7.5 Обзор разл.типов напр.сост (Ещё один учебник Феодосьева)

7.б. Обзор различных тинов напряженных состояний При исследовании вопросов прочности при сяожном напряженном состоянии существенное значение имеет впд напрюкепного состояния. Большинство материалов по-разному разрушается в зависимости от того, являются ли напряжения растягиваюшими или сжимающими. Кзх показывает опыт ) все материалы без исключения способны воспринимать весьма большие напряжения в условиях всестороннего сжатия, в то время как при оцнооспом растяжении разрушение наступает прн сравнительно низких напряженкях. Имеются напряженные состояния, при которых разрушение происходит хрупко, без образования пластических дтформаций, а есть такие, при которых тот же материал способен пдастичесии и'.формироваться.

В связи со сказанным очевидна неож~щимость более подробно остановиться иа типовых признаках напряженных состояний н проследить, в каких условиях возникает то или иное 330 состоянке. На основе такого обзора в дальнейшем проще будет ориентироваться в вопросах прочности и легче дать оценку степени опасности напряженного состояния ддя материала.

Выше было произведено деление напряженных состояний на трехосное, двухосное и одноосное. При решении вопросов прочности, однако, такая хлассификапия не является достаточной и принято делить напряженные состояния на три класса в зависимости от знака главных напряжений. Рис. Т.зе К первому классу относят тпреяосиъте растяжения, т.е.

такие напряженкые состояния, в которых нк одно из главных напряжений не является сжимающим. Круговые диаграммы для этого класса напряженных состояний располагаются в правой части плоскости оОг, (рис. 7.20). В частном случае все три главных растягиваюпшх напряжения могут быть равными; такое напряженное состояние называется честным тпреяосиыи растияжеиием.

Оно возникает, например, в центральной части сплошного шара, быстро нагреваемого извне (рис. 7.21, а). Расширение внешних нагретых слоев приводит к тому, что внутренняя ненагретая область шара оказывается под воздействием всестороннего "растягивающего давления". Круговые диаграммы при чистом трехосном растюкении вырождаются в точку (см. рис. 7.21, а). Тр~ыосное растяжение, при котором два главных напряжения равны, но отличны от третьего, возникает в тачках, лежащих на оси растянутого образца, имеющего ходьцевую выточку (рис. 7.21,6).

Весьма часто встречается напряженное состояние, в котором аз = О, т.е. двухосное растяжение, также относящееся к рассматриваемому классу. двухосное растяжение, при котором ст1 14 аз, 331 ббпр возникает, например, в быстровращающихся топких дисках постоянной толщины (рис. 7.21, е). Равное двухосное растяжение (а1 = оз) возникает в точках, расподоженных у внешней поверхности сферическо о сосуда, нагруженного внутренким давлением (рис. 7,21,е), К рассматриваемому классу напряженных состояний относится, наконец, и простое одноосное растяжение, возникающее в одиородком стерясне прк его растяжении илн чистом изгибе (рис.

7.21, 6). Второй распространенный класс составляют такие напряженные состояния, в которых нк одно из главных напряжеккй не является растягивеющим. Это — так называемые тпреяосиые сжптпия..Пля напряженных состояний этого класса круговые диаграммы располагаются в левой части плоскости абт (рис. 7.22).

Чистое трехосное сжатие возникает в любом теле, независимо от его формы, прк всестороннем гидростатическом давлении (рис. 7.23, а), Неравномерное трехосное сжатие характерно для точек, расположенных в окрестности контактирующих тел, таких хак, цапример, рояикк к обоймы подшипников, втулки и валы (рис. 7.23, 6). Пример вознккншишня двухосного сжатия показан на рис, 7,23, е.,Пвухосное равное сжатие (стз = ~тз) возникает при иагруженик давлением вала, имеющего свободные торцы (рис. 7.23, г). Одноосное сжатие также относится к рассматриваемому классу напряженных состояний и возникает, в частности, при чистом изгибе и сжатии однородного стержня (рис.

7.23, д). К третьему классу относятся так называемые смешаииые напряженные сосптояиия, в которых наибольшее к наименьшее нз главных напряжений имеют разные знаки. Напряжение ттз может быть как положительным, так и отрицательным, Круговые диаграммы напряженных состоянии этого класса располагаются в средней части плоскости ттОт (рис. 7.24). Смешанное трехосное напряженкое состояике. возникает, например, 333 Рис. тЛЗ при нагружении толстостенного цилиндра внутренним давлением (рис.

7.25,а). Ляя изгнбаемого и одновременно закручиваемого стержня характерно возникновение двухосного смешанного нвлряженпого состояния (рис. 7.25, 6). Чистый синит 334 Ф Рис. 7.33 также представляет собой смешанное двухосное напряженное состояние (рнс. 7.25, е). .