Кручение за пределом упругости

Задача об отыскании остаточных напряжений в круглом пруте при кручении за предел упругости элементарна, если считать, что прут имеет бесконечно большую длину и его поверхность свободна от напряжений. В этом случае, который рассматривался многими авторами, сечения, нормальные к оси прута, остаются плоскими и не искажаются в плане, т. е. [c.402]

Зависимость (2.17.4) может быть получена и непосредственно, а именно при кручении за предел упругости полых тонкостенных труб. [c.403]

Здесь, аналогично (2.17.15), т е, Хге и у е, Ут-е — напряжения и деформации, которые имели место при кручении за предел упругости бесконечно длинного прута заданным крутящим моментом Мкр через т°0, т°е и y°Q, y°Q обозначены остаточные напряжения и деформации в полубесконечном и конечном куске прута после снятия момента М р и последующих разрезов. В (2.17.25) следует положить [c.408]

Распределение напряжений в поперечном сечении цилиндрического стержня, подвергнутого кручению за пределом упругости двумя моментами на небольшой угол относительно своей оси, может быть установлено достаточно просто для изотропного материала, при произвольном законе деформирования этого материала ). Для сравнительно малых значений относительного угла закручивания допустимо считать, что деформации в цилиндре представляют собой простой сдвиг пропорциональный расстоянию г рассматриваемой точки Р от оси стержня. Это равносильно предположению, что одно из двух поперечных сечений, расположенных на взаимном расстоянии I, повернется вокруг общей оси по отношению к другому сечению на небольшой угол а, пропорциональный /, [c.395]

Кручение за пределом упругости [c.316]

КРУЧЕНИЕ ЗА ПРЕДЕЛОМ УПРУГОСТИ 317 [c.317]

Решение задачи об упруго-пластическом кручении стержня круглого поперечного сечения можно получить, предполагая, что поперечные сечения остаются плоскими и за пределом упругости материала. Тогда согласно формуле, полученной в сопротивлении материалов, в поперечном сечении стержня возникают только касательные напряжения [c.277]

Изгиб стержня за пределом упругости 206 поперечный 204 прямой плоский 192 с кручением 223 упругий 192 Изнашивание 260, 265 абразивное 266 коррозионно-механическое 267 [c.564]

Коррозия и механические свойства. Растяжение за пределом упругих деформаций увеличивает скорость коррозии. Если напряжения в металле ниже определенного уровня, разрушения не наступает даже при значительной продолжительности испытаний в коррозионной среде. Здесь предполагается, что уменьшение поперечных размеров элемента вследствие коррозии невелико и его можно не принимать во внимание. При превышении же указанного уровня напряжений отрезок времени от нагружения до разрушения уменьшается с увеличением уровня напряжений. Этого в отсутствие коррозии не наблюдается. Имеет место явление так называемого внутрикристаллического и межкристаллического коррозионного растрескивания. В условиях определенных напряженных состояний (возникающих, например, при растяжении с кручением) и наличия коррозионно активной среды происходит охрупчивание материала. [c.273]

Измерение углов при кручении в пластической области (за пределом упругости) производится при помощи угломеров. [c.46]

Для определения экспериментальных значений функции пластичности воспользуемся приведенными на рис. 1.10 а опытными данными по переменному кручению стержня круглого поперечного сечения за пределами упругости в условиях комнатной температуры, полученными Гусенковым и Москвитиным [97]. Здесь [c.66]

Образцы А, Б первой партии и образец С второй партии этой стали [23] испытаны без промежуточных разгрузок. На рис. 53 нанесены опытные значения отношения та и т о в зависимости от отношения Тв к т о- В этих опытах предварительные равномерные пластические деформации охватывают практически весь промежуток — от предела текучести т о ДО начала потери устойчивости вблизи т—1,6 Тзо что составляет 47% аьо-Насколько нам известно, теоретическое решение задачи потери устойчивости тонкостенного кругового цилиндра при кручении получено лишь при упругих деформациях [113—115], Задача остается нерешенной при малых и больших пластических деформациях. Как показали настоящие опыты, форма цилиндра при потере устойчивости за пределом упругости остается такой [c.109]

За пределами упругости благодаря перераспределению напряжений для неоднородных напряжённых состояний (изгиб, кручение и т. д.) действительная несущая способность будет больше. Соответствующие данные по определению несущей способности с учётом допуска пластических деформаций изложены ниже (стр. 343). [c.342]

Повышение предела текучести путем предварительного наклепа. Переход от упругой к упругопластической деформации практически очень редко происходит одинаково по всему объему. Большей частью вследствие неравномерности напряженного состояния и других причин одна часть объема детали (например, внешние зоны при нагружении изгибом и кручением, внутренние зоны при нагружении труб и сосудов внутренним давлением и вращающихся дисков центробежными силами и т. д.) может претерпевать значительные пластические деформации, в то время как соседние, менее напряженные области еще не выходят за пределы упругой деформации. Пластические деформации по величине обычно значительно превышают упругие. После удаления внешних сил, вызывающих неравномерную пластическую деформацию, в разных зонах тела возникают внутренние напряжения противоположных знаков, взаимно уравновешивающиеся в пределах данного тела. [c.262]

Ни сжатие образца, которое вообще не доводит пластический материал до разрушения ни изгиб, который, как правило, вносит неопределенность в закон распределения напряжений сейчас же за пределом упругости ни кручение, имеющее тот же недостаток ни даже испытание на твердость, которое дает только одну числовую характеристику, — ни один из этих методов испытаний по полноте выдаваемых сведений не может равняться с простым испытанием на растяжение. [c.127]

Вследствие неоднородности напряженного состояния при кручении лишь элементы поверхности перейдут в пластическое состояние. Поэтому у диаграммы зависимости крутящего момента от угла закрутки при переходе за предел упругости перелома не будет [176]. [c.77]

При кручении прута за предел упругости напряжение х е определяется в зависимости от деформации у е по диаграмме [c.403]

Представляя пластически деформированное состояние металла как результат суммирования всех напряжений за пределом упругости, можно предполагать возможность получения при ВТМО и изотропности свойств, если последовательно прикладывать к детали разнонаправленные нагрузки (например, растяжение-сжатие, кручение в разных направлениях). Это положение может реализоваться только при условии достаточной устойчивости упрочненного состояния на каждой стадии деформации, как в случаях, когда весь цикл деформации выполняется при температурно-скоростных условиях, не допускающих интенсивного развития разупрочнения. [c.13]

Деформационные свойства за пределами упругости, и процессы разрушения горных пород Изучаются при неравномерном объем-но-напряженном состоянии. При этом в большинстве случаев испытания проводятся в условиях наложения так называемых Простых напряженных состояний (одноосного сжатия или растяжения, изгиба, среза, кручения) на равномерное всестороннее сжатие. [c.43]

Добавлена глава о пластических деформациях, трактующая изгиб и кручение балок и валов за пределом упругости, а также пластическое течение материала в толстостенных цилиндрах, подверженных действию высоких внутренних давлений. [c.8]

Карданный вал рассчитывается на кручение и проверяется на критическое число оборотов. При расчёте на кручение запас прочности по пределу упругости принимается около 3,5. а для валов, расположенных за демультипликатором, при расчёте на максимальный крутящий момент запас прочности снижают до 2,0 [10]. [c.78]

Это явление имеет место и при кручении. Если упругий стержень в пределах упругости закрутить на некоторый угол, то после удаления внешних сил он будет раскручиваться и может произвести работу за счет накопившейся в стержне потенциальной энергии кручения. Пренебрегая необратимыми потерями (нагревание, внутреннее трение и т. п.), мы должны считать, что обнаруживаемая таким образом работа внутренних сил, определяемая количеством потенциальной энергии упругой деформации U, равна работе внешних сил А. [c.175]

В 1962 г. Оскар Диллон (Dillon [1962, 2]) дал описание первой серии экспериментов, распространивших исследования 30-х гг. за пределы одного лишь вида нагружения. В повторявшихся опытах на кручение поликристаллов из полностью отожженного алюминия ко 1мерческой чистоты он изучал различные углы закручивания и длины образцов. Эго позволило Диллону с уверенностью заявить в 1962 г., что за исключением работы Тэйлора нет, по-видимому, экспериментальных данных по эффекту взаимодействия в реальных материалах (там же, стр. 3100). Взаимодействие, о котором говорилось, было взаимодействием межц,у температурным полем и полем компонентов девиатора деформации при деформировании материала в области за пределом упругости ). Первые экспери- [c.180]

Установив основное уравнение (i), Кулон углубляется в более тщательное изучение механических свойств материалов, из которых изготовляется проволока. Для каждого типа проволоки об находит предел упругости при кручении, превышение которого приводит к появлению некоторой остаточной деформации. Точно так же он показывает, что если проволока подвергнута предварительно первоначальному закручиванию далеко за предел упругости, то материал в дальнейшем становится более твердым и его предел упругости повышается, между тем как входящая в уравнение (i) величина i остается неизменной. С другой сторны, путем отжига он получает возможность снизить твердость, вызванную пластическим деформированием. Опираясь на эти опыты, Кулон утверждает, что для того, чтобы характеризовать механические свойства материала, необходимы две численные характеристики, а именно число i, определяющее упругое свойство материала, и число, указывающее предел упругости, который зависит от величины сил сцепления. Холодной обработкой или быстрой закалкой можно увеличить эти силы сцепления и таким путем повысить предел упругости, но в нашем распоряжении нет средств, способных изменить упругую характеристику материала, определяемую постоянной 1. Для того чтобы доказать, что это заключение распространяется также и на другие виды деформирования. Кулон проводит испытания на изгиб со стальными брусками, отличающимися один от другого лишь характером термической обработки, и показывает, что под малыми нагрузками они дают тот же прогиб (независимо от своей термической истории), но что предел упругости брусьев, подвергшихся отжигу, получается значительно более низким, чем тех, которые подвергались закалке. В связи с этим под большими нагрузками бруски, подвергшиеся отжигу, обнаруживают значительную остаточную деформацию, между тем как термически обработанный металл продолжает оставаться совершенно упругим, поскольку термическая обработка повышает предел упругости, не оказывая никакого влияния на его упругие свойства. Кулон вводит гипотезу, согласно которой всякому упругому материалу свойственно определенное характерное для него размещение молекул, не нарушаемое малыми упругими деформациями. При превышении предела упругости происходит какое-то остаточное скольжение молекул, результатом чего является увеличение сил сцепления, хотя упругая способность материала сохраняется при этом прежней. [c.69]

К изогнутому стержню можно применить те же соображения, которыми мы руководствовались при рассмотрении случая кручения вала. Здесь мы также исходим из предположения, что поперечные сечения стержня остаются плоскими и после деформации. Если предел пропорциональности не перейден, то плоская форма сечений будет сохраняться с достаточной точностью во всех случаях, когда влиянием касательных напряжений на деформацию можно пренебречь. Мы предположим, что это условие выполняется и при переходе за пределы упругости и пропорциональногти. Тогда, аналогично тому, как это мы делали со сдвигами у> удлинения е в волокнах, удаленных на достаточное расстояние от нулевой линии сечения, можно разложить на две части е + е, причем удлинения г связаны с напряжениями, получающимися в сечении при изгибе, законом Гука. [c.294]

По сравнению с рассмотренным случаем кручения вала здесь получается разница в том отношении, что в поперечных сечениях изогнутого бруса возникают напряжения двух родов, именно растягивающие и сжимающие. Вполне возможно и до известной степени вероятно, что некоторые материалы по отношению к обоим напряжениям как во время перехода за предел упругости, так и за пределом упругости булут вести себя по разному даже в таких случаях, когда до перехода этого предела такой разницы не замечается. У таких материалов весь процесс изгиба будет много сложнее, чем в случае кручения, при котором эта разница отпадает. Это соображение и побудило нас сперва рассмотреть здесь более простой случай кручения вала круглого сечения и уделить ему при изложении главное внимание, хотя в практических приложениях чаще имеют дело с изгибом, чем с кручением. [c.294]

Рис. 3.13. Схема постепенного распространения пластической деформаиин при кручении за пределом текучести тт (га и Гз — радиусы упругой области пластическая зона заштрихована)

Малый параметр может быть введен в теории пластичности различным образом. А. А. Ильюшин [58] использовал в качестве малого параметра величину, обратную модулю объемного сжатия, и исследовал нормальные и касательные напряжения при чистом изгибе балки за пределом упругости. Отметим, что вопросы, связанные с линеаризацией по коэффициенту Пуассона, рассмотрены ниже в Добавлении. Методом малого параметра, характеризующего геометрию тел, Л. М. Качанов [63, 64] рассмотрел кручение круглых стержней переменного диаметра и ползучесть овальных и разностенных труб. В работе [30] малый параметр характеризует различие между плоским деформированным и осесимметричным состояниями. Б. А. Друянов [13, 14] при помощи метода малого параметра учел неоднородность пластического материала. Здесь малый параметр характеризовал возмущение условия пластичности. Свойства пластического материала характеризует малый параметр в работах Л. А. Толоконникова и его сотрудников [76—78], а также в [83]. [c.9]

В технологических процессах производства некоторых элементов конструкций предусмотрены специальные операции, позволяющие- путем пластического деформирования повысить несущую способность деталей в пределах упругости. Например, винтовые цилиндри-ческие пружины растяжения, сжатия и кручения после навивки и-термообработки выдерживаются в деформированном за пределы упругости состоянии определенное время. Такую операцию длительного, дс юрмироваиия пружин за пределами упругости в производствен- ной практике называют заневоливанием. [c.5]

В 1949 г. вышли в свет Труды лаборатории строительной механики ЦНИПСа , в которых напечатаны статьи проф. Д. В. Бычкова по расчету неразрезных тонкостенных балок на кручение, кручение тонкостенных стержней при действии продольных сил и о металлических профилях для применения в прогонах под кровли зданий, статья проф. А. Р. Ржаницына по вопросу устойчивости тонкостенных стержней за пределом упругости, статья А. В. Гемер-линга К расчету внецентренно сжатых тонкостенных стержней и статья Н. Я. Грюнберга о расчете криволинейных стержней. [c.11]

Модуль упругости при сдвиге кручением G в кПмм — отношение касательного напряжения т к относительному сдвигу у при нагрузках, не выводящих напряжение образца за предел пропорциональности. Относительный сдвиг 7 есть отношение дуги поворота (сдвига) окружности одного поперечного сечения образца относительно другого сечения к расстоянию между этими сечениями (расчетная длина образца) различается па остаточный и упругий. [c.4]

Вернемся к нашему опыту, результаты которого представлены в виде диаграммы на рис. VI. 1. Если мы после того, как будет достигнута точка / на кривой, разгрузим образец, то произойдет некоторая упругая деформация, соответствуюш,ая разности абсцисс в точках / и g, а деформация og будет пластической или остаточной. Затем снова произведем нагружение до величины, соответст-вуюш,ей точке /, при этом мы приблизительно достигнем той же точки (обозначенной на рисунке h) за счет упругой деформации образца с тем же самым модулем упругости, что и при нагружении. Это видно на рисунке, где наклон линии gh совпадает с наклоном линии оа. Таким образом, кривая а — с — Ь — е является геометрическим местом точек всех пределов текучести, соответствующих последовательно возрастающей деформа ц и и Тем не менее, как уже ясно по причинам, с которыми мы уже сталкивались раньше в двух других случаях предел текучести не могкет непосредственно зависеть от деформации. Мы упоминали в параграфе 10 о повышении предела текучести материала при кручении стержня. Совершенно ясно, что это явление не может зависеть от того, закручиваем мы стержень в нанравлении часовой стрелки или против часовой стрелки. Поэтому предел текучести Тт должен быть четной функцией деформации сдвига у, т. е. функцией Y Вспомним (см. главу IV, параграф 5), что величина тт сама вычисляется, как корень квадратный от другой величины предельной упругой потенциальной энергии, которая сама есть четная функция напряжения. Полезно вспомнить и тот факт, что нри повышении предела текучести затрачивается р а б о т а на пластическую, по не полную деформацию. Представим себе, что существует такой гигант, который обладает достаточной силой для того, чтобы месить мягкое железо, так как мы месим мучпое тесто. Дадим ему стальной шар, которому он будет придавать любую форму, а в конце восстановит сферическую форму. Когда он вернет нам шар, деформация его будет нулевой все искажения формы — ноложительные и отрицательные — уничтожат друг друга. Однако, работа деформации будет все время возрастать до определенной величины. Если мы предположим, для того чтобы сделать наши рассуждения более определенными, что деформация представляет собой простые сдвиги, в положительном или отрицательном нанравлении, то работа, выраженная через деформацию, в соответствии [c.338]

Осенью 1873 г. за несколько дней до заседания Американской Национальной Академии наук, которое должно было происходить в Стевенсоновском технологическом институте, Тарстон решил узнать, может ли пластическое поведение, описанное Треска в незадолго до этого опубликованной работе, быть изучено при кручении при помощи его машины. Возбудив в образце из пудлингового железа деформации в пластической области, он зафиксировал грузовой рычаг, чтобы обнаружить, будут ли крутящий момент и (или) угол закручивания изменяться в течение двадцати четырех часов. На следующий день 13 ноября 1873 г.— дата, которая стала предметом последующих жарких споров,— Тарстон обнаружил, что ни крутящий момент, ни угол закручивания не изменились. Однако к его чрезвычайному изумлению, когда он продолжил опыт от этого предварительно созданного напряженного состояния, начался новый линейно-упругий участок с новым пределом упругости, более чем на 25% выше, чем тот, который был бы достигнут при обычной [c.40]

Простейший и наиболее очевидный случай мы имеем, когда все напряжения исчезают за исключением сдвига pq, параллельного поверхности пластинки. Так, например,, луч, пересекающий стеклянный цилиндр, подвергнутый кручению, параллельно (но не вдоль) оси, должен теоретически давать коническую рефракцию, и замечательно, что это будет так даже по рассмотренным нами ранее обобщенным законам, которые не ставят необходимым условием непревыщение предела упругости. [c.178]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...