Лекции Сопротивление материалов
.pdf
Расхождения и [16] не превышали в среднем 1 , тогда
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
|
|
1 |
|
1.25 1 |
0.08 |
|
|
2 3 |
2.5 0.67 |
|||
|
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Угол между плоскостью нагружения (S2=0) и плоскостью деформирования равен
(1)
|
1 4 |
3 |
2 |
|
arccos 0.996 |
5 |
arccos 1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
(2)
Максимальное значение угла между Э и плоскостью Э1 – Э3 не превосходит . Поэтому ошибка в вычислении Э , как проекции на эту плоскость, не превосходит
0,4%.
Проекция вектора на направление Э в рамках концепции пластического
течения при 0 равна |
|
|
|
||||
|
Э |
|
|
(3) |
|||
|
|
|
cos |
|
cos |
|
|
где |
|
|
–угол между и Э, т.е. погрешность и тут около 0,4 . |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Для оценки неточности в измерениях Э и учитывались следующие абсолютные и относительные среднеквадратичные погрешности в замерах
прикладываемых сил F (относительная погрешность δ1=0,067% и абсолютная погрешность v1 = δ1F), внешнего диаметра образца (v2=0,0033 мм, δ2=0,04%),
плеча крутящей пары (v3=0,17 мм, δ3=0,03%), длины оптического плеча (ν4=5мм, δ4 =0,2%), баз прибора, замеряющего продольные деформации (v5=0,1 мм, δ5=0,1%), и прибора, замеряющего углы закручивания (v6=0,17
мм, δ6=0,13%).
Погрешности, получаемые с использованием соотношений (1) – (9) и учетом вышеуказанных данных, приведены в таблице.
Эксперементальные погрешности
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Измеряема я величина
δε
δγ
σ
τ
|δΣ|
|δЭ|
α
β
h
Среднеквадратичная абсолютная погрешность υ
0,0002 < vε< 0,0003
0,00024% < vγ< 0,00044%
0,00021% < vγ < 0,00038%
max vσ≈ 0,8МПа
max vτ≈ 0,6МПа
vδS = 0,08МПа
vδЭ≈0,0003%
0,00026% |
V |
|
0,0003% |
|
|
||
Э |
2 |
|
Э |
|
|
Max vβ ≈ 0,4˚
vh= 0,6·10-13Па
vh= 1,25·10-12 Па-1
Среднеквадратичная |
Примечания |
относительная |
|
погрешность, % |
|
δε<0,3 |
- |
δγ <0,3 |
При ε0=0,2% |
δγ <0,3 |
При εv=1,0% |
max δσ≈0,25 |
- |
max δτ≈0,28 |
- |
δδS = 0,8 |
При δΣ =10МПа |
max δδЭ=5 |
При vγ =1,5v=0,00045% |
- |
|
- |
|
δ =6 |
При |δΣ|=10 МПа; h=10-11Па-1 (h |
h |
|
|
наименьшее используемое) |
δ =1,25 |
При h=10-10Па-1 |
h |
|
|
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Этим результатам соответствуют следующие разбросы данных:
вположении точек на поверхности напряжений фиксировались отклонения по σ - до ±2,5·106 Па, по 
3 τ - до ±3·106 Па;
винтенсивности вторичных пластических деформаций в точках, по которым строились геометрические места равных h, для h=10-11Па-1 разброс доходил до ±0,2·10-11Па-1, при h=10-10Па-1 – до ±0,4·10-11Па-1;
внаправлении δЭ при |δЭ|=0,01% наблюдались отклонения до ±5°, при
|δЭ|=0,05% - до ±1°.
Указанные отклонения относятся к отдельным экспериментально найденным точкам. Ввиду случайного характера этих отклонений следует ожидать, что геометрическим местам, построенным по нескольким экспериментальным точкам, соответствует значительно меньшая погрешность.
vk.com/club152685050 | vk.com/id4464259436. Однородность образцов
Для изучения однородности образцов выполнены предварительные опыты на растяжение и кручение на одиннадцати образцах. Установлено,
что, до интенсивности напряжений |
σi |
= k |
120МПа погрешность |
||
аппроксимации, задаваемая соотношением |
|
i |
a |
i |
(σ в МПа) для каждого |
из опытов, не превосходит 2% (к=5,6; а=1,25·10-14). Одновременно были найдены модули нормальной упругости Е=2,07·1011Па и сдвига G=0,75·1011Па. Изучение наличия единой кривой в координатах σi-εi в случае шести вариантов пропорционального нагружения при действии осевой силы, внутреннего давления и крутящего момента указало на расхождение по напряжениям на величину менее 3%.
В координатах |
h |
iотклонения опытных точек от кривой построенной |
|
по зависимости |
|
|
d |
|
k 1 |
h |
i |
ak |
|
d |
|
||
|
|
|
|
|
i |
|
|
(1)
не превышают величину ±6% по напряжениям, а геометрические места равных Δεi (Δεi = 0,006; 0,012; 0,018; 0,036%) и равных h (1, 2, 3, 50 и 100·10-11Па-1) могут отклоняться на такую же величину от соответствующих окружностей.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
7. Определение времени выдержки образцов
Для определения времени выдержки, необходимого для стабилизации свойств, была определена скорость ползучести рис. 1 образцов, растянутых до различных значений еi.
Рис. 1. Изменение скорости ползучести от времени при значении ei
0.9% (1), 2.1% (2), 3,5% (3), 4,6% (4), 6% (5), 7.4% (6)
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Кроме того, проведены эксперименты для первичного нагружения |
|
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
крутящим моментом до |
3 τ = 10 МПа при нулевой выдержке, 15-ти |
минутной и 16-ти часовой выдержке. После чего образцы разгружались и |
|
нагружались растягивающей силой. Результаты испытаний для второго и третьего вариантов оказались весьма близки, сопротивление образца, не подвергающегося выдержке было приблизительно на 20% ниже. Опыт был
повторен при нагружении этих образцов до |
3 τ = 15 МПа и выдержкой |
первых и третьих образцов из упомянутых ранее вариантов, соответственно |
|
20 мин и 16 ч, а из второго варианта - без выдержки. Результаты испытаний образцов, подвергавшихся выдержке опять оказались близки, а сопротивление не подвергавшегося выдержке образца было ниже примерно на 10%. Сходные результаты получены в аналогичных испытаниях трех образцов при первичном растяжении для нагружения по пути 
3 τ.
В дальнейших испытаниях величины выдержек выбирались с помощью кривых рис. 1 по скорости ползучести около 0,5·10-5мин-1, т.е. при εi0 <1% применялась 15-ти минутная и при εi0=3-4% – 30-минутная выдержка, и т.п.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Трубчатые образцы из стали Х18Н10Т
1 E1
Где
z |
0,5( r ), |
|
0,5 |
3( r ); |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
z |
, |
E |
2 |
3( |
z |
2 |
|
) / 3, |
|
||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
z , , r |
- осевое, тангенциальное и радиальное напряжение; |
|||||||||||
|
z |
|
, |
|
|
- осевая и тангенциальная пластические деформации.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943