Основы технологических процессов обработки металлов давлением: Лабораторный практикум, страница 12

Методика определения напряженно-деформированного состояния сводится к выполнению следующий:

1) На свободной поверхности заготовки наносится делительная сетка малых параметров, после чего производится деформация заготовки в данном техпроцессе или виде испытания.

2) Измеряются две из трех главных истинных деформаций, например,  и  после проведения испытаний и из условия постоянства объема

                          (4.1)

находится третья главная истинная деформация .

3) По разностям главных истинных деформаций  , и   строится в любом масштабе треугольник напряженно – деформированного состояния (рис.4.1). Этот треугольник равносторонний. Длина его сторон равна наибольшей разности главных истинных деформаций, например, . На одной из сторон треугольника, например, АВ откладываются в принятом масштабе две другие разности истинных деформаций, а полученная точка D соединяется с вершиной С. Из геометрических соотношений длина отрезка СD будет равна:

Рис.4.1 Треугольник напряженно-деформированного состояния В.М. Розенберг.

                             (4.2)

Сравнивая это соотношение с выражением для интенсивности деформации:

                 (4.3)

можно увидеть аналогию указанных формул, откуда следует, что:

                   (4.4)

Алогичный треугольник  можно построить для разностей главных напряжений, причем, на основе геометрического подобия длине отрезка

4) По диаграмме  и известному значению,  определяется интенсивность напряжений  Так как .функция  не зависит от характера напряженного состояния, то интенсивность напряжений  будет равна истинному напряжению  интенсивность деформаций  относительной деформации (удлинению или сужению) при растяжении. Поэтому интенсивность напряжений определяется по истинной кривой деформирования в аддитивных деформациях.

5) Из условия подобия треугольников АDC и , а также DBC и  следует:

                              (4.4)

                              (4.4)

В процессе раздачи труб, где  соотношение (4.4) и принимают вид:

                                               (4.5)

                                           (4.5)

Угол наклона луча  к сторонам треугольника В.Д.Розенберг определяет вид напряженного состояния, а длина луча дает наглядное количественное представление о напряженности деформируемого элемента.

Описанный метод применим при исследовании процессов гибки, резки, вытяжки, отбортовки, обтяжки, обжима, раздачи и других процессов штамповки тонкостенных заготовок. В настоящей лабораторной работе изучение студентами указанного метода производится применительно к процессу раздачи с местным нагревом.

Делительная сетка может наноситься на заготовки фотографическим или типографский способом/2/. При значительных степенях деформации и с наличием контактного, трения или же при исследованиях, производящихся при повышенных температурах, следует наносить прорезные или вдавленные риски, В лабораторной работе на заготовки наносятся прорезные риски.

Экспериментальная часть.

1. Оборудование: Гидравлический пресс, применявшийся в лабораторных работах № 1÷3.

2. Оснастка: Пуансон для раздачи тех же размеров, что и в работе № 1, но с нагревательными элементами встроенными во внутренней части (см. рис 1-1.б).

3. Режимы штамповки: трубы тех же размеров, что использовались в лабораторной работе № 1.

4. Содержание  экспериментов.

а) Нанесение на внешнюю поверхность двух трубных заготовок делительной сетки малых параметров (круговые риски или ортогональная сетка рисок). Круговые риски наносятся не менее чем в трех диаметральных сечениях. Количество круговых рисок по длине очага деформации - не менее четырех (рис.4.2).

Рис. 4.2 Расположение круговых рисок по образующей конуса после раздачи.

Рис. 4.3

б) Измерение исходных размеров, рисок .

в) Раздача заготовок с рисками на нагретом до оптимальной температуры пуансоне до коэффициента, раздачи близкого к предельному.

г) Измерение рисок после деформации υ или U ) и толщины материала S в центре каждой круговой риски.

5. Обработка опытных данных