Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Напряжения в экспериментах с нагружением трубчатых образцов внутренним давлением

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-12-64-68

Полный текст:

Аннотация

Исследователи используют разные формулы для определения осевых и окружных напряжений в опытах с нагружением тонкостенных трубчатых образцов внутренним давлением, при этом радиальными напряжениями в силу их малости пренебрегают. В работе предложена новая методика определения напряжений в тонкостенных трубчатых образцах, находящихся под действием внутреннего давления. Исследовано распределение напряжений в радиальном направлении трубчатого образца в состоянии упругости, а также в идеально пластичном состоянии по критерию Губера – Мизеса несжимаемого материала. Показано, что степень неоднородности напряженного состояния зависит от отношения толщины стенки образца к его диаметру и от того, в каком состоянии — упругом или пластическом — находится его материал. В упругой стадии окружные напряжения максимальны на внутренней поверхности образца, а осевые напряжения вдоль радиуса образца постоянны. В пластической стадии окружные напряжения максимальны на наружной, а осевые напряжения — на внутренней поверхности образца. Распределение радиальных напряжений в упругой и пластической областях работы материала практически идентично, они максимальны на внутренней и равны нулю на наружной поверхностях образца. Величины окружных и осевых напряжений на срединной поверхности тонкостенного трубчатого образца, отнесенные к внутреннему давлению, практически не зависят от того, в каком состоянии — упругом или пластическом — находится материал образца. Это дает основание для определения механических свойств материала по напряженно-деформированному состоянию срединной поверхности образца с использованием для вычисления напряжений формулы Ламе. При определении интенсивности напряжений желательно учитывать радиальные напряжения, так как это повышает точность определения механических свойств материала и уменьшает размах выборки его предела текучести при разных видах напряженного состояния.

Об авторе

Н. Н. Тормахов
Институт механики НАН Украины им. С. П. Тимошенко
Украина

Николай Николаевич Тормахов

03057, Киев, ул. Нестерова, д. 3



Список литературы

1. Тормахов Н. Н. Зависимость предела текучести титанового сплава ВТ14 от параметров вида напряженного состояния / Mech. Adv. Technol. 2018. ¹ 3. С. 91 – 97. DOI: 10.20535/2521-1943.2018.84.127194.

2. Wang X., Hu W., Huang S., Ding R. Experimental investigations on extruded 6063 aluminium alloy tubes under complex tension-compression stress states / Int. J. Solids Struct. 2019. Vol. 168. Aug. P. 123 – 137. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2019.03.022.

3. Штаюра С. Т. Вплив жорсткості напруженого стану за двовісного навантаження трубчастих зразків на характеристики міцності сталі 20 у водні / Фізико-хімічна механіка матеріалів. 2015. Т. 51. № 2. С. 98 – 103.

4. Махутов Н. А. Роль механических испытаний в обосновании прочности, ресурса и безопасности / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 9. С. 56 – 63.

5. Талыпов Г. Б. Пластичность и прочность стали при сложном нагружении. — Л.: Изд-во Ленингр. университета, 1968. — 135 с.

6. Гігіняк Ф. Ф., Лебедєв А. О., Шкодзінський О. К. Міцність конструкційних матеріалів при малоцикловому навантаженні за умов складного напруженного стану. — Киев: Наукова думка, 2003. — 270 с.

7. Каминский А. А., Бастун В. Н. Деформационное упрочнение и разрушение металлов при переменных процессах нагружения. — Киев: Наукова думка, 1985. — 168 с.

8. Dietrich L., Socha G. Accumulation of damage in a 336gr5 structural steel subject to complex stress loading / Strain. 2012. Vol. 48. Issue 4. Aug. P. 279 – 285. DOI: 10.1111/j.1475-1305.2011.00821.x.

9. Тормахов Н. Н. Методика испытания трубчатых образцов при повышенной температуре / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 4. С. 67 – 68.

10. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. — М.: Наука, 1975. — 576 с.


Для цитирования:


Тормахов Н.Н. Напряжения в экспериментах с нагружением трубчатых образцов внутренним давлением. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020;86(12):64-68. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-12-64-68

For citation:


Tormakhov N.N. Stresses in the experiments with loading tubular specimens by internal pressure. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2020;86(12):64-68. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-12-64-68

Просмотров: 102


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)