ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Навье и Кориолиса по ползучести и обзор Понселе исследований, выполненных до из "Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел Часть2 Конечные деформации " При возникновении больших деформаций, в формулах для которых нельзя пренебречь произведениями двух компонентов и квадратами каждого из них, требуется большая осторожность в определениях как напряжений, так и деформаций. Определения эти, конечно, произвольны, но с экспериментальной точки зрения пристрастие и преднамеренность в их выборе оказывали сильное влияние на форму представления экспериментальных данных и невольно сказывались на их интерпретации и объяснении. [c.6] До 1840 г. описание поведения тел при больших деформациях являлось зачастую не более чем попутным комментарием исследователя, имевшего основной целью своих опытов — определение максимальной нагрузки и деформации при разрушении. Типичным примером этого являются комментарии Навье в его мемуаре 1826 г. о сопротивлении различных веществ разрыву при одноосном растяжении. Двадцать пять из двадцати семи описанных Навье опытов (Navier [1826, 11) были испытаниями на растяжение полос железа, красной меди, свинца и стекла. Два других опыта проведены с пустотелыми сферами при внутреннем давлении. Навье, выразив недоверие к использованию в таких опытах машин из-за их систематического искажения результатов , построил свои опыты, подобно Мариотту, на основе непосредственного приложения нагрузки. Благодаря надлежащим меткам на образцах он мог наблюдать изменения длины и ширины в ходе испытаний и в момент разрыва. В описании его результатов, имевших в общем-то небольшое значение, охарактеризованы начальная форма образцов, их вид при разрыве, разрушающая нагрузка и в нескольких случаях — данные наблюдений за промежуточным удлинением. Он отметил, что удлинение железа перед разрушением не было закономерным, изменяясь от 5 до 10% от опыта к опыту. Медь перед разрушением удлинялась примерно на 40%, а свинец — примерно на 10%, если образец не находился в условиях, в которых он мог медленно и непрерывно удлиняться при большой нагрузке, приводящей в конце концов к разрыву ). [c.7] Насколько я могу судить, это замечание Навье является первым указанием на ползучесть. Хотя его утверждение иа 8 лет опередило специальные наблюдения и открытие Вика (Vi at [1834, 1]), вряд ли можно считать приоритет принадлежащим Навье, поскольку он не провел никаких измерений ползучести и не придал особого значения своему попутно сделанному замечанию. [c.7] Резкий контраст с этими простейшими опытами Навье представляют исследования свинцовых цилиндров при сжатии, выполненные в 1830 г. Кориолисом ( oriolis [1830, П). Кориолис испытывал свинцовые цилиндры диаметром 24 мм и высотой 19 мм. Шкала, использованная для измерения высоты в процессе деформации, делила первоначальные 19 мм высоты на 680 частей, так что каждая из них составляла 1/36 мм. Рычажный аппарат (не описанный им) позволял ему, по-видимому, проводить точные замеры изменения высоты. Свинцовые образцы помещались между двумя железными пластинками, замыкающими коробку. На ее крышке имелся стальной выступ, на который передавалось воздействие нагрузки, приложенной к колесу, с помощью рычага, соединенного с осью. Кориолис определил остаточную деформацию как функцию от значения приложенной нагрузки и продолжительности ее действия. В табл. 112 приведены измеренные деформации. [c.8] Материал был описан как бедный монетный свинец при изготовлении отливок не принималось никаких мер по предотвращению окисления. Длительность приложения нагрузки всегда была неизменной и равной одной минуте. Опустив обсуждение Кориолисом его результатов, связанное с влиянием малых количеств кислорода на пластическое сопротивление свинца, которое он нашел существенным, я выбрал две его таблицы с данными, характеризующими временную зависимость при значениях грузов, равных 1500 и 1950 кгс. Информация, помещенная в табл. ИЗ, в которую я добавил условную деформацию, по-моему, может рассматриваться как первые данные по кратковременной ползучести при постоянной нагрузке. [c.8] Грузки, превышающие две минуты, и что опыты при более длительном воздействии нагрузки выполнены просто из любопытства чтобы узнать, будет ли деформация стабилизироваться за умеренный по длительности период времени. Воздействие в течение двадцати четырех часов нагрузки в 1760 кгс показало, что ползучесть продолжается более одного-двух часов, т. е. дольше, чем продолжительность предыдущих экспериментов. [c.9] Понселе отметил, что данные Ардана не подкрепляют ни одно из таких эмпирических соотношений между деформациями, соответствующими пределу упругости, и максимальными деформациями при растяжении до разрыва. Напротив, сравнение поведения твердых и легко деформируемых в холодном состоянии металлов могло привести к явному парадоксу, связанному с поведением, противоположным тому, которое предполагалось Лагерхельмом. Это было очевидно из рассмотрения Понселе энергии деформирования Т для железа и бронзы при разных предшествовавших термических обработках и для свинца. Соответствующие данные, приведенные в табл. 114, представляют площади под кривыми напряжение — деформация, измеренные до ординаты, соответствующей пределу упругости (третий столбец) и при разрушении (шестой столбец). Насколько мне известно, это — первые данные по экспериментальному определению энергии деформаций в пластической области. [c.12] Понселе установил, что различия в полученных значениях оставляют желать лучшего в смысле надежности и точности. В отношении его комментария следует, однако, заметить, что в фактических данных Тредгольда имелись отклонения, которые были сглажены Понселе с целью добиться сопоставимости данных в приведенной выше таблице. [c.12] Вернуться к основной статье