эффект Баушингера

[Fedor 1 597]

Уважаемые господа!

Не встречал ли кто описание поведения металла при кручении на предмет изменения предела текучести, точнее, крутим в одну сторону до наступления предела текчести и немного далее. Отпускаем и потом в другую сторону крутим. Изменится ли предел текучести. При растяжении-сжатии все более-менее понятно. А при кручении что-то не встречалось. Что будет происходить?

[OBrain 0]

Добрый день.

Честно говоря, материалу абсолютно все равно растягивают его или крутят. Упрочнение, происходит из-за превышения эквивалентными напряжениями предела текучести (эквивалентные напряжения могут считаться по разному: от простого суммирования, или выбора максимальных напряжений из всех, до корня из суммы квадратов), закон упрочнения тоже может применяться разный. Если не ошибаюсь, наука, в которой подробно описываются эти понятия, называется механика твердого тела. Если кому интересно могу поднять литературу и изложить материал более подробно, но это будет долго с формулами, и я не уверен, что на форуме это будет уместно.

[Fedor 1 597]

Эквивалентные для пластичности обычно через 2 инвариант определяют. Вопрос возник из-за следующего. Пусть имеем предельную поверхность в координатах Мора, то есть по горизонтальной оси гидростатическое давление, по вертикальной- интенсивность девиатора, как обычно. Растяжение- сжатие будет на линиях под 45 градусах, это легко считается. Если есть упрочнение, то справа образующая поверхности текучести пойдет вверх, а слева- вниз из-за упрочнения. Поэтому и вопрос, в чистом сдвиге (или кручении тонкой трубы) будет скачек в поверхности текучести, или будет меняться непрерывно?

[Fedor 1 597]

"материалу абсолютно все равно растягивают его или крутят"

но не все равно растягивают или сжимают. А при кручении в разные стороны

знаки напряжений тоже меняются.

[lks 0]

А при кручении в разные стороны

знаки напряжений тоже меняются.

Таким образом, этот процесс соответствует при растяжении-сжатии такому, при котором сначала производят растяжение, а потом - сжатие материала. А что происходит с пределом текучести при сжатии? В обычных учебниках сопромата что-то я такого рассмотрения не припомню.

[Islander 2]

lks

А название темы форума "Эффект Баушингера" вам ничего не говорит?

[lks 0]

asds

Прошу прощения, попал не в тему.

Оказывается вопрос следует формулировать следующим образом: не встречал ли кто в литературе экспернментальных сведений о снижении предела текучести у материала стержня, доведенного до пластического состояния крутящим моментом, при последующем приложении крутящего момента противоположного знака?

[Islander 2]

lks

Вот и я понял вопрос также. в литературе нашел ссылочку на сравнение пределов текучести при кручении и растяжении различных металлов (Фридман Я.Б. Механические свойства металлов.-М.машиностроение.1975 г в 2-х томах). самой книги, не обесудьте, у меня нет. Для металлов при кручении предел текучести при сдвиге составляет от 0,25 до 0,74 предела текучести при растяжении.

чистом сдвиге (или кручении тонкой трубы) будет скачек в поверхности текучести

вроде должен быть скачок (на первый взгляд)

[Fedor 1 597]

Спасибо!

По цилиндру Мизеса: тау_текучести=сигма_текучести/SQRT(3) т.е множитель 0.57

(0.25+0.75)/2=0.5 , чуть меньше, это логично по справочнику Анурьева есть наклон предельной линии в область сжатия.

Если данные Фридмана для одного и того же металла, то значит скачек есть, ну и соответственно, упрочнение при кручении.

Нельзя уточнить, это один металл и какой, или разные?

[Islander 2]

Fedor

Нельзя уточнить, это один металл и какой, или разные?

это для разных металлов. Так 0.25 для магниевого сплава МА-5, 0.74 - для стали У7 после закалки и отпуска при 200 оС. поведение сплава на никелевой основе ЭИ765 при 700 оС хорошо описывается приведенным Вами условием Мизеса

тау_текучести=сигма_текучести/SQRT(3)

.

Есть еще условие Треска-Сен-Венана: тау_текуч=сигма_текучести/SQRT(2). Так вот, для конструкционных сталей на железной основе и жаропрочных сталей хорошее соответствие с экспериментом при использовании условия Мизеса.

[Fedor 1 597]

При компьютерах наверное условие Треска-Сен-Венана не актуально, сомнительно чтобы поверхность текучести имело углы, хотя бы в силу изотропии. Условие Мизеса более реалистично выглядит.

У Петерсона видел замечание, что и методами статистической физики на ансамблях кристаллов это подтверждается.

Вопрос о эффекте Баушингера при кручении пока остается.

[lks 0]

Fedor

Вопрос о эффекте Баушингера при кручении пока остается

Обсуждаемые экспериментальные данные к эффекту Баушингера вряд ли имеют отношение. Скорее всего они были получены при приложении крутящего момента одного знака.

Условия пластичности Мизеса и Треска - это чистой воды феноменология и тоже вряд ли имеют отношение к обсуждаемому эффекту.

Таким образом вопрос не только остается, но пока его не удалось даже пообсуждать.

[Fedor 1 597]

Ну почему?

Речь ведь о том как эффект Баушингера связан с инвариантами тензора напряжений, а эти критерии как раз инварианты. С этим Вы наверное согласитесь.

[lks 0]

Fedor

Речь ведь о том как эффект Баушингера связан с инвариантами тензора напряжений, а эти критерии как раз инварианты. С этим Вы наверное согласитесь

1. Приведенные данные получены в испытаниях, в которых эффект Баушингера не проявляется.

2. Упоминаемые критериии разработаны для однородной среды.

3. Эффект Баушингера связывают с внутренними напряжениями, возникающими в зернах структуры металла, т.е. связывают с неоднородностью среды.

Таким образом, обсуждаемый нами подход внутренне противоречив.

[Fedor 1 597]

То есть Вы хотите сказать, что можно придумать испытания при которых эБ будет проявляться, или не будет?

Другими словами это не универсальное свойство материала?

Ну так и модуль упругости осредненная характеристика, у кристаллов может быть и другой в сплавах, например.

[lks 0]

Fedor

Нет. Я только хочу сказать, что эти испытания устроены так, что эффект не может проявиться.

[Fedor 1 597]

Берем кусок проволоки, растягиваем за предел упругости, потом сжимаем.

Эффект проявляется.

Берем другой кусок крутим в одну сторону за предел упругости, потом в другую сторону.

Как проявится эффект? Вот в чем суть вопроса.

[lks 0]

Fedor

Я так вопрос и понял. Но началось обсуждение табличных значений предела текучести при кручении, а они, как мне представляется, определяются в опытах с крутящим моментом одного знака.