Тегіс кернеулі күйдегі сынақ

Тегіс кернеулі күйдегі сынақ

Тегіс кернеулі күйдегі сынақтар үшін үлкен үлгілер қажет. Осы уақытқа дейін мұндай сынақтар үшін стандартты үлгілер ұсынылған жоқ. Жіңішке парақтар үшін иілу және ықшам созылу үлгілері жарамсыз екені анық.

Көптеген зерттеушілер орталық жарықшақтармен панельдерді пайдаланады. Мұндай үлгінің мысалы суретте көрсетілген. 9.19. Әр сынақ кезінде жарықтың баяу өсуі туралы жазба болу үшін әдетте түсірілім қолданылады. Егер сынақтар к1с немесе К1е пайдалы мәндерін алуға арналған болса, онда оларда 2A < W/3 және σс < (2/3) σys іріктемелі критерийлері орындалуы тиіс.Жазық кернеулі күйдегі сынауға арналған үлгілер жазық деформация кезіндегі сынауға арналған үлгілерге қарама- қарсы әрқашан шаршағыш жарықшақтың болуы міндетті емес.

Тұтқырлық жеткілікті үлкен болған кезде, баяу өсу кезінде жарық айтарлықтай қашықтыққа жылжуы үшін шаршау жарығын өткір кесумен ауыстыруға болады. Кесу жарықшақтың өсу процесінің басында кернеуді аздап арттырады, бірақ осы процестің басталуымен кесу нақты жарықшаққа айналады және үлгінің қалдық беріктігі бірдей бастапқы ұзындықтағы шаршау жарықшағы сияқты болады. Мұның бәрі эксперименттерде көрсетілген ([34] қараңыз). Егер жұқа парақтың жойылуынан бұрын жарықшақтың баяу өсуі болмаса, онда жарықшақты пропилмен имитациялауға болмайды. Бұл жағдайда кесудің кішкене өткірлігі сыну кернеуін σi деструктивті кернеуден үлкен етіп жасау үшін жеткілікті болуы мүмкін.Бұл жағдайда бұзылу процесін суретте көрсетілгендей энергия тепе-теңдігі ұғымымен түсіндіруге болады. 9.20. Жедел жарықшақтың өсуі σi кернеуінен басталады, ал сыну σc кернеуінде болады. Егер жарықшақ пропилмен еліктелген болса, жарықшақтың пайда болуы үшін қажет кернеу σ2-ге дейін артуы мүмкін. Энергия тепе-теңдігі енді В нүктесінде болады, ал бұзылу, бұрын сипатталған жағдайдағыдай, σc кернеуінде болады. Кесулерді соншалықты өткір етіп жасауға болады,

бұл σ3, үлкен σc кернеуіне жеткенге дейін жарықтар пайда болмайды. Бұл жағдайда энергияның тепе-теңдігіне қол жеткізу мүмкін емес және бірден, жарықтың баяу өсуінсіз, бұзылу алдында тұрақсыздық пайда болады.

Кесілген қисықтықтың рұқсат етілген радиусы материалдың қасиеттеріне байланысты. Сыну тұтқырлығы төмен материалдар үшін өткір жарықтар қажет: Н-11 болаты үшін қалдық беріктіктің жоғарылауы шамамен 20 мкм кесу қисықтық радиусында байқалды (қараңыз: [35]). Рұқсат етілген қисықтық радиусының шамасы эксперименттен анықталады.

Сурет. 9. 19. Жазық кернеулі жай-күйде қирауға сынау

Сурет. 8.20. Тегіс кернеулі күйдегі сынаулардағы сызаттардың көмескі шыңдары [1,34] (мак Милан мәліметтері бойынша)

Біртекті емес кернеудің әсерінен жарықшақ пластинасы үшін кернеу өрісін сипаттайтын теңдеулердегі σ-нің тұрақты емес мүшесі жарықтың шеттері бойымен әрекет ететін σx кернеуі сығымдайтындығын және сыртқы бойлық созылу кернеуінің реті бар екенін көрсетеді. Бұл қысу кернеуі, әсіресе жұқа парақтарда, жарықшаққа жақын орналасқан пластинаның бүгілуіне әкелуі мүмкін (сурет. 9.21). Мұндай иілуді қолмен оңай көрсетуге болады, ол қағаз парағын орталық көлденең қимамен созады. Иілу жарықтың баяу өсу процесіне және қалдық беріктікке әсер етуі мүмкін болғандықтан, бірнеше зерттеулер осы құбылысқа арналды ([2, 36-39] қараңыз).Карлсон және басқалар [38] иілу құбылысын формальды түрде зерттеп, оны пластинаның тұрақтылығы мәселесі ретінде қарастырды. Алайда, әдетте қарапайым өзек иілу формуласы қолданылады ([12, 36, 37] қараңыз). Жарықтың шеттері бойымен әрекет

ететін көлденең созылу кернеуі біртекті кернеудің номиналды мәніне тең болғандықтан, ауытқу σ = σb болған кезде басталады, мұндағы

Теңдеу (9.26) - қалыңдығы В, серпімділік модулі Е, ал тиімді ұзындығы le болатын топсалы шыбықтың иілуіне арналған формула. Le өзегінің ұзындығы жарықшақтың ұзындығына және қатынасына байланысты болады

Α-ның ең нақты мәніне қатысты әртүрлі көзқарастар бар, олардың реті 0,5 (қараңыз: [36]), бірақ бұл шама парақтың қалыңдығына байланысты болуы мүмкін (қараңыз: [2, 38]).Ұзын жарықтар үшін ауытқу үлгіні бұзудан бұрын пайда болады, сондықтан қалдық беріктікке әсер етуі мүмкін. Осы себепті, олар пластинадағы қатты жолақтарды қолдану арқылы иілудің қалдық беріктігін анықтау тәжірибелерінде болдырмауға тырысады (суретті қараңыз. 9.19 және 9.21), олар иілуге қарсы бағыттаушылар ретінде белгілі. Диксон мен Стрэннигэн жүргізген фототүсірілім әдісімен жүргізілген зерттеулер [36] бағыттағыштармен шектелмеген модельдегі саңылаудың жоғарғы жағындағы максималды кернеу оған қарсы бағыттағыштар қолданылған жағдайға қарағанда шамамен 30% көп екенін көрсетті. Бұл бағыттағыштар, сөзсіз, қалдық беріктікке әсер етеді. Қалдық беріктіктің шамамен 10% — ға азаюы Уолкер [2] және трот Мэннің [39] жұмыстарында және Формзннің жұмысында 40% - ға дейін [37] хабарланды. Бұл төмендеу, әрине, жарықшақтың ұзындығына байланысты болуы керек. Иілудің жарықтың тұрақты баяу өсу процесіне және қалдық беріктікке әсерін суреттеу үшін Уолкер деректерінің көп бөлігі [2] суретте көрсетілген. 9.22.Иілгіш бағыттағыштар қалдық беріктігін анықтау үшін пайдалы сынақтың алғышарты болып саналғанымен, олар әрқашан қажет пе, жоқ па деген мәселе әлі шешілген жоқ. Іс жүзінде жұқа парақтардан тұратын құрылымдардағы иілу әрдайым шектеулі бола бермейді. Арматураланған конструкцияларда да иілу кейде стрингерлердің тегіс иілу қаттылығымен шектелуі мүмкін. Иілудің пайда болуы тек стрингердің иілу қаттылығымен толығымен жойылады, өйткені бұл стрингер жарықтан өтеді. Жіңішке парақтардан тұратын қабық құрылымының қалдық

Сурет. 9.22. Иілудің жарықтың баяу өсуіне және қалдық беріктікке әсері [2]

Кейде сұрақ туындайды: тұрақты жүктеме астында үлгіні кесу арқылы жарықтың критикалық мөлшерін орнатуға бола ма? Тәжірибелер көрсеткендей ([28] қараңыз), бұл жағдайда дұрыс емес ақпарат алынады. Бұл тәжірибелерде орталық кесілген үлгілер жүктемеге дейін жүктелді, бұл жерде жарықшақтың баяу өсуі басталуы керек еді. Осы сәттен бастап жүктеме тұрақты болды, ал жарықтың екі ұшының бір уақытта таралуы екі гауһар арамен жойылғанға дейін сақталды. Бұл сынақтардың кейбір нәтижелері суретте көрсетілген. 9.23.Бірінші көзқарас, еді деп күтуге бұзылуы кезінде пропиливания болған қол жеткізіледі сыни ұзындығы жарықшақтар (тиісті қоса берілген кернеу). Алайда ойықтарды егеулеу және саз жалғастырылуы мүмкін әлдеқайда оқу. Бұл сәйкессіздік шаршау жарықшағының ұшының өткірлігімен салыстырғанда аз мөлшерде кесілгендіктен пайда болатындығын көрсетуге болады, өйткені жоғарғы қисық баяу таралатын нақты жарықтар үшін жарамды. Алайда, эксперименттен алынған нүктелер осы қисықтан тік бағытта үлкен қашықтықта орналасқан, сондықтан кесудің кішкене өткірлігі сәйкессіздіктің жалғыз себебі бола алмайды.Егер бұл нәтижелер R – қисық тұжырымдамасы тұрғысынан қарастырылса (сурет. 9.24, а), содан кейін олар ақылға қонымды. - Сур. 9.24. Б қалдық беріктік диаграммасы көрсетілген. Бастапқы ұзындығы A0 болатын жарықшақты σi (А нүктесі) кернеуіне дейін жүктеуге болады, онда жарықшақтың баяу өсуі басталады. Кернеу σc дейін көтерілген кезде, мөлшері жарықтар айнымалы токқа дейін артады, ал бұзылу алдында тұрақсыздық пайда болады. - Сур. 9.24, ал энергияның тепе-теңдігінің тиісті диаграммасы көрсетілген, энергияның бөліну қарқындылығы G және жарықшақтың өсуіне төзімділік R. жарықтың баяу өсуі кернеу σi-ге жеткенде басталады.

Бұл жағдайда шама кернеудің одан әрі жоғарылауымен G өзгерісі R қисығы бойымен жүреді. Ақыр соңында, кернеу σc шамасына жеткенде және жарық мөлшері ac (B нүктесі) деңгейіне жеткенде, жарықтың

Енді бастапқы ұзындығы A0 болатын және σi кернеуіне жүктелген жарықшақты қарастырайық. Жарықтың таралуы кесу арқылы жасанды түрде жүзеге асырылады, ал кернеу тұрақты және σi-ге тең болады.

Сурет . 9.24. R-қисық (А) және жарықшақтың жасанды баяу өсуі (б) [28] (Пергамон мәліметтері бойынша)

4. 
   
   жүктеу/скачать 253,89 Kb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: