32.Величины, характеризующие деформацию тела. Коэффициенты деформации.

О величине деформации судят по изменению размеров деформируемого тела. Существует несколько вариантов характеристики деформации. Пусть размеры тела до деформации L₀ – длина, b₀ – ширина и h₀ – толщина, после деформации соответственно L₁, b₁ и h₁.

Абсолютные деформации:

по толщине – обжатие ;

по длине – удлинение ; измеряются в единицах длины

по ширине – уширение ;

Абсолютные показатели неполно характеризуют величину деформации, так как не учитывают размеры деформируемого тела, а учитывают только их изменение. Например, обжатие 5 мм будет большим при исходном размере 10 мм, и незначительным при 100 мм. Более удобны относительные показатели, называемые степенью деформации. Такие деформации могут быть трех видов.

Относительные деформации 1-го рода- отношение абсолютных деформаций к соответствующим исходным размерам.

по толщине – относительное обжатие ;

по длине – относительное удлинение ;

по ширине – относительное уширение .

Относительные деформации 2-го рода- отношение абсолютных деформаций к соответствующим конечным размерам.

по толщине – относительное обжатие ;

по длине – относительное удлинение ;

по ширине – относительное уширение .

 

Относительные деформации измеряются либо в долях единицы, либо в процентах.

При небольших степенях деформации разница между первыми и вторыми величинами невелика, при больших (>40%) – большая. Полную картину деформации дает логарифмическая деформация.

 

Истинные (логарифмические) деформации. Для их определения весь процесс деформации мысленно разбивают на ряд весьма малых этапов. На каждом этапе определяют абсолютную деформацию и относят ее к соответствующему размеру на данном этапе (относительная деформация за этап). Затем полученные относительные деформации суммируются. Чем меньше величина деформации на каждом этапе, тем точнее будет результат.

Абсолютная деформация на некотором промежуточном этапе будет равна: Dh_x = h_x0 – h_x1

Относительная деформация: . Истинная деформация по высоте:.

Переходя к бесконечно малым величинам, получим: 

Аналогично получаются истинные деформации по длине и ширине.

Таким образом, истинные деформации представляют собой натуральный логарифм отношений размеров после деформации и до нее:

по толщине - ; по ширине -; по длине -.

При расходятся незначительно.

Коэффициенты деформации – отношение размеров тела после деформации к соответствующим размерам до деформации.

Коэффициент деформации по толщине – коэффициент обжатия ;

Коэффициент деформации по длине – коэффициент удлинения ;

Коэффициент деформации по ширине – коэффициент уширения .

33.Закон постоянства объема при деформации металла. Скорость деформации.

При обработке давлением, а в частности при прокатке, происходит уменьшение высоты, увеличение ширины и длины. Объем же металла не изменяется. Это явление называют законом постоянства объема.

Математическое выражение этого закона имеет вид: ,

где - объем металла до деформации;

 - объем металла после деформации;

Уравнение постоянства и объема широко применяется для расчета размеров тела при всех видах обработки металлов давлением. Зная начальные размеры тела, нетрудно определить конечные размеры и наоборот.

Если тело до деформации имело прямоугольное сечение (заготовка, полоса, лист), то исходя из закона постоянства объема, выражение будет иметь вид:

 ,

где - размеры тела до деформации;

 - размеры тела после деформации;

Скорость деформации – изменение относительной деформации в единицу времени:

ε – степень деформации; t – время

Скорость деформации – изменение степени деформации в единицу времени. Совокупность всех скоростей деформации описывается тензором скоростей деформации:

, где 

Из формул видно, что размерность скорости деформации – c^-1.