Определенность формы—характерное свойство твердых тел в отличие от газов и жидкостей, которые собственной формы не имеют и при
Закон наименьшего сопротивления. Неравномерность деформации
жүктеу/скачать 0.86 Mb.
|
| Закон наименьшего сопротивления. Неравномерность деформации
При обработке металлов давлением иногда необходимо определять соотношение между перемещениями металла в разных направлениях. В некоторых случаях, эти соотношения легко определить на основании условия постоянства объема. В общем случае объемной схемы деформации решение задачи о соотношении деформации представляет большие трудности. Так, при осадке образца, имеющего форму параллелепипеда, с заданной высотной деформацией на основании условия постоянства объема можно определить только произведение коэффициентов деформации по длине и ширине: Для нахождения β и λ необходимо дополнительное условие, еще одно уравнение. Если бы можно было произвести осадку образца при отсутствии трения и» других причин зональной неравномерности деформации, то течение металла в плоскости, перпендикулярной направлению осадки, можно было бы изобразить схемой, представленной на рис. Такую схему идеального течения металла при осадке И. Я. Тарновскнй |называет радиальной. При радиальной схеме течения металла форма поперечного сечения сохранится, отношение сторон прямоугольного сечения останется постоянным и коэффициенты деформации по длине и ширине будут равны между собой, т. е. При осадке цилиндрического образца с трением схема течения металла будет радиальной. При осадке параллелепипеда с трением на контактной поверхностей последнее создает сопротивление течению металла в горизонтальной плоскости, разное по величине в направлении длинной и короткой сторон прямоугольника. Качественно направление течения металла в этом случае определяют на основании правила наименьшего сопротивления: «В случае возможности перемещения точек деформируемого тела к различных направлениях каждая точка деформируемого тела перемещается в направлении наименьшего сопротивления». При осадке между параллельными плитами с трением по контакту сопротивление течению какой-либо частицы в горизонтальной плоскости будет наименьшим в направлении кратчайшей нормали к периметру сечения. Поэтому план образца квадратного сечения можно разделить диагоналями на участки, в которых направления кратчайших нормалей к периметру параллельны и, следовательно, все частицы данного участка перемещаются в одном направлении. Сечение осаживаемого параллелепипеда разделяют на участки биссектрисами углов и линией, соединяющей пересечения биссектрис. Линии, разделяющие сечение на участки с разным направлением течения, называют линиями раздела. Схему течения металла, представленную на рис. можно назвать нормальной. Площади участков /, обеспечивающие течение металла в направлении, параллельном длинной стороне прямоугольника, малы. Поэтому деформация в этом направлении будет меньше, чем в направлении, перпендикулярном длинной стороне прямоугольника. Эта разница будет тем больше, чем больше будет отношение длины к ширине. В результате можно сформулировать правило наименьшего периметра: при осадке с трением поперечное сечение любой формы стремится к круговому, имеющему наименьший периметр при данной площади сечения, Можно также сказать, что при осадке с трением схема течения металла приближается к нормальной. Таким образом, правило наименьшего сопротивления определяет качественную связь между перемещениями частиц металла при его пластической деформаций и сопротивлением этому перемещению. При неравномерной деформации вследствие взаимного воздействия по разному деформирующихся участков металла возникают дополнительные напряжения, которые, суммируясь с напряжениями от внешних сил, участвуют в образовании общей схемы напряженного состояния; дополнительные напряжения - взаимно уравновешиваются в пределах объема обрабатываемого металла, могут сохраняться в металле после его обработки и являются источником остаточных напряжений. Неравномерность деформации может. проявляться между отдельными большими зонами обрабатываемого металла, но может быть сосредоточена между несколькими соседними зернами, имеющими различные свойства или различную ориентировку, или даже в пределах одного зерна при взаимном смещении одной части зерна относительно другой. Остаточные напряжения относятся к числу нежелательных явлений. Несимметричное распределение зональных остаточных напряжений, как правило, приводит к искривлению (короблению) обработанного металла. Надежным средством устранения остаточных напряжений является термическая обработка. Напряжения первого и второго рода частично снимаются при нагреве до температуры отдыха. Нагрев до температуры рекристаллизации полностью снимает остаточные напряжения. жүктеу/скачать 0.86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|