Напряжений называется

ность материала зависит от величины и знака наибольших ох и наименьших а3 главных напряжений; напряжение аа на прочность материала влияет незначительно и им можно пренебречь. Условие прочности записывается в следующем виде:

деформации без заметного роста напряжений. Напряжение, соответствующее точке С диаграммы, называется пределом текучести — а,.

где Н — постоянная. На рис. 5.7 представлены данные, находящиеся в удовлетворительном соотношении с уравнением (5.10). Здесь критерий разрушения представлен в виде прямой линии. Из рисунка следует, что при отсутствии деформации (ek — 0) критическое значение нормальных напряжений (напряжение отрыва частицы от матрицы) для карбидов железа в стали равно 1200 МПа или ?/150. Из рисунка следует также и практически важный вывод: с уменьшением прочности

стыках на границах зерен. Можно отметить, что после исчезновения внутренних напряжений, напряжение течения в образцах было очень близко к напряжению течения, наблюдаемому в образцах Си с подобным размером зерен, но полученным совершенно другим методом, а именно: методом газовой конденсации в инертной среде [238].

НАПРЯЖЕНИЕ ОСТАТОЧНОЕ — упругая деформация и соответствующее ей напряжение, уравновешенное внутри тела при отсутствии внешних сил. В отличие от временных напряжений (напряжение внутреннее), Н. о. сохраняются во времени. В зависимости от степени локальности различают: Н. о. 1-го рода (макроскопические), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами всего тела; существующие методы оценивают гл. обр. Н. о. 1-го рода; Н. о. 2-го рода (микроскопические), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами зерен; определяются рентгенографич. методами; Н. о. 3-г о р о д а (субмикроскопич. искажения), уравновешивающиеся в объемах одного порядка с размерами атомно-кри-сталллч. решетки; надежные методы определения Н. о. 3-го рода еще недостаточно разработаны. Осн. причиной возникновения Н. о. является неоднородность деформированного состояния ввиду различного изменения длины (объема) в разных зонах тела. Причиной появления этой неоднородности может быть: температурный градиент, напр, при резком нагреве или охлаждении (термические или температурные напряжения); неоднородность теплового расширения разных структурных или конструктивных составляющих тела (гетерогенные структуры, биметаллы и др.); фазовые превращения (фазовые напряжения); неоднородность пластич. деформации (Н. о. после поверхностного наклепа).

Пусть требуется найти касательное напряжение в точке А, находящейся внутри балки. Проводим через эту точку поперечное сечение и на расстоянии dz от него еще одно поперечное сечение. Таким образом, из балки выделяется бесконечно малый элемент (рис. 12.30, а). Пусть в сечении, проходящем через точку Л, действует изгибающий момент Mx-\-dMx, а в другом сечении — Мх. Теперь через точку А проведем продольное сечение aAdcb (рис. 12.30, б). Очевидно, что чем меньше площадь aAdcb, тем больше по величине касательные напряжения, возникающие на ней. Наименьшей площадь aAdcb становится, если эта площадка проведена нормально к контуру (рис. 12.30, б). Вследствие закона парности касательных напряжений, напряжение t ъ поперечном сечении направлено перпендикулярно отрезку ad, т. е. вдоль касательной к контуру. Вместе с тем, учитывая тонкостенность стержня можно говорить о равномерности распределения не только нормальных, но и касательных напряжений по толщине профиля (рис. 12.30, г). Расположение же касательных напряжений по направлению касательной к контуру свидетельствует о том, что это есть полное напряжение. При выводе формулы для касатель-

напряжение 1 (рис. 170)! Ниже приведена упрощенная схема возникновения концентрации напряжений, основанная на явлении искажения силового потока в зоне ослаблений. Не отражая всей сложности явлений, схема наглядно и достаточно в"ерно представляет картину концентрации напряжений и позволяет сделать определенные практические выводы.

Материал Род напряжений Напряжение в кг/см'

№ точки измерения напряжений Напряжение, кПсм* ...... 1 0,7 2 3,2 3 0,4 4 0,8 5 0,4

Составляющие напряжений. Напряжение (поверхностная сила, приходящаяся на единицу площади) является в действительности вектором и не совпадает вообще с направлением нормали к поверхности.

Составляющие напряжений. Напряжение (поверхностная сила, приходящаяся

Разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием агрессивной среды и переменных растягивающих напряжений, называется коррозионной усталостью. В химической промышленности нередки случаи такого разрушения деталей аппаратов и машин. Разрушение вследствие усталости обычно сопровождается образованием меж- и транскристаллитных трещин, развитие которых идет главным образом в период приложения растягивающих напряжений. В условиях переменных напряжений разрушение металлов и сплавов происходит при напряжениях, меньших чем напряжения, необходимые для возникновения коррозионного растрескивания при растягивающих нагрузках.

При коррозионной усталости наблюдается снижение предела усталости по сравнению с пределом усталости металла в отсутствие коррозионного воздействия агрессивной среды. Пределом коррозионной усталости или коррозионной выносливости называется то максимальное напряжение, которое может выдержать образец при данном числе циклов в условиях коррозионного воздействия. Предел коррозионной усталости является условной величиной, а не истинным пределом, так как металл при длительных выдержках разрушится и без знакопеременных напряжений, а лишь от одной коррозии. Поэтому предел коррозионной усталости обусловливают числом циклов знакопеременных нагрузок, которые при испытаниях выдерживают образец металла при данном напряжении, т. е. цифровые значения предела коррозионной усталости относят к определенной базе испытаний (числу циклов).

Влияние концентрации напряжений. Разрушение деталей при переменных напряжениях происходит вследствие прогрессивно развивающейся трещины, которая возникает в наиболее напряженном месте детали. Поэтому прочность при переменных напряжениях тесно связана с местными напряжениями, развивающимися вблизи отверстий, выточек, шпоночных канавок, галтелей, резьбы, входящих углов, рисок, а также в местах внутренних дефектов материала: трещин, включений и т. д. Эти места (например, вблизи надрезов), являющиеся причиной возникновения местных напряжений, называют концентраторами напряжений. Явление возникновения местных напряжений называется концентрацией напряжений.

Под обобщенными возможными перемещениями понимаются не только вариации линейных би и угловых 6Ф перемещений, но и вариации внутренних сил и моментов 6AQ и 6ДМ. В строительной механике при приближенных решениях задач статики используются два принципа: принцип возможных перемещений и принцип возможных изменений напряжений. Изложенный в данном параграфе метод использует оба эти принципа, поэтому его можно назвать обобщенным принципом возможных перемещений. В механике сплошной среды этот принцип (использующий вариации перемещений и напряжений) называется принципом Рейсснера.

Наибольшее числовое положительное значение переменной составляющей цикла напряжений называется амплитудой напряжений цикла.

Концентрация напряжений. Концентрацией напряжений называется повышение напряжений в местах изменений формы или нарушений сплошности материала.

Время однократной смены напряжений называется периодом. Циклом напряжений называется совокупность всех значений напряжений о (или т) за время одного периода Т (рис. 25.1).

Релаксацией напряжений называется процесс постепенного ослабления напряжений при длительной постоянной нагрузке в результате перехода упругой деформации элемента в пластическую. Для предотвращения релаксации упругие элементы подвергают стабилизации — технологической операции, заключающейся в длительном или многократном нагружении элемента, иногда при повышенной температуре.

Полусумма максимального и минимального напряжений называется средним напряжением цикла:

менных напряжений называется выносливостью (при контактном нагружении эта способность называется контактной выносливость ю). Наибольшее по абсолютной величине напряжение, которое материал в состоянии выдержать при данной характеристике R неограниченно большое число циклов, называется пределом выносливости*. Предел выносливости можно указать для большинства черных металлов и некоторых других металлов и сплавов. Практикой установлено, что образцы из таких материалов, выдержавшие достаточно большое число циклов напряжений, при дальнейшем увеличении числа циклов не разрушаются. В связи с этим в качестве предела выносливости принимается то наибольшее напряжение, при котором материал выдерживает определенное, так называемое базовое число циклов NQ. В соответствии с ГОСТ 2860—65 следует принимать Л^б = Ю7 циклов.

Изменение напряжений во времени происходит по закону синусоиды. Время однократной смены напряжений называется периодом и обозначается Т (рис. 0.2, а — в).