Сдвигающее напряжение и деформация сдвига

СДВИГАЮЩЕЕ напряжение И ДЕФОРМАЦИЯ СДВИГА [c.41]

Второй закон распределения фигурирует в уточненной теории однородных пластин (уз=1), согласно которой (16] сдвигающие напряжения и деформации поперечного сдвига оказываются распределенными по закону квадратной параболы. [c.68]

Простейшая модель грунтовой среды, учитывающая нелинейный и необратимый характер объемных и сдвиговых деформаций и охватывающая как допредельные, так и предельные состояния грунта, была предложена С. С. Григоряном (1959, 1960). В этой модели связь между напряжениями и деформациями при сдвиге в допредельном состоянии принята в виде линейно упругого закона, а влияние сдвигающих напряжений на объемную деформируемость отсутствует (нет эффекта дилатансии). [c.214]

Вязкость — это свойство жидкого вещества к восприятию сдвигающего напряжения т, вызываемого деформацией сдвига и зависящего от градиента среза D. Коэффициент про-т [c.156]

Испытание на сдвиг. Для проверки прочности композиционных материалов при сдвиге необходимо определить их сопротивление действию касательных напряжений. Анизотропные композиционные материалы в зависимости от ориентации сдвигающих усилий по отношению к осям упругой симметрии материала различно сопротивляются деформации сдвига. Различают сдвиг в плоскости расположения армирующего материала и сдвиг в плоскостях, параллельных плоскости расположения армирующего материала. Эту деформацию обычно называют межслойным сдвигом, а соответствующее разрушение — скалыванием по слою. [c.149]

Допустим, при осадке тела А (рис. 30) зона прилипания занимает участок ЬЬ а зоны скольжения — участки аЬ и а Ь. Тогда можно утверждать, что на последних участках действуют силы трения скольжения, которые в первом приближении пропорциональны давлению согласно закону Амонтона. Что же касается участка ЬЬ, то здесь будут действовать статические (неполные) силы трения, величина которых определяется величиной сдвигающих напряжений на контакте, возникающих при деформации тела. В точке с на оси тела сдвигающие напряжения отсутствуют, поэтому и сила трения здесь равна нулю. По мере удаления от оси стремление к поверхностному сдвигу растет, соответственно возрастают силы трения. В точках Ь и Ь сдвигающие напряжения достигают критического значения, после чего возникает скольжение и силы трения на участках ад и а б начи-нают подчиняться уже законам кинетического трения. [c.42]

Для связей в виде перемычек или планок (рис. 16) сдвиг происходит в результате деформаций самих планок и вследствие деформаций соединяемых ими ветвей на участках между планками. Для определения коэффициента жесткости шва на сдвиг дадим нижнему стержню (рис. 17) продольное смещение относительно верхнего на величину Р и найдем возникающее при такой деформации сдвигающее напряжение V, отнесенное к единице длины стержня. Число планок считаем бесконечно большим, а стержень бесконечно длинным. Поэтому при решении задачи методом деформации получим в случае неравных сечений ветвей, соединенных [c.15]

Необходимо также отметить, что по характеру течения мазуты относятся к неньютоновским жидкостям, отличительной особенностью которых является зависимость эффективной вязкости не только от температуры и давления, но и от скорости деформации сдвига и предыстории деформации. При температурах, при которых из мазутов выделяется твердый парафин, они переходят в состояние геля и становятся аномальными. При более низких температурах в мазутах образуется прочная структурная сетка парафина. Мазут приобретает свойства, способствующие сопротивлению сдвигающим усилиям, и начинает движение при давлениях, превышающих напряжение сдвига. Мазут, находящийся в пластическом состоянии, будучи подогретым, приобретает свойства неньютоновской жидкости, а при дальнейшем подогреве вновь становится ньютоновской жидкостью. [c.13]

Многочисленные эксперименты показывают, что ширина стружки по сравнению с шириной срезаемого слоя даже при свободном резании увеличивается незначительно при несвободном резании уширение стружки еще меньше. Поэтому можно считать, что деформированное состояние в зоне стружкообразования является плоским и срезаемый слой в процессе резания претерпевает деформацию сдвига. На основании этого линия ОА физически представляет собой поверхность сдвига (скольжения), на которой сдвигающие напряжения т равны пределу текучести т о материала на сдвиг т = т -п. Вся зона ] состоит из подобных поверхностей, на каждой из которых сдвигающие напряжения равны пределу текучести материала, уже получившего определенную степень упрочнения в результате предшествующей деформации. Линия ОБ представляет собой поверхность, на которой осуществляется последняя сдвиговая деформация на ней сдвигающие напряжения т равны пределу текучести на сдвиг окончательного упрочненного в результате превращения срезаемого слоя в стружку материала т = т . [c.95]

Что же вызывает сдвиг слоя материала вдоль условной плоскости сдвига и когда этот сдвиг начнется Передняя поверхность инструмента действует на срезаемый слой с нормальной силой N. По закону трения Амонтона нормальная сила создает силу трения Р — iN (где л — коэффициент трения скольжения между стружкой и инструментом). Складывая силы N и Р, получим силу стружкообразования к, наклоненную к поверхности резания под углом действия . Разложим силу стружкообразования на две силу Рк, перпендикулярную к условной плоскости сдвига, и силу Рх, действующую вдоль плоскости сдвига. Сила сжимает сдвигаемый слой толщиной Дл , а сила Рт сдвигает его. Таким образом, сдвиговый процесс при образовании стружки вызывает сила Р- , получившая название силы сдвига. Как указывалось выше, сдвиговая деформация начнется в том случае, когда напряжение сдвига станет равным пределу текучести на сдвиг. При прямоугольном резании сдвигающее напряжение на условной плоскости сдвига [c.98]

Механизм приспособляемости может быть качественно уяснен из рис. 9.1. Течение возникает в элементе С на центральной линии благодаря сдвигу на плоскостях, расположенных под углом 45° к осям этот элемент сжимается в направлении перпендикулярном поверхности и пытается расшириться параллельно ей. Так как все элементы на этой глубине пластически деформируются таким путем по очереди, то их поперечное расширение должно быть устранено остаточными сжимающими напряжениями, действующими параллельно поверхности. Когда эти остаточные напряжения полностью развиты, элементы больше не испытывают течения в точке С и прекращается нормальное сжатие поверхности. Взаимно обратные ортогональные сдвигающие напряжения Хгх в элементах В и О, с другой стороны, не могут быть уменьшены введением остаточных сдвигающих напряжений (Хгх)г- Следовательно, именно ортогональный сдвиг на элементах В и О определяет предел приспособляемости и повторные пластические деформации, которые имеют место, если этот предел превзойден. [c.332]

В момент времени / = 0 тангенциальное напряжение на сдвигающих плоскостях становится равным нулю и дальше сохраняет это значение, а жидкость ограничена таким образом, что любая последующая деформация будет сдвигом с теми же сдвигающими плоскостями н темп же линиями сдвига, что и в предшествующем установившемся сдвиговом течении. [c.187]

Эксперимент выполнялся на круглых пластинах. Сначала давали осадку до 40%, чтобы получить зависимость сила — перемещение, затем простой сдвиг и строили зависимость напряжения сдвига от деформации. Несколько раз добавляли сжатие 10, 15, 27, 36% и опять испытывали образцы на сдвиг с замерами деформаций и напряжений. Эксперимент показал, что наклон кривых сдвигающая сила — перемещение падает с увеличением сжатия, откуда можно сделать вывод, что модуль сдвига С становится меньше при наличии сжатия. Однако необходимо учесть, что площадь и толщина слоя различны при разных степенях сжатия. Авторы показывают, что если учесть утонение образца, увеличение его площади за счет выпучивания и вклад сжимающей силы в сдвиг, то характеристику сдвига в зависимости напряжение — деформация можно брать из простого сдвига, т. е. на ней не отражается сжатие. [c.17]

Сложнее обстоит дело с определением в кривых стержнях касательных напряжений. Имеется мало решений задачи о деформации кривого стержня при сдвиге и кручении. Отметим работу [52], где приводится строгое решение задачи о кручении кривого стержня круглого и прямоугольного сечений. На практике напряжения от сдвига и кручения в кривых стержнях определяют по соответствующим формулам для прямого стержня. Как правило, напряжения от сдвигающих сил весьма малы и обычно ими пренебрегают. [c.19]

Процессу резания свойственна очень высокая степень деформации и соответственно этому большая величина сдвигающих напряжений на условной плоскости сдвига. На рис. 63 показано сопоставление зависимостей между сдвигающими напряжениями и относительным сдвигом при резании и при механических испытаниях углеродистых и легированных сталей. Как видно, величина относительного сдвига при резании в 2,5 — 3 раза, а сдвигающих напряжений в 1,5 раза больше, чем при растяжении и сжатии. Характерным является то, что при такой высокой степени деформации срезаемого слоя напряжение сдвигу не зависит от условий резания, а определяется только свойствами материала обрабатываемой детали. Например, по данным Н. Н. Зорева [28], при резании детали из стали ЗОХ при изменении переднего угла резца в пределах 0—40° и скорости резания 45—145 м/мин значения сдвигающих напряжений на условной плоскости сдвига колеблются в пределах всего 7%. Такое же заключение можно сделать на основании рис. 63, где изменение подачи от 0,156 до 0,51 мм/об практически не вызывает изменения величины т. Незначительное влияние степени деформации на сопротивление деформации по условной плоскости сдвига объясняется тем, что при резании материал обрабатываемой детали претерпевает столь высокую дефор-мированность, что его запас пластичности исчерпывается, а упрочнение приближается к пре- [c.104]

Так как наряду с деформацией удлинения могут быть и деформации сдвигов, то, считая деформации малыми, нужно принять, что сдвигающие напряжения не влияют на деформации удлинения и, наоборот, нормальные напряжения не влияют на деформации сдвигов. Высказанные утверждения не справедливы в случае анизотропного материала, но они верны для материалов изотропных и ортотропных, механические свойства которых симметричны относительно трех взаимно ортогональных плоскостей, а оси координат Oj yz при этом должны быть совмещены с линиями пересечения плоскостей симметрии механических свойств. [c.144]

Пластическая деформация в срезаемом слое и слое под обработанной поверхностью распространяется в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала н условий резания (рис. 31). Упругие деформации как обратимые ьосста-навливаются (рис. 32). Пластические деформации развиваются на основе касательных (сдвигающих) напряжений, но поверхность сдвига при стружкообразовании лишь условно может считаться единственной. В действительности же имеет место несколько поверхностей сдвигов, расположенных в некоторой части деформированной зоны (рис. 33). Степень пластической деформации, глубину ее распространения впереди инструмента и лод обработанной поверхностью можно с известным приближением характеризовать углом действия со (рис. 34), определяющим направление деформирующей силы К по отношению к направлению движения [54, 128]. Для упрощения силы N я Р перенесены к вершине резца. [c.42]

Закон Гука может быть выражен также через октаэдрические сдвигающие напряжения и сдвигающие деформации Хокт= О вокт, где О — секущий модуль де( юрмации сдвига, зависящий от дес юрма- [c.56]

Рассмотрим деформацию сдвига твердого (упругого) тела и жидкой среды. В первом случае касательные напряжения, вызванные действием сдвигающей силы АТ = ASEip (рис. 2, а), пропорциональны угловой деформации ф [c.10]

В наших рассуждениях предполагалось, что напряжения (или экстранапряжения) в состоянии t определены формой материала в двух состояниях to, t простого сдвига. Следовательно, проведенное доказательство справедливо для любого изотропного идеально упругого твердого тела (определение его будет дано в главе 4). Нетрудно, однако, обобщить его на любой изотропный материал, напряжение которого или экстранапряжение в состоянии t определено заданием формы материала для произвольного числа состояний, связанных с состоянием t посредством простых сдвигов с общими сдвигающими плоскостями и общими линиями сдвига. Вся эта совокупность деформаций (история) в состоянии t будет обладать той же симметрией (по отношению к повороту на 180° вокруг оси вз), что и одиночный простой сдвиг to— t. [c.91]

Тело, которое под действием сдвигающей силы совсем не изменяет своей формы, называется жестким телом. Для такого тела = оо. Если принять, что fi представляет собой постоянную величину, то равенство (I. 8) выражает собой одну из форм закона Гука (Нооке), т. е. пропорциональность касательного напряжения деформации сдвига. Этот закон Гук выразил в 1678 г. в следующих словах п t tensio si vis.i Современная формулировка его такова д е-формация сдвига пропорциональна вызывающему ее касательному н а п р я ж е н и ю . В табл. (I. 1) помещены численные значения модуля сдвига для некоторых материалов. [c.22]

Заклепки. Работа заклепок не является типичной среди прочих связей. Ввиду укорочения стержня заклепки, возникающего при ее остывании, склепываемые листы оказываются сильно сжатыми. Поэтому, кроме деформации тела заклепки и смятия кромок отверстий листов, в работу связи включается также трение между листами. При этом в начале загрузки сдвиг сопряжения происходит из-за деформаций, возникающих до преодоления трения между листами. После того как сдвигающее усилие достигнет и превзойдет определеннную величину, зависимость между сдвигающим усилием и сдвигом станет иной, и деформации будут расти значительно быстрее. Экспериментами установлено, что трение в заклепочном соединении преодолевается при напряжениях на сдвиг в теле заклепки порядка около 50 Н/см , [c.13]

Пластическая деформация реальных тел сопровождается образованием и развитием субмикро-, микро- и макротрещин. Исходная структура реальных материалов также далека от совершенства. Причин образования дефектов, в том числе и трещин, много, и здесь нет необходимости подробно освещать этот вопрос. Процесс образования зародышей разрушения связывают прежде всего с движением дислокаций и взаимодействием полей напряжений подвижных и неподвижных дислокаций. Зародыш разрушения возникает при скоплении вакансий, а также дислокаций в микрообъеме, в котором накопленная упругая энергия достигает предельной величины, равной скрытой теплоте плавления. Образование микротрещины и трещины осуществляется при локализации пластического течения на линиях скольжения, формирование которых связано с переориентацией элементов структуры по направлениям вынужденного сдвига вдоль действия главного сдвигающего напряжения объединению микротрещин и их раскрытию способствует пересечение линий Ъсольжения. [c.8]

Как упоминалось ранее, разрушения, произведенные острыми импульсами напряжения, могут отличаться от разрушений, произведенных статически, также вследствие изменений механического поведения твердых тел при высоких скоростях нагружения. Эти различия не связаны с распространением волн напряжения как таковых и имеют место всегда, когда скорость нагружения достаточно велика. В пластичных твердых телах влияние увеличения скорости нагружения сказывается в том, что образующиеся разрушения становятся более похожими на те, которые наблюдаются в хрупких материалах. Эта задача была рассмотрена Б. Гопкинсоном [56] и сравнительно недавно Лизерзичем [85]. Вязкость связана с течением твердого тела под действием приложенных напряжений сдвига, а хрупкое разрушение возникает в том случае, когда мелкие трещины растут под действием приложенных растягивающих напряжений. Когда сила приложена лишь на очень короткое время, возникающие сдвигающие напряжения не успевают произвести течения заметной величины, и многие материалы выдерживают кратковременные напряжения гораздо большей величины, чем их статический предел текучести (см. Тейлор [139]). Далее, когда разрушение происходит при этих условиях, оно имеет форму хрупкого разрушения без течения вокруг поверхностей разрушения. В опытах с образцами из перспекса, описанными в гл. VI, это явление изучалось путем наблюдения разрушающихся образцов в поляризованном свете. Когда пластик деформировался медленно, остаточная деформация большой величины сохранялась после снятия нагрузки. Но в образцах, на которых производились взрывы маленьких зарядов, не наблюдалось такой остаточной деформации даже в областях, непосредственно прилегающих к поверхностям разрушения. [c.177]

Полагают, что деформированное состояние в зоне стружкообразования является плоским, и срезаемый слой в процессе резания претерпевает деформацию сдвига. Зона ОАВО состоит из поверхностей, на каждой из которых сдвигающие напряжения равны пределу текучести материала, уже упрочненного в результате предшествующей деформации. Линия ОВ представляет собой поверхность, на которой осуществляется окончательная сдвиговая деформация. [c.700]

В решетках металлов всегда имеются различные несовершенства, в том числе линейные дефекты — дислокации. Они в процессе пластической деформации перемещаются микроскачкамн вдоль плоскости скольжения разновременно и последовательно за счет единичных перемещений атомов (см. рис. 2.1). В связи с этим при сдвиге отсутствует необходимость преодолевать силы связи всех атомов, лежащих в данной плоскости решетки кристаллита, и сдвиг ее отдельных слоев значительно облегчается. Этим же объясняется и относительно малая прочность обычных кристаллов по сравнению с идеальными. Итак, пластическая деформация скольжением представляет собой движение линейных дислокаций вдоль плоскости скольжения под влиянием сдвигающих напряжений т меньшей величины, чем потребовалось бы для одновременного сдвига одной части решетки относительно другой в случае отсутствия дислокаций. [c.201]

Вязкое - это свойство жидкого вещесгва к восприятию сдвигающего напряжения т, вызываемого деформацией сдвига и зависящего от традиента среза О. Коэффициент пропорциональности [c.349]

Конструкционные металлы являются конгломератом спаянных, но случайно ориентированных анизотропных кристаллических зерен. На стадии упругого деформирования максимальные касательные напряжения в отдельных зернах могут отличаться от средних макроскопических напряжений по ориентировочным подсчетам до полутора раз (в обе стороны). Пластическое деформирование начинается сначала только в отдельных, наиболее неблагоприятно ориентированных зернах, в которых касательные напряжения значительно выше средних значений, и лишь при дальнейшем увеличении напряжений зона пластических деформаций распространяется на значительные объемы. Совокупность пластических сдвигов в отдельных зернах создает полосы скольжения, проходящие через конгломерат многих зерен и приблизительно совпадающие по направлению с плоскостями действия наибольших касательных напряжений, определяемых обычными методами механики сплошной среды. Схематически этот процесс показан на рис. 1.2. Под действием сдвигающих усилий отдельные слои материала скользят относительно друг друга, причем объем деформируемого материала остается постоянным. В результате получается угол пластического сдвига 7шах- Полосы скольжения являются местами концентрации микротрещин, из множества которых на определенном этапе деформирования формируется одна или несколько магистральных (микроскопических) трещин вязкого разрушения, которые могут быть [6, 541 трещинами сдвига или трещинами нормального отрыва. В первом случае говорят о разрушении путем сдвига или среза, во втором случае — о разрушении путем отрыва. [c.10]

СлЬдует заметить, что Троутон неправ, утверждая, что два сдвига действуют под прямым углом друг к другу . Их горизонталь-ные проекции находятся под прямым углом друг к другу, но не. они сами, так как плоскости, в которых действуют сдвиги, образуют угол, который больше 90° . Троутон продолжает В первой стадии, стадии приложения растягивающей силы, эффекты, производимые напряженным состоянием, на которое разложено общее, будут состоять из деформации всестороннего расширения и сдвигающей деформации. Течение может быть только следствием последней, так что непрерывное удлинение стержня происходит благодаря ей. Ничего подобного не происходит п]эи всестороннем напряжении, которое может иметь эффект только в начальной стадии . То есть, если материал сжимаем, а это, вообще говоря, так и есть, тогда гидростатическое напряжение будет изменять только его плотность сразу же после приложения всестороннего давления, и это все, что может произвести гидростатическое напряжение оно не будет оказывать влияния на течение. Непрерывное действие каждого сдвига вызовет соответствующее течение, описываемое для каждого случая уравнением т = Tiy, где % — касательное напряжение, т) —коэффициент вязкости, а у —скорость изменения направления любой материальной линии в плоскости сдвига, нормальной к касательному напряжению (см. рис. V. 1, а). Это, однако, заключает два предположения, которые не выражены явно во-первых, предположение о том, что наложение гидростатического давления или растяжения не влияет на величину коэффициента вязкости. Это верно только приближенно. Во-вторых, следует Заметить, что уравнение (I, е) определяет г для случая только одного простого сдвига, тогда как в этом случае имеется два сдвига, накладываемых один на другой. Но осложнение со- [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...