ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Г лава из "Напряжение Деформации Разрушения " Ская деформация в данной точке начинается тогда, когда наибольшее касательное напряжение в ней достигнет предельного значения. [c.21] Опыты А. Фёппля, а также опыты Геста показали, что первая и вторая теории прочности в большей степени соответствуют материалам, обнаруживающим свойства хрупкого разрушения без сколько-нибудь заметных остаточных деформаций. Третья теория прочности более или менее справедлива для материалов, переходящих в пластическое состояние. [c.21] Согласно этому условию работа формоизменения элементарного объема в какой-либо части тела не должна превышать некоторую постоянную величину, характерную для данного материала при этом должно быть а 0. Если же а О (преобладают растягивающие напряжения), то предельную величину имеет уже вся работа деформации, складывающаяся из работы изменения формы и работы изменения объема. [c.21] Последнюю теорию называют энергетической. Работа формоизменения связана со сдвигами и касательными напряжениями. Оказалось, что между этой теорией и третьей теорией прочности имеется много общего и они количественно незначительно отличаются друг от друга. [c.21] По третьей и энергетической теориям прочности за разрушение принимается начало пластической деформации и предполагается, что материал обладает одинаковым сопротивлением простому растяжению и сжатию. Многие исследователи (например, Кулон, Дюге) делали попытки усовершенствовать теории прочности и обойти это предположение. Так появилась теория прочности О. Мора, которую он опубликовал в 1882 г. и затем вторично в 1900 г. [c.21] Теория Мора нашла подтверждение в многочисленных опытах с пластичными и с хрупкими материалами и получила широкое распространение. До настоящего времени появляются все новые работы, посвященные ее развитию и применению [8, 42, 50, 57, 110, 127, 139 и др. 1. [c.22] Метод их построения (гипотезы, использование категорий механики сплошных сред) показывает, что они не могут охватить всю физическую сложность явления разрушения материала и потому эти теории прочности можно назвать еш,е феноменологическими Конечно, физика явления разрушения при построении механических теорий прочности учитывается. Она оказывает определенное влияние на выбор той или иной гипотезы или модели разрушения. В следующих главах при построении теории разрушения металла в процессах пластического формоизменения будет следовать принципу, по которому построены рассмотренные выше классические теории прочности. [c.23] Кратко познакомимся с теориями разрушения металлов или, точнее, с теориями деформируемости в науке об обработке металлов давлением. [c.23] Вопросу деформируемости металлов без разрушения посвящены работы С. И. Губкина [34, 35]. В условиях развитой пластической деформации критерием разрушения металла служит степень деформации. Она не должна превышать некоторое критическое значение, характерное для данного материала и условий деформирования. Это значение предельной деформации называется пластичностью. [c.23] В настоящее время есть, как уже упоминалось, правильное определение степени деформации, которое дал Оджквист [168]. Формула (1.39) может учесть всю деформацию лишь в частном случае монотонного деформирования только при условии, что коэффициент а назначен верно. В связи с этим следует подчеркнуть, что в литературе в подавляющем большинстве случаев пользуются неправильными определениями степени деформации. За степень деформации принимают относительное изменение линейного размера, относительное изменение площади поперечного сечения и т. п. Все эти величины характеризуют деформацию, но не являются степенью деформации. [c.23] Показатель (1.40) может меняться от —1 до +1, а показатель (1.41) от —0,5 до +0,5. Над областью изменения показателей а и можно построить поверхность единичной пластичности. [c.24] Привлеченные испытания принимаются попарно так, чтобы показатель напряженного состояния а в них был симметричен нулевому значению, которое реализуется при кручении. Во многих случаях С. И. Губкин рекомендует ограничиться двумя привлеченными испытаниями—осадкой и растяжением. За разрушение при осадке он принимает момент появления первой трещины, замеченной невооруженным глазом. [c.24] Губкиным и его сотрудниками получены обширные сведения о пластичности цветных металлов и сплавов [35]. [c.25] Известно, что каждому технологическому процессу обработки металла давлением свойственно свое напряженное состояние, причем деформации развиваются во времени в условиях переменного напряженного состояния. Как оценить режим обработки в смысле напряженно-деформированного состояния металла и его разрушения На этот вопрос теория деформируемости С. И. Губкина ответа не дает. Но она подходит к ответу близко, так как рекомендует строить диаграммы пластичности металла в зависимости от напряженного состояния. [c.25] Соколов на основании опытов по растяжению, волочению, сжатию между плитами, прокатке и прессованию построил диаграмму механической деформируемости для цинка при комнатной температуре. Она может служить, как считает Л. Д. Соколов, для определения допустимой из условия разрушения деформации металла. Рассчитав С = р/о для какого-то процесса, из диаграммы механической деформируемости получаем максимально возможную или допустимую деформацию. [c.25] В работе [143] Г. А. Смирнов-Аляев и В. М. Розенберг сделали предположение о преимущественном влиянии на пластичность металлов отношения (1.43), которое отличается постоянным множителем от коэффициента жесткости, предложенного В. А. Бабичковым [7]. При одноосном сжатии оно равно —1, при одноосном растяжении +1, при кручении — О и т. д. Авторы показали, что при двухосном растяжении (деформация стенок полого цилиндра с днищами под действием внутреннего давления) разрушение наступает при меньшей степени деформации, чем при одноосном растяжении. В качестве примера повышенной способности материала выявлять пластическую деформацию приведены опыты П. Бриджмена по разрыву цилиндрических образцов, погруженных в жидкость, давление которой достигало 2,96 10 МнЫ (30 ОООатм). [c.26] Обработав вторично данные П. Бриджмена, Г. А. Смирнов-Аляев и В. М. Розенберг определили показатель напряженного состояния (1.43) и степень деформации е,- к моменту разрушения и построили соответствующую зависимость (рис. 2) для некоторой стали ЫОЯ8. Следует отметить, что этот график связывает предельную степень деформации с показателем напряженного состояния непосредственно перед разрывом. Он не учитывает изменение показателя в процессе деформации из-за упрочнения металла и за счет изменения формы образца. [c.26] Теорию деформируемости без разрушения Г. А. Смирнов-Аляев со своими сотрудниками дальше развивает для случая свободной осадки круговых цилиндров [141]. Известно, что при осадке разрушение начинается на середине боковой поверхности цилиндра — на поверхности бочки . [c.26] Смирнов-Аляев считает испытание на осадку одним из самых подходящих для определения зависимости е,- — (01 + 03 + + Оз)/0г в момент разрушения. По его мнению, чтобы получить эти зависимости, достаточно провести испытание на осадку, варьируя от опыта к опыту условия трения и размеры цилиндров. Указанным выше способом определяются степень деформации и напряженное состояние на любой стадии осадки и в момент разрушения—появления трещины. На рис. 3 представлены опытные данные для различных сталей. Сплошные кривые показывают изменение напряженно-деформированного состояния на поверхности бочки в процессе осадки. Пунктирные кривые соответствуют искомой зависимости и в ее районе расположились опытные точки, отметившие момент разрушения. Здесь же приведены опытные точки, отмеченные буквой Р, соответствующие разрушению при одноосном растяжении. В действительности разрушение при растяжении наступает при показателе напряженного состояния больше единицы вследствие образования шейки и возникновения схемы трехосного растяжения в ее центре. Этого диаграмма не учитывает. [c.27] Перетятько величина не может в общем случае дать правильную оценку величины деформации. Она будет всегда меньше степени деформации и лишь в случае монотонного процесса совпадает с ней (с точностью до постоянного множителя). Октаэдрический сдвиг подсчитывают в среднем по очагу деформации. Из-за неравномерности деформация в некоторых частях тела может отличаться от средней в несколько раз. [c.28] Вернуться к основной статье