Congratulation from Internet Conference!
Hello
РОЗТЯГУВАННЯ І КРУТІННЯ ЗРАЗКА З М'ЯКИМ ПРОШАРКОМ
12.04.2025 13:46
[3. Technical sciences]
Author: Гануліч Борис Костянтинович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, доцент, Луцький національний технічний університе, м. Луцьк
Розглянемо розтягування тонкостінної трубки (t<<d, t-товщина стінки, d-діаметр трубки), що виготовлена з ідеально пружно пластичного матеріалу. У трубці виникнуть пластичні деформації, коли розтягувальні напруження досягнуть межі текучості 
При крутінні пластичні деформації з'являться, якщо дотичні напруження досягнуть значення 
. При одночасному прикладанні розтягувальних і крутильних зусиль момент виникнення пластичних деформацій, очевидно, опишеться деякою опуклою лінією, що з’єднує точки А
(рис.1а). При 
(точка С) для закручування не вимагається жодних зусиль (
), тобто матеріал трубки не буде чинити опір дії дотичних напружень, і його поведінка у такій ситуації адекватна поведінці рідини.
При крутінні пластичні деформації з'являться, якщо дотичні напруження досягнуть значення . При одночасному прикладанні розтягувальних і крутильних зусиль момент виникнення пластичних деформацій, очевидно, опишеться деякою опуклою лінією, що з’єднує точки А(рис.1а). При (точка С) для закручування не вимагається жодних зусиль ( ), тобто матеріал трубки не буде чинити опір дії дотичних напружень, і його поведінка у такій ситуації адекватна поведінці рідини. На зразках із однорідного матеріалу реалізувати умову 
неможливо, отже, неможливо ні підтвердити, ні заперечити отриманий вище висновок. З метою такої перевірки були виготовлені зразки із швидкоріжучої сталі Р6М5 ( 
) з м”яким прошарком із сталі 20 
(рис.1б) d=16мм, h=9…10мм).
неможливо, отже, неможливо ні підтвердити, ні заперечити отриманий вище висновок. З метою такої перевірки були виготовлені зразки із швидкоріжучої сталі Р6М5 ( ) з м”яким прошарком із сталі 20 (рис.1б) d=16мм, h=9…10мм). 
Зразки виготовляли застосуванням електроконтактного зварювання оплавленням двома кроками: спочатку зварювали циліндричні (d=26 мм) заготовки із сталей Р6М5 і 20, потім зєднання обрізували з боку сталі 20 і знову приварювали циліндр із сталі Р6М5. Зварені заготовки обточували у робочій частині до діаметра 16,5 мм, гартували і шліфували до діаметра 16 мм. Зразки (рис.1б) мали також хвостовики, які дозволяли здійснити одночасно розтягування певною силою F і крутильним моментом М.
Раніше було встановлено [1,2] , що межа текучості зразка з прошарком 
- відносна товщина прошарку. В експерименті χ=0,56…0,63, отже
. Зразки з прошарками розтягували до середніх значень напружень 
Діаграма розтягу
- збільшення висоти прошарку), що записувалась при цьому, була лінійною. При
розтягування припиняли і зразок закручували. Виявилось, що для закручування зразка на кут 
(рис.1б) не потрібно жодних зусиль – крутильний момент М, що вимірювався з точністю 0,5Нм, рівний нулю. При 
закручування припиняли, через деякий час (10…20с) момент закручування зростав від нуля, а зусилля розтягування зменшувалось (при 
=const). При 
деякі зразки руйнувались в’язким зрізом по сталі 20 у безпосередній близькості від зварного контакту; зразки, що не руйнувалися при 
, починали чинити опір закручуванню, напевне виявлялось деформаційне зміцнення.
- відносна товщина прошарку. В експерименті χ=0,56…0,63, отже . Зразки з прошарками розтягували до середніх значень напружень Діаграма розтягу - збільшення висоти прошарку), що записувалась при цьому, була лінійною. При розтягування припиняли і зразок закручували. Виявилось, що для закручування зразка на кут (рис.1б) не потрібно жодних зусиль – крутильний момент М, що вимірювався з точністю 0,5Нм, рівний нулю. При закручування припиняли, через деякий час (10…20с) момент закручування зростав від нуля, а зусилля розтягування зменшувалось (при =const). При деякі зразки руйнувались в’язким зрізом по сталі 20 у безпосередній близькості від зварного контакту; зразки, що не руйнувалися при , починали чинити опір закручуванню, напевне виявлялось деформаційне зміцнення. Поки що не вдається пояснити увесь процес розтягування і наступного закручування зразків з м'яким прошарком. Головний висновок – при 
дотичні напруження рівні нулю – підтвердився, тобто при розтягувальних напруженнях, що більші за межу плинності металу, дотичні напруження в ньому відсутні.
дотичні напруження рівні нулю – підтвердився, тобто при розтягувальних напруженнях, що більші за межу плинності металу, дотичні напруження в ньому відсутні.Аналогічними експериментами на циліндричних зразках з кільцевими виточками (діаметр зразка 16мм, діаметр по виточці 10мм, висота виточки 3…6мм) із сталі 20 подібного явища не помічається.
Слід відмітити, що відсутність дотичних напружень у прошарку при 
виявлена також при розв’язуванні задачі про прошарок методами теорії пружності [3-5]. Явище релаксації дотичних напружень у металах при великих нормальних застосовується при вивченні квазікрихкого руйнування [6], а ефект контактного зміцнення [1,2] має практичне застосування [7].
виявлена також при розв’язуванні задачі про прошарок методами теорії пружності [3-5]. Явище релаксації дотичних напружень у металах при великих нормальних застосовується при вивченні квазікрихкого руйнування [6], а ефект контактного зміцнення [1,2] має практичне застосування [7].Література.
1.Ганулич Б.К., Гнып И.П., Похмурский В.И. К вопросу о контактном упрочнении мягких прослоек // Физико-химическая механика материалов. – 1981. - №3. – С. 68-73.
2. B.K. Ganulich, I.P. Gnyp, V.I. Pokhmurskii . Contact strengthening of soft layers .- Materials Science Original Paper.- 05.1982.- 17 (3), p. 261-265.doi:10.1007/BF00722602
3.Гануліч Б.К. Напружений стан мякого прошарку в умовах плоскої та осесиметричної деформацій //Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2023. - №6. – С.78-82.
4.Hanulich B. K. Stress state of a soft interlayer under conditions of plane
and axisymmetric deformations// Materials science . – 19.08. 2024. – p.733-740. DOI: 10.1007/s11003-024-00841-3.
5. Гануліч Б.К. Напруження у мякому прошарку при розтязі в умовах плоскої деформації // Наукові нотатки . – 2021. –Випуск 71, Луцьк-2021.- С.113-118.
6.Ganulich B.K. Stress relaxation around the tip of an open crack in a metallic material //Strength Mater.–1994.–26.-P.194-199.https://doi.org/10.1007 7.V.I. Pokhmurskii, B.K. Ganulich, I.P. Gnip, S.D. Midik, G.V. Lukyanenko//Effect of Soft Interlayers on Mechanical Properties of Welded Cutting-Tool Tips.- Svar. Proizvod., -1981.-#3.- p16-18.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Another articles in this section
Сonferences
Conference 2025
Conference 2024
Conference 2023
Conference 2022
Conference 2021
