Результаты опытов при кручении

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ ПРИ КРУЧЕНИИ [c.266]

Для сложного напряженного состояния подобный метод оценки прочности непригоден. Дело в том, что для одного и того же материала, как показывают опыты, опасное состояние может наступить при различных предельных значениях главных напряжений Ох, Оз и 03 в зависимости от соотношений между ними. Поэтому экспериментально установить предельные величины главных напряжений очень сложно не только из-за трудности постановки опытов, но и вследствие большого объема испытаний. В случае сложного напряженного состояния конструкции рассчитывают на прочность, как правило, на основании теоретических разработок с использованием данных о механических свойствах материалов, получаемых при испытании на растяжение и сжатие (иногда используют также результаты опытов на кручение). Только в отдельных случаях для оценки прочности конструкции или ее элементов прибегают к моде- [c.195]

Однако при использовании критериев Мора или Писаренко — Лебедева требуется знание двух пределов прочности материала при растяжении и сжатии. Если величина Осж не известна, но имеются результаты опытов на кручение (среза), то по теории Мора [c.594]

Результаты опытов над кручением круглого бруса, рассмотренные в 50, позволили принять следующие допущения при изучении теории кручения [c.174]

В результате обработки данных большого числа испытаний, проведенных на образцах с размерами одного порядка, установлено, что для большинства хрупких материалов, имеющих дефекты в виде острых микро-и макротрещин, Л = 0,65 0,85. Уточненное значение константы А можно определить из третьего опыта при любом напряженном состоянии, отличном от одноосного растяжения и одноосного сжатия. В случае проведения третьего опыта при кручении из уравнения (У.14) получим [c.140]

Касательные напряжения в этом выражении являются функцией момента внешних сил М и относительного угла закручивания а, кривую зависимости которых получают опытным путем (рис. 68). Угол а связан с деформацией сдвига простым соотношением (Х.5), по которому можно построить кривую деформации чистого сдвига для нахождения предела текучести и определения крутящих моментов при кручении стержня, обладающих при деформации упрочнением (рис. 69). Результаты опытов по- [c.120]

Наличие нормальных напряжений в площадках, наклоненных под углом 45° к образующей вала, наглядно подтверждается на опыте разрушения чугунного образца. Чугун, слабо сопротивляющийся растяжению, разрушается при кручении в результате отрыва материала по винтовой поверхности, наклоненной под углом 45 к образующей (рис. 36, а). [c.69]

Диаграмма т = т(у). Для расчета круглого скручиваемого цилиндра на чистое кручение в любой стадии работы материала необходимо иметь для материала вала диаграмму т = т(у). Эту диаграмму можно построить, либо используя непосредственно опыт с тонкостенной осесимметричной цилиндрической трубкой, изготовленной из исследуемого материала и подвергаемой чистому кручению, либо путем пересчета результатов опыта с осевым растяжениям образца. В первом случае в опыте замеряются — крутящий момент и —угол закручивания. Учитывая при этом практическую однородность напряженного состояния во всем объеме трубки, вследствие ее малой толщины и, следовательно, вследствие практически равномерного распределения напряжений по толщине трубки, определим т и у из уравнений одинаково справедливых в рассматриваемом случае (однородность поля напряжений) и в упругой и в пластической стадиях работы материала [c.36]

Мы уже упоминали о большом разбросе в данных Барлоу (см. рис. 2.12) и противопоставляли его результатам, полученным в опытах на растяжение железа, аналогичные данные из опытов Вика. Все эти экспериментаторы интересовались главным образом прочностью или предельным сопротивлением этих материалов, однако никакой разумной системы для этих параметров не обнаруживали. Как мы увидим далее, многие из причин, по которым такая система не могла быть найдена, были впервые открыты в значительно более совершенных исследованиях Вертгейма. Массону также казалось странным утверждение Кулона о том, что отпуск не влияет на упругие свойства как при кручении, так и при изгибе. Он взял часовую пружину, измерил ее удлинение, затем подверг ее отжигу и испытал снова и получил, последовательно добавляя нагрузку 4 кгс, значения, указанные в табл. 50. [c.288]

На рис. 4.203 сравниваются графики зависимостей от Е для типичных результатов, полученных при простом растяжении, простом кручении, при простом нагружении в случае совместного растяжения и кручения с отношением ст/5=0,57, при непростом нагружении (сначала — растяжение, затем, сохраняя уровень последнего, наложение на него кручения и, наоборот, сначала кручение, а затем при сохранении его уровня наложение на него растяжения). На рис. 4.204 показаны данные, относящиеся к зависимости Г от и полученные в ряде опытов с указанными видами нагружения, к которым я добавил усредненные данные моих опытов при сжатии, чтобы показать еще раз, что когда напряжения и деформации определены для недеформированного тела, функция отклика для конечных деформаций, определенная как для моно -кристалла, так и для поликристалла, оказывается полностью одинаковой при нагружении при любом сочетании двух компонентов напряжений, имеющем место в опытах Р — М (на растяжение — кручение). Приведенные выше данные Дэвиса показывали, что [c.304]

В опытах А. Надаи имело место неоднородное деформированное состояние, и поэтому его результат, несравним с результатами наших опытов на кручение, которые изложены выше. Отметим, что в работе [68] изучался эффект Баушингера меди при малых деформациях сдвига, причем для оценки этого эффекта использовался способ, принятый в настоящей работе. Во всех случаях при определении условного предела текучести для нагружения в обратном направлении мы используем наклон начального участка диаграммы повторного нагружения. Если принять, что закон разгрузки остается линейным и независящим ог характера и величины пластической деформации, то при определении условного предела текучести для обратного нагружения на основе этого линейного закона разгрузки эффект Баушингера оказывается выраженным несколько резче. Это объясняется тем, что наклон начального линейного участка диаграммы повторного нагружения (в, противоположном направлении) несколько меньше наклона прямолинейного участка линии разгрузки [c.55]

Другой путь решения задачи заключается в установлении критерия прочности (критерия предельного напряженно-деформированного состояния). Для этого вводят гипотезу о преимущественном влиянии на прочность материала того или иного фактора полагают, что нарушение прочности материала при любом напряженном состоянии наступит только тогда, когда величина данного фактора достигнет некоторого предельного значения. Предельное значение фактора, определяющего прочность, находят на основании простых, легко осуществимых опытов на растяжение. Иногда пользуются также результатами опытов на кручение. Таким образом, введение критерия прочности позволяет сопоставить данное сложное напря- [c.200]

То, что он наблюдал нелинейные функции отклика при кручении призм из материалов, которые в составе растягиваемых стержней, по его наблюдениям, вели себя линейно, Вертгейм приписал большей точности, которая могла быть достигнута при измерении угла, чем при измерении удлинений. Это был факт, продемонстрированный Баушингером (Baus hinger [1881, 2]) 24 года спустя, когда он обнаружил нелинейную физическую зависимость для железа при аналогичном сравнении результатов опытов по кручению и растяжению призм 1). Вертгейм заметил, что нелинейность, обнаруживаемая в квазистатических опытах, согласовывалась с наблюденной в динамических опытах, поскольку в опытах с колебаниями частота увеличивается, в то время как звук затухает ). [c.132]

По сравнению со многими сотнями опытов с твердыми телами по одноосной деформации, описанными на протяжении последнего столетия, было проведено очень мало опытов при кручении и в особенности при кручении пэлых труб. Опыты же с трубками из отожженного материала составляют еще меньшую часть от этого числа. Если имеется какая-либо надежда полагать, что пластическая деформация поликристаллов может быть описана в терминах общих свойств материала, то упорядоченность, наблюдаемая в результатах одноосных испытаний таких твердых тел, можно было бы распространить на данные, полученные в опытах на кручение тонкостенных полых трубок. Я впервые обнаружил, что такое распространение результатов, найденных при испытаниях, допустимо (Bell [1968, 1], стр. 181—183), получив благоприятную возможность проверить эксперименты на кручение полностью отожженных трубок, проделанные О. В. Диллоном (Dillon [1963, 1]), который в 1962 г., проводя эти опыты, был сотрудником университета Джона Гопкинса. [c.175]

Рис. 4.314. Опыты Муна (1972). Результаты опыта на кручение труб из полностью отожженного алюминия при 297 К (темные и светлые кружки) в сравнении с данными, предсказываемыми на основании формулы (4.29) (сплошные линии), а) Приведены три цикла разгрузки б) мультимодульность во время разгрузок и повторных нагружений согласно формуле (3.29)

Нужно, наконец, упомянуть и о весьма обширном мемуаре Вертгейма о кручении ). Он подвергнул испытаниям цилиндры круглого и эллиптического сечений и призмы прямоугольного сечения, а в некоторых случаях также и трубчатые образцы. Материалами были сталь, железо, стекло, древесина. Из этих испытаний Вертгейм вновь пришел к заключению, что коэффициент поперечного укорочения (коэффициент Пуассона) равен не 1/4, а ближе к 1/3. Измеряя внутренний объем труб, подвергнутых кручению, Вертгейм нашел, что он ухменьшается с увеличением угла кручения (как это и должно быть, если учесть, что лродольные волокна принимают форму винтовых линий). Обсуждая результаты опытов по кручению брусьев эллиптического и прямоугольного профилей, Вертгейм, не зная о теории Сен-Венана, приходит, однако, в своих выводах к хорошему совпадению с этой теорией. Вместо теории Сен-Венана он применяет неудовлетворительную формулу Коши (см. стр. 135), вводя в нее поправочный коэффициент. Исследуя крутильные колебания, Вертгейм обратил внимание на то, что при малых амплитудах частота колебаний получается выше и что при весьма малых напряжениях величина модуля упругости может оказаться более пысокой, чем при больших напряжениях. [c.267]

Наблюдаемые расхождения кривых /, (е ) и т ах = /2 (Утах), построенных по результатам опытов при различных соотношениях главных нормальных напряжений, указывают на приближенность условий пластичности Мизеса и Кулона даже для пластичных материалов, причем степень отклонения от того или иного условия зависит от принятого допуска на деформацию. В этом отношении показательны опыты Роша и Эйхингера по испытанию стальных образцов на растяжение и кручение, описанные в работе [568]. Анализ экспериментальных данных проводился путем сопоставления касательных напряжений при растяжении Тр и при кручении Тк, соответствующих пределу упругости, и в пластической области. В результате усреднения данных шестнадцати опытов были получены следующие соотношения касательных напряжений [c.296]

Дарлингтон и Саундерс [21], предполагая симметричность, т. е. считая, что Si2 = S2i, использовали равенство (25) для определения величины 5бб. Они отметили, что найденное таким образом значение податливости при сдвиге Sgs хорошо согласуется с опытами на ползучесть при кручении образца в случае 0 = 0°, хотя и не привели результатов этих опытов. Полученное согласование, казалось бы, позволяет заключить, что 5i2 = S2i тем не менее этот вопрос остается открытым, поскольку член 4О45 в формуле (25) по величине намного превышает 5ц, 52i и Si2, так что несовпадение 5,2 и 52j (если оно имеет место) не оказывает существенного влияния на величину See- [c.111]

Обычно первую связывают с именем Г. Галилея, Многочисленные опыты показывают что эта теория не отражает действительного характера поведения материала. В случае o = — а , Oj = О, т. е. в условиях чистого сдвига, который удается наблюдать при кручении тонкостенной круглой трубы, обсуждаемая Теория (если материал находится в пластичном состоянии) переоценивает возможности материала. Если же О а, Э Оа О3, т. е. при трехосном сжатпн эта теория недооценивает возможности материала ). Лишь в очень редких ситуациях эта теория дает удовлетворительный результат, например при чистом сдвиге, в условиях хрупкого состояния материала при трехосном растяжении материала, находящегося в хрупком состоянии. Коль скоро те редкие случаи, в которых первая теория верна, относятся к случаям хрупкого разрушения, уместно эту теорию называть теорией прочности, а критерий (8. 2) — критерием прочности. [c.526]

Таким образом, результаты опытов показывают, что прп кручении стержень представляет как бы систему жестких кружков, насаженных центрами на общую ось OiOj. При деформации все эти кружки, не меняя своего вида, размеров и взаимных расстояний, поворачиваются один относительно другого. [c.165]

Разрушение в условиях многоосного напряженного состояния происходит, когда наибольший круг Мора, соответствуюш,ий напряженному состоянию в заданной характерной точке, касается или выходит за огибающие кругов Мора, построенные по результатам опытов на разрушение образцов из того oj e самого материала при растяжении, сжатии и кручении. [c.151]

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]

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]

При рассмотрении рис. 1, б, содержащего результаты опытов 1ри совместном кручении и растяжении, выясняется, что здесь шова справедливы те же выводы, что и в случае простого распоря-кения. Здесь также при уменьшении напряжения происходит не-шачительный возврат. [c.107]

Эксперименты Вертгейма по кручению в свете сегодняшнего дня можно считать превосходящими по важности эпохальную теорию Сен-Венана. Вертгейм обнаружил, что при малых квазистатиче-ских деформациях сплошных и полых латунных, железных и стальных цилиндров кругового и некругового поперечного сечения функция отклика при кручении была нелинейной. Поэтому он отказался от представления результатов опытов с использованием модуля сдвига. Он совсем не был удивлен, когда нашел, что изменение объема пропорционально квадрату закручивания и что изменение осевых размеров не пропорционально углу закручивания. Такие аномалии в контексте линейной функции отклика были объяснимы, поскольку он установил, что исследуемая проблема нелинейна. [c.132]

Прежде чем приступить к измерениям в опытах на кручение, Вертгейм для каждого образца определял модуль упругости Е при растяжении и устанавливал величину сопутствовавших ему изменений объема полых стержней. Он ожидал, что изменения объема будут иметь место, и нашел, что результаты его измерений для латунных образцов весьма приблизительно согласуются с ожидавшимися им значениями. То, что согласованность результатов его измерений для железных и стальных образцов была иной, он приписал условиям, в которых находились образцы до проведения опытов. Его опыты по кручению со стеклом сопровождались наблюдениями эффекта фотоупругости. Несмотря на осложнения при экспериментах, затруднившие получение количественных результатов, и вопреки тому, что нагружение, вызывающее кручение, сделало невозможным сравнение с теорией Неймана, описание Вертгей-мом явления фотоупругости в процессе нагружения представляет интерес. [c.133]

Эксперименты Баушинге-ра (Baus hinger [1881, 2]), в которых он также изучал кручение призматических стержней круглого, эллиптического, квадратного и прямоугольного поперечных сечений, имели преимущество быть выполненными четверть века спустя после создания теории Сен-Венана. Тем не менее и Баушингер нашел, что измерения при кручении достаточно чувствительны для того, чтобы легко обнаружить существенную нелинейность, однако он не был настроен против представления результатов своих опытов в видетаблицы значений касательного модуля при сдвиге. На рис. 2.37 приведены значения касательного модуля при сдвиге, найденные Баушингером при различных формах поперечного сечения чугунных призматических образцов. [c.135]

Я выбрал относящиеся к нашему обсуждению результаты из обширных таблиц Фохта для измерений при кручении и изгибе девяти образцов, вырезанных из пятидесятимиллиметровых по толщине пластин, изготовленных из зеленоватого стекла с удельным весом 2,540 (и показателем преломления 1,55). Он отметил, что, несмотря на значительную толщину, в поляризованном свете стекло оставалось бесцветным ). Начиная с глубины 6 мм, стекло оказалось вполне изотропным, о чем судил Фохт на основании сравнения значений модуля упругости при сдвиге, определенного в девяти опытах при шести различных комбинациях длины образца и его ориентации в пластине, как это видно из данных табл. 73. Образцы, обозначенные в таблице символами 1 и II, были вырезаны вблизи поверхности и имели постоянные упругости, отличные от постоянных упругости для образцов с большей глубины. Для последних среднее значение коэффициента Пуассона составило 0,213 при наименьшем 0,211 и наибольшем 0,218. [c.358]

Тем не менее работа Бока о зависимости коэффициента Пуассона от температуры представляет сама по себе интересный первый подход к изучению важного явления. Он повторил с большей точностью эксперименты Кирхгофа тридцатипятилетней давности, определяя коэффициент Пуассона непосредственно из опытов на совместное действие кручения и изгиба способом, независящим от размеров поперечного сечения образца. Поскольку система зеркал и все другие детали эксперимента были воспроизведены в точности, интересующемуся нужно только обратиться к описанной выше работе Кирхгофа 1859 г. Для проведения опытов при различных температурах Бок поместил установку в железный ящик в виде прямоугольного параллелепипеда, который находился в ящике большего размера, так что пространство между стенками ящиков могло нагреваться. Сославшись на то, что Кирхгоф стоял перед проблемой рассмотрения противоположных мнений Пуассона и Вертгейма, которая была совершенно определенно решена в пользу последнего, но с различными коэффициентами Пуассона для каждого материала. Бок вновь изучил вопрос, действительно ли в результате эксперимента Кирхгофа может быть получено абсолютное значение коэффициента Пуассона. Он отметил, что, так как уточненные результаты отличаются от первоначальных самое большее на 1 %, в то время как отклонения, обусловленные индивидуальными особенностями образцов, превышают эту величину, необходимо еще более тщательно учитывать термическую предысторию и такие явления, как термоупругое последействие, которое, конечно, могло влиять на результаты экспериментов. [c.369]

Тэйлор и Квинни выбрали для сравнения пути чистого растяжения и чистого кручения полых трубок из отожженной поликристалличе-ской меди. Они использовали кривую напряжение — деформация, полученную в опытах на кручение, для отыскания функций отклика напряжение — деформация при растяжении, показанных на рис. 4.60, на основании гипотезы Максвелла — Мизеса и гипотезы Геста — Треска, которую Тэйлор и Квинни считали гипотезой Мора. Сравнение результатов, полученных на основании этих двух гипотез, с прямыми наблюдениями в опытах на растяжение показали, что, по-видимому, ни одна из гипотез не согласуется с экспериментальными фактами. [c.109]

Оставляя обсуждение этой корреляции до раздела 4.31, посвященного эффекту Савара — Массона, я начну здесь дальнейший анализ эксперимента Тэйлора и Квинни (Taylor and Quinney [1931, 1]), проведенного 40 лет назад, который был описан в разделе 4.14. Эксперимент, результаты которого показаны на рис. 4.104, состоял в сравнении двух испытаний отожженных медных трубок — одной иа одноосное растяжение и другой на чистое кручение. Оба испытания были проведены при монотонно возрастающем напряжении до получения большой деформации. Строя график по данным, полученным при растяжении, на плоскости в осях условное напряжение — логарифмическая ( истинная ) деформация и сравнивая его с графиком зависимости между номинальным касательным напряжением и деформацией сдвига при кручении, они заключили, как мы видели в разделе 4.14, что не применимы ни гипотеза течения Треска— Геста, ни гипотеза течения Максвелла — Мизеса (см. рис. 4.60). Вновь обнаруживаем в истории эксперимента пример пристрастия к концепции, повлиявшего на представление и интерпретацию экспериментальных результатов. Когда результаты тех же самых двух опытов были пересчитаны для сравнения к условному напряжению и к условной деформации, они не только показали точное соответствие с гипотезой Максвелла — Мизеса, но графики —е и 5 —s обеспе- [c.175]

Как можно было ожидать, опыты на кручение полых труб пока-зывают переходы второго порядка, обнаруженные и в опытах при одноосной деформации. На рис. 4.105 представлены результаты че> тырех экспериментов на кручение полых труб, составляющие часть докторской диссертации, посвященной исследованию одновремен- [c.176]

В 1934 г. Тэйлор и Квинни (Taylor and Quinney [1934, 2]) провели опыты по кручению и сжатию для определения теплового поведения с помощью как термопар, так и калориметров. По измерениям при помощи обоих приборов они получили сравнимые результаты. Деформированные образцы быстро снимались с закручивающего устройства и бросались в калориметр. Для отожженной чистой меди и мягкой стали порядок значений скрытой теплоты был одинаковым, но вместо того, чтобы оставаться постоянным по значению в процессе деформирования, скрытая теплота претерпевала процентное уменьшение при весьма больших деформациях. Сравнивая результаты измерений по калориметру для чистой меди с максимальным напряжением, достигавшимся при Ig (/io//i) = l,45 по данным опыта, представленным на рис. 4.91, они показали, что работа по холодной обработке, необходимая для насыщения меди скрытой энергией при комнатной температуре, была примерно такой же, как и та, которая необходима для того, чтобы повысить прочность металла до ее максимального значения. [c.180]

Таким же важным результатом опытов Миттала является то, что дс( юрмации перехода, при которых я обнаружил изменение значения индекса формы в случаях растяжения, сжатия, кручения при простом нагружении поликристаллических образцов и для определяющих сдвигов в монокристаллах, как удалось показать, являются совершенно не зависящими от пути нагружения. В табл. 137 собраны результаты измерений, проведенных Митталом, этих деформаций перехода для каждого типа нагружения и их общее [c.306]

В 1951 г. Бернард Будянский, Норрис Ф. Доу, Роджер В. Петерс и Роланд П. Шепард (Budiansky, Dow, Peters and Shepard [1951, 1]) испытывали тонкостенные цилиндры из алюминиевого сплава 14 S-T 4, нагружая образцы при сжатии до деформаций порядка 0,005, после чего они вводили одновременно со сжатием кручение при заранее заданном соотношении нормальных и касательных напряжений. Их результаты, которые вызвали серьезную дискуссию по поводу того, могли или нет авторы принимать линейный характер функции отклика, оказались не соответствующими ни их версии деформационной теории, ни теории течения, ни предложенной ими теории скольжения при пластической деформации. Анизотропия в крупных цилиндрах, изготовленных при помощи штамповки, особенности изучавшихся сплавов и использование жестких испытательных машин, для которых деформации были предписаны, должны были быть факторами, влияющими на результаты опытов этих авторов, [c.309]

В. С. Ленский (Lensky [1960, 1]) в 1960 г. сообщил о ряде опытов с относительно маленькими тонкостенными трубчатыми образцами из меди и малоуглеродистой стали, которые также были выполнены на жестких испытательных машинах, в данном случае полуавтоматических, для обеспечения заданной истории деформирования при совместном растяжении и кручении. Пути нагружения в опытах Ленского, которые включали и нагружения и разгрузки, были показаны в виде кривых совместно с некоторыми прямыми, наклон которых характеризует отношение приращений касательных и нормальных напряжений в различных точках пространства деформаций. Я включил на рис. 4.207 результаты двух опытов с медными образцами — траектории деформирования, состоящие из прямолинейных участков, сопрягающихся под теми или иными углами, и на рис. 4.208 — результаты опытов с двумя медными образцами при криволинейных траекториях деформирования, которые сами по себе достаточно наглядны для объяснения того, что наблюдается, когда выполняется обычный инженерный опыт на жестких испытательных машинах. Индекс 3 относится к компонентам кручения, и индекс 1 — растяжения. [c.310]

Рис. 4.215. Опыты Муна (1972). а) Результаты опытов (точки) на кручение труб из полностью отожженного алюминия с нагружением в обоих противоположных направлениях до появления конечных деформаций. Сплошные линии соответствуют предсказанию, получаемому иа основании формулы (4.29) б) мультимодульность , наблюдаемая в опытах при обратном направлении кручения, и сопоставление с предсказанием на осиовании формулы (3.29) (сплошные

Рис. 4.234. Результаты опытов по простому и сложному нагружению при совместном растяжении и кручении труб, изготовленных из полностью отожженного алюминия, сравниваемые с зависимостью Т от Г, предсказываемой на основании (4.75) 7 и Г определяются на основании формул (4.70) и (4.71). Начальный индекс формы г=2 сплошная линия — теория (Белл) / — опыт 1461 — сложное нагружение 2 — опыт 1424 — простое нагружение при s7 =0,46 3 — опыт 1451 — нагружение сложное 4 — опыт 1421 — нагружение простое при5/а=1,52 5 — опыт 1415 — нагружение сложное б — опыт 1453 — простое растяжение 7 — опыт 1455 — простое растяжение 8 — опыт, выполненный в августе 1957 г.— простое сжатие 9 — опыт 1416 — нагружение сложное.

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...