Работа стали под статической нагрузкой: одноосное напряжённое состояние стали. Условие пластичности при одноосном напряжённом состоянии.
Работа стали при одноосном напряжённом состоянии аналогична работе на растяжение. На первой стадии напряжения образца происходят упругие деформации стали. Первая стадия пропорциональности, упругой работы, деформации происходят за счёт упруго возвратного искажения кристаллической решетки стали, дальше происходят сдвиги в зёрнах перлита. На этой стадии возрастает плотность дислокации.
3 стадия. Дальнейшее развит пластичес течения сдерживается зернами перлита
4
стадия – стадия самоупрочнения.
Дальнейшее увеличение нагрузки приводит
к удлинению образца сопровождающегося
деформацией сужения. Находится слабое
место, где продольные деформации
концентрируются, образуя шейку. При
дальнейшем увеличении нагрузки
происходит разрыв. Запас работы материала
можно оценить соотношением
для
малоуглеродистых сталей
0,6
для низколегированных 0,8
В упругой стадии работы важной характеристикой является угол уклона – модуль упругости Е=2,05*105 МПа
-
условие
пластичности при одноосном напряженном
состоянии
Работа стали при многоосном напряжённом состоянии. Текучесть стали. Обобщённый закон Гука и условие пластичности при многоосном напряжённом состоянии.
Переход в пластическое состояние зависит от знака и соотношений действующих напряжений.
Пусть σ1и σ2 ≠0, а σ3=0
При однозначном двухосном простом нагружении, когда нагрузка в обоих направлениях нарастает одинаково и равномерном распределении напряжений по сечению, пластическое течениее идет путем сдвига к наклонным плоскостям поверхности образца.
При разнозначном двухосном напряжении и равномерном распределении напряжений по сеч-ю, пластическое течение происходит по плоскостям, перпендикулярным плоскости пластины при напряжениях меньших, чем при однозначн. нагружении. Сталь становится более пластичной.
При сложном двухосном нагружении напряжения изменяются сначала в одном направлении, а затем с тем же знаком в другом.
Текучесть стали можно представить, как процесс изм-я формы тела при постоянном объеме.
С учетом выражений для обобщенного з-на Гука:
Обобщенный закон Гука:
Приведенное напряжение:
Повторно-переменное и многократное нагружение; концентрация напряжений; хрупкое разрушение. Классы стали
Упругие деформации обратимы→повторное загружение в этой стадии не отражается в работе материала.
При повторных нагружениях в пределах наклепа материал работает как упругий, но полное удлинение уменьшается в результате необратимых остаточных деформаций, т.е. металл становится как бы более жестким.
Концентрация напряжений.
В тех местах, где имеются искажения сечения происходит искривление линий силового потока и их сгущение около препятствий, что приводит к повышению напряжений в этих местах.
Коэффициентом концентрации наз. отношение максимального напряжения в местах концентрации к номинальному, равномерно распределенному по ослабленному сечению. Коэфф. концентрации у круглых отверстий и полукруглых выточек равен 2-3; в местах острых надрезов достигает 8-9.
Хрупкое разрушение определяется разрушением при малых деформациях, без ярко выраженного развития пластичности. На хрупкость стали оказывают существенное влияние в основном качество стали, старение, концентрация напряжений, температура эксплуатации, характер силового воздействия.
Металл должен быть проверен на хрупкость. Проверяется испытаниями на ударную вязкость, кот измеряется удельной работой, затрачиваемой на разрушение образца. Измеряется порогом хладноломкости стали