Оглавление:
Сопротивление разрушению. Отрыв и срез.
- Сопротивление разрушению. Разрыв и разрез. A. давление сжатия само по себе не может вызвать разрушение материала. В связи с этим для разрушения материала в течение длительного времени необходимо было различать два вида сопротивления материала разрушению, 1) как явление разделения под действием удлинения деформации или преимущественно вертикального растягивающего напряжения, и 2) исходя из этих представлений в основном о действии тангенциального напряжения: сопротивление разрыву и сопротивление сдвигу. До недавнего времени считалось, что каждый материал обладает только своего рода сопротивлением разрушению или отслаиванию, или своего рода сопротивлением
резанию. Однако такой односторонний взгляд на явление разрушения не позволил найти общего решения проблемы прочности материала. Напротив, в последние годы (см.§§ 250 и 252), в зависимости от условий, в которых помещается каждый материал, он разрушается как путем разделения, так и путем резки, а следовательно, и обоими видами обработки. Этот новый взгляд на проблему разрушения способствовал разрешению сопротивления разрушению [§ 249]. Ломать и резать 777 Много противоречий и неясностей возникло
при рассмотрении феномена разрушения на основе прежних представлений. Поэтому данный взгляд на современном этапе Людмила Фирмаль
развития учения о прочности материала следует считать наиболее правильным. Из сказанного ясно, что два типа проблем разрушения материала требуют детального рассмотрения—разделение и сдвиг. Самая старая теория-это теория разрушения материала нормальным напряжением или развития критической деформации растяжения. Возможность разрушения материала за счет разделения, многократно подтвержденная экспериментами, пока не вызывает сомнений. Напротив, в последние годы многие ученые расходуют средства из-за разделения всех случаев материального разрушения. В принципе, в одних случаях возможно хрупкое разделение-без остаточной деформации, в других-с вязким разделением, деформация
пластической более или менее существенная(-252, например, в некоторых бронзовых и алюминиевых сплавах экспериментально установлено, что остаточная деформация также может разрушаться примерно на 20%). Уточнены характеристики сопротивления отрыву хрупких неметаллических материалов. Поэтому при растяжении образца из хрупкого материала (стекло, пластик, бетон, камень) их разрушение происходит, как правило, под местом, перпендикулярным оси образца, т. е. скручивание, разрушение трещины такого же образца, примерно под углом 45°к оси образца, образец вводится в эксплуатацию, лагерь в е. снова??? Направление перпендикулярно большому напряжению растяжения. При сжатии призмы из хрупкого материала разрушение начинается с появления трещин, параллельных направлению сжимающей силы и поэтому
- перпендикулярных направлению растягивающей деформации(см. рис.32). Очень трудно получить разрыв-устойчивые свойства пластичных материалов, тест вообще не может пройти через этап пластической деформации, поэтому, прежде чем серьезный трещиноватость контакта происходит путем резать, в нормальном тесте этих материалов, трудно определить сопротивление трещиноватости пластичного материала от усилия трещиноватости (ножниц) гораздо ниже чем сопротивление разрыва. условия испытаний, которые предполагали бы значительное увеличение сопротивления резанию, практически не меняя характеристик сопротивления разрыву (напряженное состояние При комнатной температуре и при нормальной скорости испытания отрывное разрушение большинства пластических материалов можно было
наблюдать только при всестороннем равномерном растяжении, но таких реакций не наблюдалось. В других напряженных условиях, близких к равномерному растягиванию многоборья, сопротивление разрыву практически не зависит от изменения скорости деформации и температуры испытания по некоторым экспериментальным данным только в некоторых пластических материалах, а также по некоторым экспериментальным данным, которые помогли в динамических испытаниях при низких температурах. В результате динамического испытания при низких температурах с использованием известного приближения показано, что определены характеристики сопротивления отрыву в обычных условиях. Но сила этого положения 778 материала[гл. XXXVIII Его можно использовать для испытывать только некоторые
пластичные металлы (так называемые холодн-ломая металлы). В связи с этим значение сопротивления разрыву для многих пластических Людмила Фирмаль
материалов до сих пор не установлено. Многие случаи разрушения вследствие разрыва по одинаковым причинам могут быть отнесены как к действию большого растягивающего напряжения, так и к возникновению большой растягивающей деформации. Таким образом, эти случаи объясняются как с точки зрения теории максимального нормального напряжения, так и на основе теории максимального удлинения, близкой к ней в физическом смысле. Используя теорию максимального нормального напряжения для объяснения явления разрушения материала при отрыве, можно
получить истинное сопротивление отрыву при максимальном растягивающем напряжении в материале при разрыве.: * ^ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ. =Ш а с? RA3 re = RAZR. Для той же цели, что и теория максимального удлинения, необходимо было бы выразить свойства сопротивления отрыву через максимальную деформацию удлинения: max£RAZR. =е1разр. Это не совсем удобно. Связь между напряжением и деформацией(§ 40):H=[^i-P-+o») или Eei=-p(<T2+A8), как известно (§ 43), использует сумму напряжений в правой части последнего уравнения для некоторого растягивающего напряжения. J. B. следуя предложению Фридмана x), некоторые растягивающие
напряжения при разрушении материала, по-видимому, можно принять за истинное сопротивление удалению АО Tr. .: ^ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ. = ^модель RAZR. =^1р а з р. =1’1IX(^2 4~°8)] р АЗР.* 2) вопрос о той или иной трактовке сопротивления разрыву как материальной характеристики, а также вопрос о том, как определить эту характеристику, в некоторой степени остается спорным. x) f R I d m n, J. B.,^механические свойства металла, Оборонгиз, 1946. 2) У Ж и к ГВ, сопротивление разрыву и прочность металла, изд. АН СССР, 1950. Некоторые эксперименты показали постоянство характеристик сопротивления разрыву при различных видах
нагрузок в хрупких материалах. Что касается аналогичных выводов о пластических материалах, то пока данных недостаточно. Согласно результатам некоторых экспериментов, сопротивление разрыву зависит от качества материала и увеличивается с увеличением степени упрочнения. Как уже упоминалось, изменение скорости деформации и температуры теста мало влияет на величину сопротивления разрыву, но количественные аспекты этого явления требуют достоверных данных. Сдвиг является более сложным типом разрушения, чем отслаивание, так как ему обычно предшествует серьезная пластическая деформация, вызывающая
перераспределение напряжений и другие осложнения. О наличии этого второго типа разрушения, обусловленного главным образом касательными напряжениями, свидетельствует ряд экспериментальных данных.§ 250] теория прочности 779 Разрушение металлов под напряжением, без шейки, происходит очень близко к тем, которые имеют наибольшее тангенциальное давление в платформе, обычно в разрезах, кручениях и изгибах. По углу излома не всегда можно сделать окончательный вывод о характере пробоя (отрыва или резания), но в некоторых случаях неверно говорить, что он обусловлен напряжением сдвига, например, если излом происходит в участке, перпендикулярном оси стержня с изломом закрутки. В сложных условиях напряженного состояния становится гораздо труднее различать разрывное и сдвиговое разрушение. Тем
не менее, в некоторых случаях, при образовании некоторых из их переломов, это считалось наглядным примером их разрушения путем разделения, но на практике это считалось признаком привязанности. Разрушение резанием вызвано тангенциальными напряжениями, которые играют главную роль в пластической деформации материала, поэтому некоторые из них до сих пор практически не имеют такого разрушения от предыдущих, как правило, достаточно значительных остаточных деформаций (например, пресса, хотя и относительно небольших деформаций (5-15), которые получаются неуправляемыми).%)»
Смотрите также:
Линейное напряженное состояние | Теории прочности |
Плоское напряженное состояние | Обобщённая теория прочности Мора. |