
- •Физические уравнения связи напряжений и деформаций
- •1. Начальные сведения о механических свойствах деформируемых материалов
- •1. Гипотеза об изотропии
- •2. Инвариантное представление физических уравнений связи
- •3. Гипотеза о несжимаемости
- •4. Соотношение упругих и пластических деформаций в процессах омд
- •6. Гипотеза о единой кривой
- •7.Обобщение гипотезы о единой кривой на большие деформации для процессов омд
- •8. Учет упрочнения при горячей деформации металлов.
6. Гипотеза о единой кривой
Если осуществить опыты по пластическому одноосному растяжению или сжатию металлов в холодном состоянии и записать диаграмму "напряжение –
относительная
деформация
" , то можно заметить следующее.
Пластическая деформация как при
растяжении, так и при сжатии сопровождается
примерно одинаковой интенсивностью
упрочнения. Это наглядно можно видеть,
если представить диаграмму "
" в инвариантной форме " Т –
" ( при одноосном растяжении
,
).
Действительно, кривые упрочнения для растяжения и сжатия обоих металлов Fe и Cu расположены довольно близко друг от друга. Если были бы приведены кривые деформации пластическим кручением трубчатых образцов в координатах " Т – " , то они оказались бы близкими к кривым растяжения и сжатия.
Испытания
металлов показывают, что наложение
гидростатического давления не оказывает
сколь нибудь большого влияния на кривую
упрочнения " Т –
" . Однако, кривые для большей величины
давления проходят несколько выше.
Если испытания происходят в обычные промежутки времени при комнатной температуре или, в более общем случае, при температуре ниже температуры рекристаллизации, то кривые упрочнения не зависят от скорости деформации,
Скорость испытания, однако, имеет большое значение при деформации выше температуры рекристаллизации или при деформации в холодном состоянии с весьма высокими скоростями деформирования: влияние скорости выражается в росте сопротивления деформации с увеличением скорости деформации,
Указанные опыты по растяжению, сжатию и кручению при атмосферном давлении, а также по растяжению при высоком гидростатическом давлении, показали, что вне зависимости от схемы деформации для пластичных металлов в холодном состоянии можно указать обобщенную кривую " Т – " . Эта кривая еще называется единой кривой, а факт ее принятия в теории пластичности именуется гипотезой о единой кривой.
7.Обобщение гипотезы о единой кривой на большие деформации для процессов омд
Принятие гипотезы о единой кривой означает принятие определенного допущения. Особенно это существенно при распространении гипотезы на большие пластические деформации со сложным законом деформирования.
Действительно, упрочнение имеет обычно направленный характер. Поэтому в результате пластической деформации материал приобретает так называемую деформационную анизотропию. Одним из ее проявлений является эффект Баушингера.
Последний заключается в том, что предварительная пластическая деформация одного знака уменьшает сопротивляемость материала в отношении пластической деформации обратного знака. Так, пластическое растяжение стержня приводит к заметному снижению предела текучести при последующем сжатии того же стержня.
В теории обработки металлов давлением гипотеза о единой кривой обобщается, несмотря на возникновение указанной деформационной анизотропии, на большие деформации. Принимают, что при холодной деформации существует единая для всех схем функция упрочнения, которая связывает интенсивность касательных напряжений Т со степенью деформации сдвига и температурой и которая не зависит от схемы деформации.
(3.2)
Приведенных опытных данных достаточно для формулировки связи напряжений и приращения деформации при формоизменении в холодном состоянии.
Однако, прежде чем формулировать эти уравнения рассмотрим опытные данные по горячей деформации металлов.