Строительная механика
Основы строительной механики
Основы теории ползучести
В физических уравнениях теории упругости и теории пластичности введено допущение, что при действии внешних сил тело деформируется мгновенно. Однако в действительности полная деформация любой точки заданного тела при действии внешних сил формируется в течение определенного промежутка времени. Далее известно, что все материалы обладают свойством старения, т.е. физико-механические характеристики во времени меняются, поэтому учет временных процессов, протекающих в элементах конструкций в период действия внешних сил, имеет важное значение в плане совершенствования методов их расчета.
Свойства материалов, связанные с деформацией во времени при действии внешних постоянных нагрузок, называются ползучестью.
Явление ползучести в принципе присуще всем материалам. Учет фактора ползучести имеет существенное значение для правильной работы конструкций при действии внешних сил.
Предположим, что в начальный момент времени деформации имеют значения е(0), равные упругой деформации или суммарной упругой и пластической деформации.
С увеличением времени t наблюдается возрастание деформаций. Если процесс сопровождается уменьшением скорости деформирования е и при г->оо, £->0, то ползучесть называется установившейся (1) (рис. 8.4) Если деформация ползучести имеет тенденцию к беспредельному увеличению и в итоге сопровождается разрушением материалов конструкции, то данный вид ползучести называется неустановившейся (2) (рис. 8 4)
Полная деформация в произвольный момент времени определяется как сумма начальной деформации е(0) и деформации ползучести еп , т.е.
£ = £(0)+ Еп (8.29)
Заметим, что характер протекания ползучести во времени очень чувствителен в зависимости об интенсивности напряжений и температуры. Увеличение интенсивности напряжений или градиента температуры, как правило, приводит к возрастанию деформаций ползучести.
Если увеличение деформаций ползучести пропорционально увеличению напряжений, то имеем дело с линейной ползучестью, в противном случае — с нелинейной ползучестью.
Если в некоторый момент времени t\ > О производить разгрузку, то накопленная деформация ползучести начинает уменьшаться, асимптотически стремясь к некоторому пределу е„, рис. 8.5. Такое явление носит название обратной ползучести. В частном случае, при линейной ползучести деформация е„ при полной разгрузке может стремиться к нулю, т.е. образец во времени полностью восстанавливает свои первоначальные размеры.Обратимся к другому случаю, характеризующему свойства материалов и тесно связанному с ползучестью. Если имеется образец и обеспечить постоянство деформаций во времени в образце, как показывают эксперименты, то во времени происходит снижение напряжений. Явления медленного уменьшения напряжений в образце при постоянной деформации называются релаксацией.
Похожие статьи