Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника
Посмотреть оригинал

ДЕФОРМАЦИЯ И РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

ВИДЫ НАПРЯЖЕНИЙ

Деформацией называется изменение размеров и формы тела под воздействием приложенных сил.

Деформация вызывается действием внешних сил, приложенных к телу, или различными физико-механическими процессами, происходящими в самом теле (например, изменением объема отдельных кристаллов при фазовых превращениях или вследствие температурного градиента). При этом напряжения [1] в случае одноосного растяжения 5 = P/F.

Сила Р, приложенная к некоторой площадке Р, обычно не перпендикулярна к ней, а направлена под некоторым углом, поэтому в теле возникают нормальные и касательные напряжения (рис. 48, а). Напряжения могут быть: истинными — когда силу относят к сечению, существующему в данный момент деформации;

Образование нормальных а и касательных т напряжений в случае приложения силы Р к площадке F

Рис. 48. Образование нормальных а и касательных т напряжений в случае приложения силы Р к площадке F (а) и эпюры растягивающих напряжений при различных концентраторах напряжений (б); он — номинальное (среднее) напряжение (показано штриховой линией); ак — максимальные напряжения

условными — когда силу относят к исходной площади сечения. Истинные касательные напряжения обозначают t и нормальные S, а условные соответственно т и о. Нормальные напряжения подразделяют на растягивающие (положительные) и сжимающие (отрицательные).

Наличие в испытуемом образце (изделии) механических надрезов, трещин, внутренних дефектов металла (металлургического, технологического или эксплуатационного происхождения), сквозных отверстий, резких переходов от толстого к тонкому сечению приводит к неравномерному распределению напряжений, создавая у основания надреза пиковую концентрацию нормальных напряжений (рис. 48, б). В связи с этим такие источники концентрации напряжений называют концентраторами напряжений. Пик напряжений ак тем больше, чем меньше радиус концентратора напряжения и чем больше глубина надреза с: ак = 2сгн Ус/r, где он — номинальное (среднее) напряжение.

Так как напряжения вызываются разными причинами, то различают временные напряжения, обусловленные действием внешней нагрузки и исчезающие после ее снятия, и внутренние остаточные напряжения, возникающие и уравновешивающиеся в пределах тела без действия внешней нагрузки.

Внутренние остаточные напряжения возникают в процессе быстрого нагрева или охлаждения металла вследствие неоднородного расширения (сжатия) поверхностных и внутренних слоев. Эти напряжения называют тепловыми, или термическими. Кроме того, напряжения появляются в процессе кристаллизации, при неоднородной деформации, при термической обработке вследствие неоднородного протекания фазовых превращений по объему. Их называют фазовыми, или структурными.

  • [1] Понятие напряжение введено для оценки величины нагрузки, не зависящей от размеров деформируемого тела.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы