Сделай Сам Свою Работу на 5

ЗАКОН НАИМЕНЬШЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ЗАКОНЫ 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 до


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..

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.