Напряжения возникают

Важно в итоге получить зависимость перечисленных параметров от среднего напряжения, возникающего при глубокой вытяжке, которое можно определить по формуле

Условие прочности при кручении будет выполнено в том случае, если максимальное значение напряжения, возникающего при кру-

Проследим за изменением напряжения, возникающего в некоторой точке А, находящейся на поверхности оси, при повороте последней.

Существует большая группа материалов, в числе которых как хрупкие (например, чугун), так и пластичные (медь), у которых прямолинейный участок ОА на диаграммах растяжения-сжатия вообще отсутствует. У них существует предел упругости, но нет предела пропорциональности. Об этих материалах говорят, что они не следуют закону Гука. Для всех таких материалов понятие модуля упругости, строго говоря, лишено смысла. Точный теоретический расчет значения напряжения, возникающего

Формула (5.20) вполне точна только для прямоугольного сечения, так как только в этом случае предположение о равномерном распределении сдвигающей силы по ширине плоского волокна достаточно близко к истине. Действительно, в силу парности тангенциальных напряжений вектор напряжения, возникающего в точке поперечного сечения стержня, близкой к его наружной поверхности, должен быть направлен по касательной к контуру его поперечного сечения. Это следует из того, что сдвигающее напряжение

Сигналы с нагрузочных сопротивлений снимаются по очереди: сначала с R0, затем по возвращении луча в исходное положение — с Rx или в обратной последовательности. Величина постоянного нагрузочного сопротивления R0 подбирается таким образом, чтобы, с одной стороны, передний фронт импульса напряжения, возникающего на этом сопротивлении при замыкании цепи, был достаточно большим для достоверного измерения сигнала осциллографа; с другой стороны, чтобы величина постоянной времени испытуемого электрода была меньше постоянной времени остальной цепи. Кроме того, как Ro, так и Rx не должны превышать входное сопротивление осциллографа. На рис. 6.5 представлены типичные осциллограммы импульсов напряжения, снятые соответственно с R0 и Rx. По измеренному переднему фронту импульса напряжения, снимаемого с постоянного нагрузочного сопротивления (участок АБ осциллограммы на рис. 65, а), находим силу начального тока внешней поляризации IQ (омический ток). По найденной iB и измеренной безынерционной части переднего фронта импульса (участок АБ на рис. 65,6), снимаемого с электролитической ячейки Еи (омическое напряжение), определяется омическая составляю-

Важное значение имеет тип напряжения, возникающего в оксиде или сплаве, поскольку от этого будет зависеть, складывается ли это напряжение с приложенной внешней нагрузкой или, наоборот, вычитается из нее. Как можно показать с помощью уравнений (16) и (17), напряжение роста всегда будет сжимающим в оксиде и растягивающим в подложке, за исключением систем MgO/Mg и LiO/Li, редко встречающихся на практике. Из уравнений (14) и (15) и данных табл. 4 видно, что при резком охлаждении температурные напряжения обычно бывают сжимающими в оксиде и растягивающими в подложке, а при резком нагреве наоборот. Важным исключением из этой общей закономерности является лишь система NiO/Fe.

При рассмотрении ползучести композита необходимо принимать во внимание состав матрицы и дисперсной фазы. Деформация и скорость деформации при сдвиге являются одними и теми же для матрицы, волокна (наполнителя) и всего композита. Составляющие напряжения, возникающего в композите при некоторой скорости деформации, имеют вид

нейшим вычислением максимального напряжения, возникающего в среднем сечении образца под действием этой силы.

Нагрузка, прилагаемая к телу, передается от одной его части к другой посредством внутренних усилий, которые в общем случае изменяются от точки к точке как по величине, так и по направлению. Интенсивность внутренних усилий в отдельных точках выражается через напряжения. Составляющие напряжения, возникающего на малой площадке с нормалью п, выражаются в прямоугольной системе координат следующим образом:

Размеры упругого элемента определяют таким образом, что для самого большого напряжения, возникающего при максимальной измеряемой силе, выполняется условие ар тах <сгр, где Ор — предел пропорциональности. Для стали обычно выбирают о>тах = = 150—300 мПа.

Чем сложнее форма термически обрабатываемой детали, тем тщательнее следует выбирать условия охлаждения, потому что, чем сложнее деталь, чем больше различие !в сечениях детали, тем большие внутренние напряжения возникают в ней при охлаждении.

При температурах ниже температуры начала рекристаллизации, наблюдается явление, называемое возвратом. При возврате (отдыхе) форма и размеры деформированных, вытянутых зерен не изменяются, но частично снимаются остаточные напряжения. Эти напряжения возникают из-за неоднородного нагрева или охлаждения (при литье и обработке давлением), неоднородности распределения деформаций при пластическом деформировании и т, д. Остаточные напряже-

Сварочные деформации и напряжения возникают вследствие локальной пластической деформации отдельных зон сварного соединения из-за неравномерного разогрева при сварке. Металл в зоне максимального нагрева (шов и зона термического влияния), претерпевший пластическую деформацию сжатия при нагреве, после полного охлаждения получает остаточное укорочение. Это укорочение приводит к изменению формы и размеров всей сварной заготовки. Абсолютное укорочение (ДДВ и ACD) линейных элементов (ЛВ и CD) пропорционально их длине в зоне пластической деформации (ABCD) (рис. 5.58, а, б). В соответствии с этим основные закономерности процесса развития внешних сварочных деформаций сводятся к следующему: 1) абсолютное укорочение возрастает с увеличением зоны пластической деформации, т. е. с увеличением объема наплавленного металла и зоны разогрева заготовки; 2) при симметричном размещении наплавленного металла относительно центра тяжести сечения (ц. т.) свариваемых элементов изменяются только размеры последних, т. е. происходит деформация поперечной Ап и продольной Д„р усадок (рис. 5.58, в; 5.59, а); 3) при несимметричном расположении наплавленного металла относительно центра тяжести сечения также изменяется форма сварных заготовок, т. е. пронсхо-

Наибольшие растягивающие напряжения возникают в точках, расположенных на правой кромке сечения:

Наибольшие сжимающие напряжения возникают в точках левой кромки сечения:

Погрешности, вызванные напряжениями. Напряжения возникают под действием различных факторов: в литых и кованых заготовках — от неравномерного охлаждения, при механической обработке — вследствие перераспределения напряжений после удаления поверхностного слоя металла. Для уменьшения влияния напряжений на размеры и форму деталей механическую обработку обычно делят на черновую и чистовую, а точные детали подвергают искусственному или естественному старению.

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 структурных превращений по объему и т. д. Их называют фазовыми или структурными.

1 Только одни тепловые напряжения возникают в тех случаях, когда отсутствуют фазовые превращения. Это наблюдается, например, при охлаждении отожженной стали от температуры ниже точки Acx.

Растягивающие напряжения возникают в основном вследствие структурных напряжений, которые стараются уменьшить. Структурные напряжения тем больше: чем выше температура закалки и скорость охлаждения в интервале температур Л1„ и Мк. Для снижения структурных напряжений скорость охлаждения ниже /И„ нужно замедлять и избегать перегрева стали.

Большинство деталей машин (оси, валы и др.) работает на изгиб и кручение, когда максимальные напряжения возникают в поверхностных слоях, где сосредоточены концентраторы напряжений.

Наибольшие напряжения возникают у внутренней поверхности охватывающей детали, которые определяются по зависимости Ляме: