Введение к работе
Актуальность. Для выбора и достоверной оценки свойств материалов, используемых в элементах современных конструкций, необходимо иметь представление об основных факторах, определяющих механическое поведение металлов и сплавов. Современные теории механики дефорлпруеыого твердого тола позволяют описать многие механические характеристики материалов. Однако, некоторые явления деформационного поведения материалов не описываются в рамках существующих теорий, например, осевое деформирование металлических труб и стержней при пластическом кручении. Такое явление наблюдается у материалов с существенно различными механизмами протекания мпкрояг-формации. Хотя его «іскно отнести к разряду побочных эффектов, однако последнее необходимо учитывать при расчете напряженного состояния конструкций или оценке размерной стабильности их елементов. Появление осевой деформации может изменять геометрические размеры деталей машины и уст-устройств, имеющих вращающееся стеркпя. Последнее может приводить к потере устойчивости влемеьтсв конструкций и другим нежелательным последствиям.
Цель работа состояла в изучении общих закономерностей явления осевого деформирования металлических труб и стержней на одном из материалов в условиях различных темлературно-енловых и скоростных воздействий, в также в проведении сравнительного анализа закономерности! о материалами, отличающимися кристаллографией скольжения и механизмами протекания микродоформаций с целью выявления структурно-механической природа кручения как собственно вида нагруаепия.
Научная новизна. В работе проведено систематическое исследование явлония осевого деформирования при пластическом кручении оплошных стержней и труб:
подробно изучено влияние амплитуда сдвиговой деформации:
скорости нагружения:
температуры испытаний:
предварительного наклепа;
геометрии образца;
условий закручивания;
действие продольных сил:
кристаллографии скольжения;
- 4 --механизма деформационной неупругости;
- предложена разработанная в рамках структурно-аналитической теории модель, позволяющая дать естественное и удовлетворительное объяснение всем основным и обнаруженным в експерименте закономерностям явления осевого деформирования.
Обоонованлооть научных поло8:ений и выводов и достоверность результатов обеспечена тщательной проработкой всех сторон экспериментальной методики, проведением контрольных экспериментов на других аналогичных установках; проверкой программы вычислений на тестовых режимах.
Практическая ценность. Методика експериментального исследования, созданная в данной работе, мокет быть использована для изучения деформационного поведения материалов при любых комбинациях температурно - силовых и скоростных-условий. Полученные вкоперименгальные результаты могут Сыть использованы для рекомендаций по выбору материала при проектировании устройств, имеющих вращающиеся стержни. Расчетная модель,разработанная на основе структурно-аналитической теории, может быть использована для описания деформационных эффектов, возникающих при кручении в материалах с различной природой микродеформации.
Апробация. Материалы диссертации были представлены и обсуждены на Всесоюзном,, семинаре по новой технологии, физическим процессам прочности и пластичности прецизионых материалов ( Новгород, 1888г.), на XXIV Всесоюзной семинаре по механика прочности материалов с новыми функциональными свойствами ( Рубежное, 1990 г.), на XXY Всесоюзном семинаре по прогнозированию механического поведения материалов (Новгород,1991г ), на Ыекреопубли-канском семинаре по вопросам физики и механики материалов (Новгород, 1992г.),на XXVII Межреспубликанском семинаре "Актуальные туадьные проблемы прочности" ( Ухга,1992г.), на ХШ Мездународ-ной-конференции (Самара, 1992г.), на ХШ Мехреспубликанском ое-семинарэ "Актуальные проблемы прочности" (Псков,1993г.).
Публикации. ,Х1о материалам диссертации опубликовано 17 рабоя Объем и структура работы, диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы, содержащего 75 наименований. Работа изложена на 135 страницах машинописного текота я включает 63 рисунка и 1 таблицу.