Деформация : растяжения, сжатия, кручения, изгиба.

Представим себе прямолинейный стержень, зажатый одним концом в тисках. Если повесить на другой свободный его конец гирю, то стержень прогнется. В зависимости от величины гири, от сечения стержня и от величины его вылета величина прогиба стержня будет колебаться в значительных пределах. Изменение формы или размеров тела под действием приложенных к нему сил называется деформацией тела.

Если после прекращения действия силы форма тела восстановится, то такая деформация называетсяупругой деформацией.Если же после прекращения действия силы тело остается деформированным, то такая деформация называется остаточной деформацией или пластической деформацией.

Различают следующие виды деформаций.

Деформация растяжения и сжатия. Такую деформацию испытывает тело, к которому приложены силы вдоль его оси, как, например, стержень болта, затянутого гайкой, канат грузоподъемных механизмов и др.

Величина деформации при растяжении тем больше, чем больше величина прилагаемой силы и длина растягиваемого тела и чем меньше сечение его.

Деформация кручения. Примером тела, испытывающего деформацию кручения, может служить вал, на одном конце которого установлен ведущий шкив, а на другом- ведомый. Под действием двух вращающих моментов, направленных в разные стороны, вал закручивается на угол, величина которого зависит от величины крутящих моментов и от сечения вала.

Деформация изгиба. Деформацию изгиба испытывают разного рода балки, оси и другие детали, имеющие одну или несколько опор и нагруженные сосредоточенными или распределенными силами.

17.

Плотность металла в результате пластической деформации изменяется весьма незначительно1. Это изменение не имеет практического значения при решении задач, связанных с напряжениями и деформациями, поэтому обычно принимают следующее условие: объем пластически деформируемого1 тела остается постоянным или у другими словами, объем тела до пластической деформации равен его объему после деформации.
Отсюда не следует, что объем тела в период самой пластической деформации при его нагрузке внешними силами равен его объему после снятия нагрузки. Пластическая деформация тела всегда сопровождается его упругой деформацией, зависимость которой от напряжений определяется законом Тука 2 112. Значит, размеры тела в конечный момент его нагружения отличаются от его размеров после снятия нагрузки.
Пусть дана обычная диаграмма растяжения снятая на испытательной машине. По оси ординат отложено усилие, по оси абсцисс — деформация. В какой-то момент при усилии, определяемом отрезком Оа, деформация выражается отрезком Ос. Если из точки А провести прямую, параллельную линии ОВ, где точка В соответствует пределу пропорциональности (упругости), то отрезок Ос на оси абсцисс, представляющий собой полную деформацию при нагруженном состоянии образца, разделится на две части. Часть (отрезок be) будет представлять собой упругую деформацию, а часть (Ob) — пластическую. После снятия нагрузки длина образца уменьшается на величину Щ но эта длина будет больше исходной на величину остаточной (пластической) деформации, определяемой отрезком. Понятно, что тангенсы УГЛОВ ВОс и Abe выражают собой модуль Юнга (Е). При горячей обработке давлением при значительной пластической деформации наличием упругой деформации можно пренебречь. Однако в некоторых случаях, например при холодной гибке, упругая деформация очень заметна. В практике это явление называют пружинением. При проектировании технологических процессов с этим необходимо считаться. Так, угол в штампе при гибке «вхолодную» приходится делать несколько отличающимся от требуемого угла изгиба, учитывая угол пружинения.

Основные величины характеризующие деформацию Уменьшение толщины заготовки при прокатке (в мм или см) называется линейным или абсолютным обжатием, т.е. (3.4) Отношение абсолютного обжатия к первоначальной толщине, выраженное в процентах, называется относительным обжатием, (характеризует деформацию по высоте) и является степенью деформации при прокатке (3.5) Разница между шириной полосы до и после прокатки (в мм или см) называется абсолютным расширением (3.6) А отношение абсолютного расширения до первичной ширины - относительным расширением (характеризует деформацию по ширине) (3.7) Отношение длины заготовки после прокатки L1 к длине перед прокаткой, характеризующий продольную деформацию, называется коэффициентом извлечения (3.8) Важнейшими параметрами, необходимыми при проектировании технологического процесса прокатки, является степень деформации u и коэффициент вытяжке m.

18.смещенный объем[displaced volume] — условный объем металла, удалененного илиприбавленного в процессе деформации в одном из направлений формоизменения. Равен объему тела,умноженному на логарифмическую деформацию, и поэтому обладает признаком аддитивности. Используюттакже термины удельный смещенный объем, а также приближенный смещенный объем, определенный черезотносительные деформации. Величинами смещенного объема пользуются, в частности, при определенииработы деформации и расчете калибровок при прокатке.

19.

20.схемы механических деформаций характеристика распредения напряжений и деформаций в процессе обработки металлов давлением. Понятие схемы механическихдеформаций — совокупность схем гавных напряжений и схем главных деформаций для рассматриваемогообъема ввел академик С. И. Губкин. Схемы механических деформаций изображают в виде сочетаний кубиков,из которых на одном стрелками указывается направление главных напряжений (схема главных напряжений), ана другом — направление главных деформаций (схема главныз деформаций). На рис. показаны возможныеварианты схемы механических деформаций по И. М. Павлову. Каждая из линейных схем напряжений (Л)может иметь только одну из схем деформаций (Д); каждая из трех плоских (П) и объемных (О) схемнапряженных состояний может сочетаться со всеми тремя схемами главных деформаций, поэтому общеечисло схем механических деформаций равно 23. Схемы механических деформаций позволяют сравниватьразные процессы пластического формоизменения и классифицировать их по этому показателю. Предложеныи другие схемы механических деформаций;

Схемы механических деформаций