derivace!): rovinná napjatost a r. deformace (stěny,... ): u, v. prostorové úlohy: u, v, w

6 Mezní stavy únosnosti

ČKAIT AGEL

Předpoklad: pružné chování materiálu. počet neznámých > počet podmínek rovnováhy. Řešení:

Pružnost a plasticita II

Elastické deformace těles

Příloha-výpočet motoru

Nalezněte hladiny následujících funkcí. Pro které hodnoty C R jsou hladiny neprázdné

SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ SLOŽENÁ NAMÁHÁNÍ

Část 5.8 Částečně obetonovaný spřažený ocelobetonový sloup

Část 5.3 Spřažená ocelobetonová deska

Betonové konstrukce (S) Přednáška 3

Vícerozměrné úlohy pružnosti

Ztráta stability tenkých přímých prutů - vzpěr

1 Veličiny charakterizující geometrii ploch

Plastická deformace a pevnost

Řešený příklad - Nechráněný nosník zajištěný proti klopení

Cvičení 7 (Matematická teorie pružnosti)

1. Úvod do pružnosti a pevnosti

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ŠČERBOVÁ M. PAVELKA V. NAMÁHÁNÍ NA OHYB

Pro dvojkloubové a trojkloubové rámy se sklonem stojek menším než cca 15 (viz obrázek), lze pro vzpěrnou délku stojek použít tento přibližný vztah:

Úloha 4 - Návrh vazníku

Transkript:

Plsticit I 1/44 PLSTICIT CREEP PLSTICIT I Zbyně Hrubý zbyne.hruby hruby@fs.cvut.cz

Plsticit I /44 Litertur Dunne, F., Petrinic, N. Introuction to Computtionl Plsticity. Oxfor University Press, 5. Khn,.S., Hung, S. Continuum Theory of Plsticity. Wiley & Sons, 1995. Menson,. Plsticity: Theory n ppliction. McMilln, 1968. Wu, H.-C. Continuum Mechnics n Plsticity. Chpmn & Hll, 5. Kojić, M., Bthe, K.-J. Instic nlysis of Solis n Structures. Springer-erlg, 5. Bthe, K.-J. Finite Element Proceures. Prentice Hll, 1996.

Plsticit I 3/44 Mo ontinu mechni ontinu

Plsticit Plsticit I 4/44 44 Mo ontinu zální záony Záon zchování hmotnosti: Záon zchování hybnosti: Záon zchování momentu hybnosti: Záon zchování energie: Clusiov-Duhemov nerovnost: o t ρ ρ + + S S t t S S t t n b t b x p & ρ + S t t t t t S t t x b x x x & ρ ( ) K U t W Q + + ~ ~ T Q S t ~

Plsticit I 5/44 Mechni ontinu zroje ninerit nineární chování mteriálu (nineární sticit, viscosticit, plsticit, creep, ) nineární geometrie (vé posuvy, rotce přetvoření) rovnováh ve zeformovném stvu

Plsticit I 6/44 Miromechni

Plsticit I 7/44 Krystlogrficá mříž slitiny žez ubicá prostorově centrovná (boy centere cubic BCC) ubicá plošně centrovná (fce centere cubic FCC) http://www.chem.lsu.eu/htocs/people/sfwtins/ch457/lttices/lttice.html

Plsticit I 8/44 Monorystly Dunne, F., Petrinic, N. Introuction to Computtionl Plsticity. Oxfor University Press, 5.

Plsticit I 9/44 Monorystly Schmiův záon τ cosφ cos λ ( t n)( t s) Dunne, F., Petrinic, N. Introuction to Computtionl Plsticity. Oxfor University Press, 5.

Plsticit I 1/44 Mříž bez poruch vs. s poruchmi (boové, čárové, plošné) pou by se sluz usutečňovl jo sluz cých rovin v monorystlu, byl by teoreticá smyová pevnost o něoli řáů vyšší než experimentálně nměřená t ůvoy reálného chování reálných onstručních mteriálů (spíše polyrystly) je třeb hlet jine http://eformcepevnehotes. vlitne.cz/strutur.htm

Plsticit I 11/44 Disloce hrnová isloce šroubová isloce mechnismus šíření islocí: sluz, vojčtění b Burgersův vetor Dunne, F., Petrinic, N. Introuction to Computtionl Plsticity. Oxfor University Press, 5.

Plsticit I 1/44 Polyrystly rystlogrficá mříž Mrosopicá isotropie íy náhoné orientci nisotropních rystlů v tuhé fázi! http://www.pe.muni.cz/wphy/fyzl/inex.htm

Plsticit I 13/44 Technicé slitiny žez http://cs.wiipei.org/ wii/soubor:digrmm_phsen.jpg

Plsticit I 14/44 44 Přepoly mrosopicého chování vyslovené n zálě znlosti mirostrutury plsticá nestlčitnost plsticý sluz nevee e změně objemu (změn objemu může být způsoben pouze zmenšováním utin uvnitř mteriálu) plsticá eformce je smyový proces; hyrostticé npětí v mroměřítu neovlivňuje sluz plsticé mrosopicé chování polyrystlycých mteriálů je čsto isotropní proces

Plsticit I 15/44 Teorie plsticity zložené n mechnice ontinu (Continuum Plsticity)

Plsticit I 16/44 Thový igrm síl-proloužení (lo-eflection chrcteristics) http://hsc.csu.eu.u/engineering_stuies/lifting/31/imge4.png

Plsticit I 17/44 Thový igrm npětí-eformce (stress-strin chrcteristics) 1 9 8 7, C [MP] 6 5 4 3 1.5.1.15..5, e [1] F l F l C e ln ln( 1+ ) l l nominl stress vs. nominl (smll) strin true stress vs. true strin

Plsticit I 18/44 proximce thového igrmu (nominální npětí - mlé eformce) 1D ieální plsticit (Prntl) (bilineární mo) pt plsticit se zpevněním (multilineární, nineární) pt mez luzu pt pt jiné slony pl pl pl

Plsticit I 19/44 Olehčení ieální plsticit plsticit se zpevněním pl pl Olehčování je vžy sticé! Náslené ztěžování o tuální meze luzu je té sticé!

Plsticit I /44 Zbytová npětí zbytové npětí ieální plsticit zb zb fic pl fic plsticit se zpevněním zb? Zbytová npětí mohou vzninout pouze v situcích, y je možná jejich rovnováh! Zbytová npětí niy nemohou být vyšší než tuální mez luzu!

Plsticit I 1/44 Konstituční popis sticit, isotropie, mlé eformce isotropní sticý mteriál Lmého onstnty λ, µ: λ νe ( 1+ ν )( 1 ν ) E µ G 1 ( + ν ) Hooeův záon 1D: E Robert Hooe (1635-173) Hooeův záon 3D: ( ) I λ tr + µ xx xy xz xy yy yz xz yz zz λ ( + + ) xx yy zz 1 1 1 + µ xx xy xz xy yy yz xz yz zz

Plsticit Plsticit I /44 44 Konstituční popis stoplsticit, isotropie, mlé eformce 1D pl pl pl E l l l l l + + + 3D sym + + zz yz xz yz yy xy xz xy xx pl zz pl yz pl xz pl yz pl yy pl xy pl xz pl xy pl xx zz yz xz yz yy xy xz xy xx pl ( ) + + + zz yz xz yz yy xy xz xy xx zz yy xx zz yz xz yz yy xy xz xy xx µ λ 1 1 1 ( ) I µ λ tr +? pl

Plsticit I 3/44 Příly ieáln lní plsticit

Plsticit I 4/44 44 Př.1: Stnovení F F mez 1/ I D: průřez, moul pružnosti v thu E, mez luzu U: F, F mez, zbytová npětí při ztížení n F mez olehčení 3 F II sticý stv: rovnice rovnováhy: nulové protžení: R + RB F F 4R E E R 1 F 4 R B 3 F 4 R B 3 F I II I R + F R B 3F 4 II R F 4 R

Plsticit I 5/44 Př.1: Stnovení F F mez / 3 3 F R F mez I II I II F (v jenéčásti npětí n mezi luzu): I 3F 4 F 4 3 F mez (v obou částích npětí n mezi luzu v I th, v II tl): + F F mez mez olehčení z F mez, zbytová npětí: Fmez 3 zb I fici 4 4 zb II ficii 3 F mez 4 + 4

Plsticit I 6/44 Př.: Stnovení F F mez 1/ h / D: průřez, rozměry, h, moul pružnosti v thu E, mez luzu U: F, F mez, zbytová npětí při ztížení n F mez olehčení F N 1 N N 3 F sticý stv: rovnice rovnováhy: eformční pomín: N N + N po oszení fyziálních rovnic: 1 + N 3 + N 3 l N 1 1 F 3 l N F + l + N 3 3 N 1 F N 4 1 F N 1 1 3 7 1 F

Plsticit I 7/44 Př.: Stnovení F F mez / N 1 N F (v jenom prutu npětí n mezi luzu): F N 7 F F 1 3 1 7 F mez (ve vou prutech npětí n mezi luzu): N 3 N N 1 nemožné + F nenstne F 6 N 3 mez 4 F mez 6 mez nemožné F nenstne F N mez mez F mez možné + F nstne N 1 F mez F mez 3 mez

Plsticit I 8/44 Př.3: Stnovení oblsti mez 1/3 l l 1 α α D: průřez, él prutů l, úh α, mez luzu U: ombince (H, ) (H, ) mez (protože je úloh stticy určitá, bue stv zroveň i stvem mez ) H sticý stv: rovnice rovnováhy: N N 1 1 sinα + N cosα + N sinα + H cosα N 1 N H N 1 sinα + H cosα sinα cosα N sinα H cosα sinα cosα

Plsticit I 9/44 Př.3: Stnovení oblsti mez /3 mezní stv: N sinα + H cosα N1 sinα cosα N 1 H H cosα cotgα ) c) H sinα H cosα N sinα cosα H cosα + cotgα b) ) N H sinα + H cosα N1 sinα cosα H cosα cotgα N 1 H sinα H cosα N sinα cosα H cosα + cotgα

Plsticit I 3/44 Př.3: Stnovení oblsti mez 3/3 zreslení igrmu pro mezní stv: cosα b) ) cosα cotgα c) ) cosα cotgα H sticý stv obou prutů cosα jeen prut n mezi luzu (v rozích ob) (stv mez )

Plsticit I 31/44 Př.4: Krut ruhového profilu v stoplsticé oblsti 1/3 D: průměr profilu, mez luzu ve smyu τ (vychází z pomíne plsticity, teré ještě nejsou probrány, rut není jenoosá npjtost íy sruženým smyovým npětím, ztím tey informtivně riticé smyové npětí, teré způsobí plsticou eformci) Ø U: routicí momenty M, M ep, M pl τ M (routicí moment, y v rjních vlánech bue smyové npětí n úrovni τ, průběh npětí po profilu vš je stále lineární jo v oblsti čistě sticé); tuhost má cý profil M W τ 3 π 16 τ

Plsticit I 3/44 Př.4: Krut ruhového profilu v stoplsticé oblsti /3 ρ τ M ep (routicí moment, y je část průřezu zplstizovná, část stále sticá), je poloměr sticého jár; tuhost má pouze sticé járo 3 π ( ) Mep M sticé járo + M plsticý obl τ + 16 + π τ ( ) π ρ ρ ϕ 16 3 3 3 τ + τ π 4 3 ρ τ zplstizován poloměr sticéčásti z přechozího je roven nule); nulová tuhost (třecí M pl (routicí moment, y je cý průřez spoj) M pl 3 π τ 1 W pl τ

Plsticit I 33/44 Př.4: Krut ruhového profilu v stoplsticé oblsti 3/3 zbytová npětí τ zb τ τ fic zbytová npětí oprvu vninou, mohou vytvořit íy rozílnému umístění po průřezu rovnováhu tuhost: tuhost má vžy pouze sticá část průřezu υ M GJ p υ ep M GJ sticé járo p sticé járo υ pl

Plsticit I 34/44 44 Stnovení smyového npětí n povrchu rouceného hříe pro mteriál se zpevněním M ep π ( ρ) ρ ρ ϕ π τ ( ρ ) ρ ρ τ stress-strin igrm pro smy poměrný úh zroucení: ϕ υ l zos: γ ( ρ) ρϑ smyové npětí n povrchu je funcí smyové eformce (zosu) n povrchu τ f ( γ ) substituce ρ γ ( ρ) ϑ M ep π γ ( ) f ( γ ) γ υ γ υ

Plsticit Plsticit I 35 35/44 44 Stnovení smyového npětí n povrchu rouceného hříe pro mteriál se zpevněním + ep ep M M 3 4 3 ϑ ϑ π τ po úprvě: ( ) ( ) γ γ γ π υ γ f 3 M ep po erivci: ( ) ( )( ) 3 3 4 f υ π τ υ υ υ π υ υ υ υ M ep 3 3 4 3 υ π τ υ υ υ M M ep ep +

Plsticit I 36/44 Př.5: Ohyb přímého nosníu s profilem se věm osmi symetrie v stoplsticé oblsti 1/3 D: rozměry profilu, mez luzu U: ohybové momenty M o, M oep, M opl (nlogicy přílu 4) y y h/ z h/ x M o < M o Mo M < M < o oep M opl Mopl

Plsticit Plsticit I 37 37/44 44 Př.5: Ohyb přímého nosníu s profilem se věm osmi symetrie v stoplsticé oblsti /3 o W o M M o (ohybový moment, y v nejrjnějších vlánech vznine npětí právě n mezi luzu) M oep (ohybový moment, y je část průřezu zplstizovná, část stále sticá), je rozměr sticého jár; tuhost má pouze sticé járo y x y h/ z h/ ( ) S J y y y y y y y M h h h oep + + +

Plsticit I 38/44 Př.5: Ohyb přímého nosníu s profilem se věm osmi symetrie v stoplsticé oblsti 3/3 M opl (ohybový moment, y je ve všech vlánech npětí právě n mezi luzu); nulová tuhostplsticý loub h Mopl y S Wopl Wopl S součinit rezervy průřezu α Mopl Wopl Wopl S M W W W o o o o zbytová npětí (muže nstt jejich rovnováh, proto se sutečně při ztížení n moment větší než M o objeví) zb fic

Plsticit I 39/44 Př.6: Ohyb přímého nosníu s profilem s jenou osou symetrie v stoplsticé oblsti 1/4 F t D: rozměry profilu, mez luzu / 3 b 1 / 3 b U: sílu F mez ohybový moment M opl t princip virtuálních prcí úloh je 1xSN, pou vzninou v plsticé louby, nstne mezní stv M opl δα M opl F δβ M opl δu δu δu 3 1 3 bδα bδβ F F mez mez δu M δu M F δw δu mez opl opl δα + M 3δu + M b 6 Mopl b opl opl δβ 3δu b

Plsticit I 4/44 44 Př.6: Ohyb přímého nosníu s profilem s jenou osou symetrie v stoplsticé oblsti /4 určení M opl (u profilu s jenou osou symetrie se posouvá poloh neutrální osy z polohy težiště průřezu o polohy půlicí čáry průřezu) t T + t t Mo Mopl + t + t 3 Mopl t Fmez t + b ( t)

Plsticit I 41/44 44 Př.6: Ohyb přímého nosníu s profilem s jenou osou symetrie v stoplsticé oblsti 3/4 zbytová npětí zb fic ztížení fitivní sticý stv zbytová npětí Zbytová npětí v bsolutní honotě vyšší než tuální mez luzu! Zbytová npětí vš niy nemohou být vyšší než tuální mez luzu! Ke je chyb??

Plsticit I 4/44 44 Př.6: Ohyb přímého nosníu s profilem s jenou osou symetrie v stoplsticé oblsti 4/4 zbytová npětí (olehčování nesticé ) zb pl fic fitivní stoplsticé npětí

Plsticit I 43/44 44 Zpětná plstizce při olehčování ( o.s., W opl >W o ) nstává i u profilů se věm osmi symetrie, pou: Wopl > W o zb pl fic fitivní stoplsticé npětí s mezí luzu ztížení n M o olehčení z M o

Plsticit I 44/44 Zpětná plstizce při olehčování ( o.s., W opl >W o ) ztížení n M oep olehčení z M oep (M o <M oep <M opl ) ztížení n M opl olehčení z M opl