ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Совместные действия напряжений. Теория разрушения из "Балки, пластины и оболочки " При такого рода обсуждении можно только надеяться привлечь внимаиие к некоторым более важным вопросам, которые часто остаются незамеченными. Некоторая информация о поведении материалов при различных усдовиях может быть получена из других статических испытаний, таких, как испытания на сжатие и кручение, или динамических испытаний, испытаний на усталость и на ударную вязкость по Изоду. Так же, как. и при испытаниях на растяжение, имеются трудности в выполнении и интерпретации этих испытаний. Нетрудно реализовать при испытаниях наиболее сложные трехосные напряженные условия (т. е. случаи возникновения напряжений в трех направлениях), но часто трудно или дан е невозможно количественно оценить результаты опытов, так как неизвестны распределения напряжений, особенно после того, как возникли хотя бы незначительные пластические деформации. [c.33] Таким образом, для стержня, растягиваемого одноосным напряжением Ох, главные напряжения равны О, О, а главными. касательными напряжениями будут Ох/2, О, Ох/2. В пластине при равных двухосных напряжениях а = а ==а главные нормальные напряжения равны а, о, О, а максимальное касательное напряжение равно. не ( f— а)/2 = О, как иногда ошибочно полагают, а составляет (а —0)/2 = а/2. В обоих случаях, когда пластическое течение возникает, оно связано с касательным напряжением, а не с наибольшим нормальным напряжением. [c.34] Третий, не столь хорошо распознаваемый тип представляет собой хрупкое разрушение при сдвиге он аналогичен первому, за исключением того, что молекулы, лежащие по одну сторону плоскости скольжения, разрывают свои йвязи с молекулами, лежащими на другой стороне, еще не успев установить межмолекулярную связь с одной из ближайших молекул, и в результате тело распадается на части по определенной поверхности скольжения. Слабая межмодекулярная связь, характеризуемая относительно низким значением Тс, а также присутствие в плоскости, по которой происходит сдвиг, растягивающего напряжения будут способствовать скорее такому хрупкому разрушению, а не разрушению путем пластического сдвига, тогда как высокое значение Тс и наличие сжимающего напряжения на площадке будут благоприятствовать пластическому разрушению очевидно, именно ати обстоятельства и характеризуют собой картину явления. [c.35] Все эти три типа разрушения проиллюстрированы испытанием на растяжение образца из малоуглеродистой стали (см. рис. 1.4). Окончательному разрушению предшествует развитие значительного пластического течения. Непосредственно перед тем, как прЬ исходит разрушение, в материале вблизи оси шейки возникают не только значительные растягивающие напряжения Oi, но также и несколько меньшие по величине радиальные сжимающие напряжения 02 = 0j. Поэтому максимальные касательные напряжения оказываются существенно более низкими по сравнению с максимальным растягивающим напряжением Oi, чем в случае одноосного растяжения, и благодаря прогрессирующему уменьшению площади поперечного сечения напряжение Oi в конце концов достигает значения, близкого к сопротивлению внутреннему разрыву при растяжении Тс, вблизи оси шейки возникает когезионное разрушение (т, е. внутренний разрыв при растяжении). На внешней поверхности шейки радиальное растяжение отсутствует, поэтому касательные напряжения имеют свое полное значение, в. отличие от случая одноосного растяжения. Следовательно, может произойти разрушение при сдвиге и, по крайней мере частично, из-за высокого значения растягивающего напряжения на поверх-3 . [c.35] Все испытания на хрупкое разрушение приводят к большим разбросам, так как трещина может зародиться в любом из дефектов, которых невозможно избежать и которые имеются во всех образцах. С другой стороны, испытания, где имеет место пластическое течение, приводят -к относительно близким результатам, так как небольшие зоны пластического течения могут появляться вокруг дефектов или других источников онцентрации напряжения, не только не вызывая ослабления образца, а на самом деле уменьшая концентрацию напряжения, что будет обсуждаться в следующем параграфе при рассмотрении роли пластичности. [c.37] Поверхность хрупкого разрушения при сдвиге, если она существует (можно представить себе, что для некоторых материалов она лежит вне области пересечения других поверхностей), может быть представлена в форме некоторой конической поверхности, расположенной между поверхностями для пластического разрушения и внутреннего разрыва щй1 растяжении, где как касательные, так и растягивающие напряжения достаточно велики (см. рис. 1.7). Составная поверхность разрушения представляет собой, таким образом, трубу, закрытую на растягиваемом конце, но открытую на сжатом конце, что соответствует предположению о том, что материалы могут противостоять неограниченному равномерному трехосному сжатию. [c.39] Разнообразные типичные кривые приведены на рис. 1.8 для пластичного и хрупкого материалов, характеризуемых соответст-i венно большими и малыми-значениями отношений Тс/Т . [c.41] Вернуться к основной статье