Strony
Polecane
Najnowsze wpisy
Archiwa

MIARY ODKSZTAŁCENIA

Przy opracowywaniu procesów technologicznych obróbki plastycznej zachodzi konieczność określania wartości odkształceń, jakich dozna materiał podczas jego kształtowania. Jest to niezbędne do określania sił, pracy, przewidywanych zmian własności materiału, jak również do oceny możliwości realizacji rozpatrywanej operacji.

Najczęściej odkształcenia określa się na podstawie znanych wymiarów materiału i wymiarów przedmiotu po kształtowaniu. Postępując tak zakłada się, że:

1)            odkształcenie całego materiału jest jednorodne, to znaczy jednakowe w obrębie całego przedmiotu;

2)            odkształcenie materiału zachodzi pod wpływem obciążenia prostego.

Dokładne spełnienie obu tych warunków występuje stosunkowo rzadko.

Zdarza się to przy jednoosiowym rozciąganiu w zakresie wydłużenia równomiernego, podczas spęczania beztarciowego próbki cylindrycznej, w czasie plastycznego odkształcania powłoki kulistej lub walcowej poddanej działaniu ciśnienia wewnętrznego i w niektórych innych przypadkach obciążenia.

Kriolipoliza
www.medycynaestetyczna.com
Klinika medycyny estetycznej.
Dr Izabela Tilszer.

W większości procesów technologicznych omawiane warunki nie są spełnione. W prętach ciągnionych, wyciskanych czy walcowanych, ze względu na tarcie między materiałem a powierzchniami narzędzi, odkształcenia warstw  zewnętrznych są znacznie większe niż rdzenia. W innych procesach, -np. podczas spęczania, tarcie oddziałuje przeciwnie, powodując zmniejszenie odkształceń, materiału w pobliżu, jego styku z narzędziem. Stany naprężenia w poszczególnych obszarach, odkształcanego materiału są. dla wspomnianych procesów także różne, a ponadto stosunki między, naprężeniami głównymi ulegają podczas kształtowania zmianie. Nie są to więc obciążenia proste.

Uwzględnienie niejednorodności i-historii odkształcenia jest bardzo kłopotliwe i ma miejsce tylko w szczególnych przypadkach. Różnice między wartościami odkształceń bierze się pod uwagę np. przy. określaniu własności warstwy wierzchniej przedmiotu kształtowanego plastycznie. Historia odkształcenia musi być natomiast rozpatrywana przy dużych zmianach kierunków odkształceń głównych lub zmianie znaków tych odkształceń. Konieczność uwzględnienia historii odkształcenia w takich przypadkach można zilustrować przykładem przedmiotu początkowo wydłużonego, a następnie spęczonego do wymiarów wyjściowych. Jest oczywiste, że mimo tych samych wymiarów przedmiotu po i- przed odkształceniem, materiał doznał odkształceń, które są sumą odkształceń uzyskanych podczas wydłużania, a następnie podczas spęczania.

W większości przypadków kształtowania duże zmiany wartości odkształceń występują tylko w stosunkowo cienkich warstwach, a więc w małych objętościach materiału w porównaniu z objętością przedmiotu, a zmiany głównych kierunków odkształceń nie są znaczne. Dlatego też przy obliczaniu odkształceń najczęściej można się oprzeć na wymiarach materiału przed i po kształtowaniu. Wynikające stąd błędy są dopuszczalne, ze względu na wymaganą dokładność większości obliczeń inżynierskich.

Przy obliczaniu odkształceń można posługiwać się zmianami wymiarów liniowych lub zmianami pól odpowiednich przekrojów. Rozpatrując wymiary liniowe przedmiotu lub pole jego przekroju poprzecznego po odkształcaniu; odniesione do analogicznych wielkości przed odkształcaniem, otrzyma się najczęściej stosowane tzw. wskaźniki odkształcenia, -które są przyjmowane jako miary odkształcenia: Są to: odkształcenie- logarytmiczne (rzeczywiste), które wyraża się za pomocą wzoru, odkształcenie względne, którym może być wydłużenie względne, lub względna zmiana pola przekroju, współczynnik odkształcenia (wydłużenia), który określą stosunek długości końcowej przedmiotu do początkowej jego długości.

Wymienione wskaźniki mogą być stosowane do obliczania odkształceń występujących w różnych operacjach obróbki plastycznej. Trzeba jednak pamiętać, że uzyskanych wyników nie można bezpośrednio ze sobą porównywać, gdyż są one różne. Występujące różnice ilustruję poniższy przykład. Jak widać z podanego przykładu, w pewnych przypadkach otrzymuje się ujemne wartości odkształceń. Wskazują one tylko na to, że w rozpatrywanym procesie odkształcania wielkość będąca podstawą obliczania odkształcenia (wymiar liniowy lub pole przekroju) maleje. W wielu przypadkach stosuje się bezwzględne wartości wyrażeń.

Wartości te można również wyznaczyć posługując się zależnościami podanymi na rys. 1.15. Wykreślono na nim krzywą e, określającą zależność od-kształcenia rzeczywistego e od wydłużenia względnego ei lub współczynnika. Znając wartość odkształcenia określoną za pomocą jednego -z omówionych powyżej wskaźników, można zawsze obliczyć wartości pozostałych korzystając z warunku zachowania stałej objętości materiału. W tablicy 1.1 zestawiono odpowiednie wzory dla procesów wydłużania. Wyznaczenie z wykresu wartości e i są przy znanych wartościach Xi lub ei wymaga posłużenia się tylko jedną, odpowiednią krzywą. Jeśli się chce wyznaczyć wartość e znając wartości SA lub odwrotnie, trzeba posłużyć się obiema krzywymi. Sposób wyznaczania wartości s, A i i sa dla określonego ej oraz wartości s dla znanego są przedstawiono na rys. 1.15 za pomocą linii przerywanych i strzałek. Wiele wyrobów kształtuje się w kilku kolejnych operacjach o tym samym schemacie odkształceń. Można tu wymienić ciągnienie drutów, prętów i rur, wyciąganie wy tłoczek i wyprasek, spęczanie łbów śrub i nitów itp. Często w takich przypadkach zachodzi konieczność określenia odkształceń całkowitych, jakim ulega materiał, na podstawie znajomości odkształceń występujących w kolejnych operacjach. Na podstawie definicji wskaźników odkształcenia można wyprowadzić odpowiednie wzory.

Comments are closed.