СОПРОТИВЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИИ И ПЛАСТИЧНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Упругая и пластическая деформация

В литературе по теории прокатки можно встретить два понятия, которые обозначаются одним термином «сопротивление деформации». В одних источниках этим термином обозначают сумму сопротивлений, которые преодолевает деформирующая сила, включая сюда сопротивление перемещению атомов деформируемого металла, сопротивление контактных сил трения, воздействие внешних зон, натяжения или подпора и других факторов. В таких случаях сопротивление деформации является характеристикой всего процесса деформации и иногда называется полным сопротивлением деформации.

Другие авторы терминов «сопротивление деформации» обозначают лишь часть общего сопротивления, которая необходима для осуществления перемещения атомов деформируемого металла. В таком виде этот термин служит характеристикой деформируемого металла, не зависящей от характера процесса деформации, и иногда называется сопротивлением металла деформации.

Различают упругую и пластическую (остаточную) деформацию.

Упругая деформация – деформация, исчезающая после удаления причины, вызвавшей ее.

При упругой деформации форма тела меняется вследствие изменения межатомных расстояний. После удаления причин, вызвавших деформацию, напряженное состояние тела исчезнет, атомы вернутся к своим нормальным положениям устойчивого равновесия, и форма тела тем самым восстановится.

Пластическая деформация – деформация, оставшаяся после удаления причин, вызвавших ее, при этом образуются новые устойчивые связи.

Рисунок 26 – Схема упругой и пластической деформации образца растяжением: а – исходный образец; б – схема упругой деформации; в – схема пластической деформации;

Закон Гука

Под действием внешних сил в деформированном теле первоначально возникают упругие деформации, характеризующиеся упругими отклонениями атомов от положения устойчивого равновесия. Чем больше деформируемая сила, тем больше упругая деформация. Связь между напряжением и упругой деформацией в направлении силы определяется законом Гука:

где - относительная деформация в направлении действия силы;

- деформирующие напряжения;

- модуль упругости;

В направлении, перпендикулярном действию силы, возникают упругие деформации другого знака. Если в направлении действия силы имеет место деформация растяжения, то в поперечном направлении будет деформация сжатия и, наоборот, если в направлении действия силы возникает деформация сжатия, то в перпендикулярном – деформация растяжения.

Поперечная упругая деформация пропорциональная продольной:

где - упругая относительная деформация в направлении, перпендикулярном действию силы;

- упругая относительная деформация в направлении действия силы;

- коэффициент Пуассона - коэффициент пропорциональности продольных и поперечных упругих деформации;

Величина коэффициента Пуассона зависит от природы деформируемого вещества и характеризует изменение объема при упругой деформации. Если бы объем металла не изменялся, то коэффициент Пуассона был бы равен 0,5. Фактически в процессе упругой деформации объем металла изменяется и коэффициент Пуассона всегда меньше 0,5 для стали он равен примерно 0,3.

<7 8 91011 12 13 >

Дата добавления: 2021-01-26; просмотров: 426;