Сдвигающее напряжение

Анизотропия структуры проявляется в физических и механических свойствах. Прочность, жесткость, теплопроводность и электропроводность высоки в направлениях, параллельных гексагональным плоскостям (в направлении оси а)( и малы в перпендикулярных направлениях (вдоль оси с). Слои легко сдвигается относительно друг друга, что долгое время считалось причиной низкого коэффициента трения, однако в настоящее время выяснилось, что это свойство связано такхе с присутствием адсорбированной пленки вода.

Итак, среднее положение смещенных линий сдвигается относительно длины волны Ко света, излучаемого покоящимся атомом, на порядок р2. В статье, опубликованной в 1941 г., Айве и Сти-луэлл сообщили, что наблюдаемое смещение средней длины волны равно 0,074 А, в то время как при расчете по формуле (43) для величины р, определенной по значению ускоряющего потенциала, приложенного к исходным ионам, получается смещение 0,072 А. Это является превосходным подтверждением релятивистской теории эффекта Доплера.

Считают, что по мере нагружения одна часть кристалла целиком сдвигается относительно другой в направлении линии скольжения. Расстояние между полосами скольжения лежит в пределах 10~s— 10~4 см. Направление скольжения практически всегда совпадает с направлением вектора решетки в плотно упакованной плоскости. Оно начинается в каком-то одном месте тогда, когда касательные напряжения в плоскости скольжения достигают определенной величины, и постепенно распространяется на остальную часть плоскости. При этом нормальная к плоскости скольжения составляющая напряжения оказывает незначительное влияние на начало скольжения. Величина критического касательного напряжения зависит от чистоты металла, температуры и скорости деформирования. По мере нагружеяия кристаллиты разбиваются на фрагменты размером около 10~4 см, а те в свою очередь образуют блоки на два порядка меньше. В процессе разбиения возникают напряжения второго рода, связанные с искажением в решетке. Они соответствуют прочности материала в микро-объеме и пропорциональны пределу текучести. Около микродефектов вследствие локальных упругих напряжений кристаллической решетки возникают значительные по величине ультрамикронапряжения (искажения третьего рода). Внутренние остаточные напряжения сосредоточивают часть остаточной энергии пластического деформиро-

в деталь без вращения в определенном угловом положении, а деталь сдвигается относительно оси оправки на величину, достаточную для прохода резцов. По окончании обработки оправка вновь фиксируется в определенном угловом положении, а деталь сдвигается относительно ее оси для предотвращения образования риски на обработанной поверхности при выводе резцов.

Напряжение, приложенное к металлу, вызывает деформацию. Она может быть упругой, исчезающей после снятия нагрузки, и пластической или остаточной, т. е. остающейся после снятия нагрузки. На рис. 1-3,а показаны два ряда ионов в кристаллической решетке металла. Верхний ряд сдвигается относительно нижнего внешней силой Р. Если эта сила будет возрастать и вызовет смещение верхнего ряда ионов относительно нижнего на расстояние меньше половины параметра решетки, то после устранения силы Р атомы возвратятся на прежние места. Такая деформация называется упругой.

Диаметры цоколей газоотводящих стволов в месте подвода примыкающих газоходов должны быть в 1,4 раза больше, чем диаметры стволов. Ось цоколя сдвигается относительно оси газоотводящего ствола.

Измерение i в соответствии с (2-7) может быть произведено с помощью схем рис. 2-3, 2-4, 2-5, 2-6,а, 2-6,6 при следующих изменениях. Сопротивления R\ и Rt меняются местами (рис. 2-3, 2-4, 2-5). Плунжер датчика давления 2 (рис. 2-3) сдвигается относительно катушки с таким 56

Сила, приложенная к металлу, вызывает деформацию. Деформация может быть упругой, исчезающей после снятия нагрузок, и пластической, остающейся после снятия нагрузок. На рис. 4, а показаны два ряда ионов в кристаллической решетке металла. Верхний ряд сдвигается относительно нижнего возрастающей силой Р. Если сдвигающая сила будет возрастать и вызовет смещение верхнего ряда ионов относительно нижнего на целый параметр решетки, то верхний ряд окажется опять в устойчивом положении (рис. 4, б). Вслед за ионами сместятся электроны. Сила взаимодействия между рядами атомов не будет нарушена. Произойдет остаточная деформация кристалла без его разрушения. Поэтому все металлы пластичны.

В результате сдвига одно поперечное сечение сдвигается относительно другого на величину AS, которая называется абсолютной величиной сдвига. Она имеет размерность длины.

Действительно, как можно увидеть из уравнения (2.54), в случае предельно малых значений 0О (т. е. ц < 1) максимум рассеянного излучения сдвигается относительно зеркально отраженного пучка от поверхности. Одновременно пик рассеяния становится асимметричным, а его угловая ширина

Следовательно, сдвигающее напряжение при кручении стержня с круговым поперечным сечением пропорционально г, т. е. рассто-

янию от данной точки сечения до оси стержня. Наибольшее сдвигающее напряжение ттах называется напряжением кручения ткр и возникает на наружной стенке стержня при г = гн. Оно равно

Эта формула определяет сдвигающее напряжение, возникающее на плоскости ВВ', удаленной от нейтрали на расстояние у, как показано на рис. 5.10, а. По закону парности тангенциальных напряжений такие же тангенциальные напряжения возникают и в точках В и В', принадлежащих плоским сечениям А А' и Б Б'. Так как S* (у) и b (у) есть функции координаты у, определяющей положение волокна, то ясно, что распределение тангенциального напряжения по высоте поперечного сечения А А' неравномерно.

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

где W = Ix/r — момент сопротивления изгибу, а наибольшее сдвигающее напряжение, возникающее от действия крутящего момента,

Чистый сдвиг. При чистом сдвиге траектории напряжений тоже представляют собой взаимно перпендикулярные пучки параллельных прямых. Согласно выражению (6.5), наибольшее сдвигающее напряжение ттах возникает на площадках, наклоненных к векторам главных напряжений ((Т1( ст2) на угол а = 45°. Следовательно, линии траекторий главных напряжений будут наклонены к оси z под углом 45 или 135° (рис. 6.6).

Главное напряжение сжатия направлено по нормали к поверхности контакта и быстро убывает с удалением в глубину материала, а соответствующее сдвигающее напряжение при этом сначала увеличивается и лишь затем начинает убывать. Следовательно, наибольшее сдвигающее напряжение т// находится на некоторой глубине под поверхностью, где и возникает очаг деформации у пластичного материала или зарождается трещина у хрупкого. Так как при данной форме сжимаемых тел между ан и т// существует прямая пропорциональность, то в качестве критерия контактной прочности может быть взято любое из двух неравенств:

Для того чтобы существовало необходимое трение на поверхности соприкосновения обеих деталей, при сборке соединения следует создать некоторое начальное распределенное нормальное давление р^. Тогда максимально возможное значение распределенного сдвигающего напряжения на поверхности посадки рт нт — =fpN, где/ — коэффициент трения. И пока сдвигающее напряжение рт, вызванное на этой поверхности внешней продольной силой FA или внешним крутящим моментом Т, будет меньше рт нт (т. е. пока рт < рт iim), скольжения на посадочной поверхности не произойдет и соединение будет вести себя как неразъемное.

Следствием искажения решётки и повреждений, возникающих в плоскостях скольжения, является упрочнение (наклёп). Упрочнение заключается в том, что с увеличением степени деформации монокристалла сдвигающее напряжение, производящее скольжение, увели-

Закон сдвигающего напряжения. Пластическая деформация, т. е. необратимое изменение формы кристаллического тела, может наступить только в том случае, если сдвигающее напряжение, возникающее в деформируемом теле, достигает определённой величины, зависящей от природы тела и условий деформации.

Якобсу и Гартману [586] (минимальное сдвигающее напряжение цикла