Диаграммы деформирования материалов.
Диаграмма деформирования является нелинейной. Она строится на основе экспериментов. Наиболее распространенным видом механических испытаний является одноосное растяжение.
- длина (рабочая зона) - начальная площадь поперечного сечения | |
– усилия – изменение длины ( ) |
Диаграмма такого рода говорит только о поведении образца, но не материала в целом. Следовательно, необходимо перейти к характеристикам, которые бы отражали поведение материала и не зависели бы от геометрии тела.
- напряжения; - деформация - предел прочности - предел пропорциональности - предел упругости - предел текучести |
Точке А диаграммы соответствует напряжение σ и полная деформация ε, которую в свою очередь можно разделить на упругую εе и пластическую εр. После разгрузки упругая деформация исчезает, а пластическая остается.
Остаточные напряжения и деформации.
Это напряжения и деформации, остающиеся в теле после полной или частичной разгрузки. Остаточные деформации могут состоять из пластических деформаций и упругих. Остаточные напряжения определяются наличием упругой составляющей.
Если в теле было реализовано однородное НДС, то после полного освобождения этого тела от нагрузок, в нем будут присутствовать остаточные деформации (состоящие только из пластической части), а остаточные напряжения будут отсутствовать. Кроме случая с неполной разгрузкой остаточные напряжения возникают также тогда, когда тело не является единым материалом, при наличии концентраторов напряжений и т.д. (т.е. при нарушении однородности поля НДС). |
Упругопластическое деформирование начально-анизотропных материалов. Теория Петрищева.
Рассмотрим изотропный и анизотропный материалы при гидростатике:
- изотропный
- анизотропный
Теория Петрищева.
- обобщенные интенсивности напряжений и деформаций.
Условные и истинные напряжения и деформации. Условный предел текучести. Эффект Баушингера.
Условные и истинные напряжения и деформации.
- длина (рабочая зона) - начальная площадь поперечного сечения | |
– усилия – изменение длины ( ) |
такие напряжения и деформации называются условными.
Если , где – значение площади в текущий момент времени, то такие напряжения называются истинными. Если , то такая деформация называется истинной (иногда логарифмической).
Условный предел текучести.
Если материал не имеет четко выраженной площадки текучести, то вводится понятие условного предела текучести .
Условный предел текучести – напряжение, при котором пластическая деформация остающаяся после снятия нагрузки составляет 0,2%. |
Эффект Баушингера.
Рассмотрим условный материал, имеющий одинаковые диаграммы растяжения и сжатия.
Осуществим процесс активного нагружения (переход из 1 в 2). Из 2 произведем разгрузку, а затем повторим нагружение. Кривая дойдет до точки 2 и далее опять по диаграмме. В результате предварительной пластической деформации вызванной растяжением предел текучести на растяжение увеличится, а на сжатие – уменьшится. Это явление и носит название эффект Баушингера. |