|
|
ЗАКОН НАИМЕНЬШЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯЗАКОНЫ ОМД. Закон постоянства объема. УСЛОВИЕ ПОСТОЯНСТВА ОБЪЕМА Тело, находящееся в напряженном состоянии, изменяет свои размеры, деформируется. В начальных стадиях нагружения тело деформируется упруго. Упругая деформация происходит вследствие изменения межатомных расстояний ввиду принудительного отклонения атомов от положения устойчивого равновесия под влиянием внешних сил. Упругая деформация сопровождается некоторым изменением объема и исчезает после снятия усилия. При увеличении внешних усилий, когда напряжения в теле достигнут определенной величины, начинается остаточная, пластическая деформация. Пластическая деформация остается после снятия внешних усилий.
Опытами установлено, что объем тела в результате пластической деформации из меняется незначительно. Поэтому в теории пластической деформации принимается условие постоянства объема; объем тела при пластической деформации остается неизменным. В действительности объем тела в процессе и в результате пластической деформации не остается неизменным. Однако это изменение незначительное и им можно пренебречь. В процессе пластической деформации объем тела отличается от начального ввиду того, что пластической деформации всегда предшествует упругая, изменяющая объем. После снятия внешних усилий упругая деформация исчезает и тело восстанавливает начальный объем. Поэтому размеры тела после деформации отличаются от размеров рабочих частей инструмента. Объем тела несколько изменяется и в результате пластической деформации. При горячей обработке литого металла происходит его уплотнение, так как завариваются раковины, пустоты, микротрещины. При этом объем тела уменьшается, а удельный вес увеличивается. При холодной обработке давлением, наоборот, происходит некоторое увеличение объема в результате образования микротрещин. Однако, как указано выше, изменение размеров при этом незначительное (доли процента) и им можно пренебречь. СМЕЩЕННЫЙ ОБЪЕМ В теории обработки металлов давлением, в частности при определении расхода работы на деформацию, пользуются понятием смещенного объема. Смещенный объем — это прибавленный или удаленный в процессе деформации объем в одном из главных направлений.
Рассмотрим деформацию параллелепипеда с начальной высотой h0 до конечной h1 (рис. 16). Если рассматривать результат деформации по высоте (осадку), то смещенный объем можно определить как произведение начальной площади сечения Fo на абсолютное обжатие:
где Vdh — смещенный объем по высоте. Учитывая, что получаем
Отсюда смещенный объем за время осадки с высоты
Из рис. 16 видно, что смещенный по высоте при осадке объем представляет собой объем, ограниченный горизонтальными плоскостями, соответствующим начальной и конечной площади основания тела, и поверхностью, описанной в пространстве переменным периметром основания тела. Т.о. Смещенный объемравен объему тела, умноженному на относительную или истинную деформацию. Аналогично выражения для смещенных объемов по ширине и длине записываются так;
Складывая истинные смещенные объемы по осям, получаем
т. е. сумма истинных смещенных объемов по трем главным осям равна нулю. Истинный смещенный объем в направлении оси, по которой происходит уменьшение размера тела, отрицательный, а по оси, по которой размер увеличивается, — положительный. Так, при осадке истинный смещенный по высоте объем — отрицательный, а по двум другим осям — положительный. ЗАКОН НАИМЕНЬШЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ При обработке металлов давлением иногда необходимо определять соотношение между перемещениями металла в разных направлениях. В некоторых случаях эти соотношения легко определить на основании условия постоянства объема. Так, при осадке цилиндрического образца, волочении круглой проволоки минимальная деформация равна половине максимальной. При осадке параллелепипеда с трением на контактной поверхности последнее создает сопротивление течению металла в горизонтальной плоскости, разное по величине в направлении длинной и короткой сторон прямоугольника. Качественно направление течения металла в этом случае определяют на основании закона наименьшего сопротивления, который формулируется так: «В случае возможности перемещения точек деформируемого тела в различных направлениях каждая точка деформируемого тела перемещается в направлении наименьшего сопротивления». Установлен такжепринцип наименьшего периметра: любая форма цилиндрического или призматического тела при осадке с наличием контактного трения будет стремиться к форме с наименьшим периметром, т.е. к кругу. На основании этого можно предсказать конечную форму деформируемого тела: периметры поперечного сечения осаживаемых образцов квадратного сечения и параллелепипеда будут стремиться к кругу Схема течения металла при осадке образца прямоугольного сечения..
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
до 
