Kérdés:
Miért nem hajlanak meg a képlékeny anyagok nyíráskor, ha torziónak vannak kitéve?
user471651
2018-01-12 17:41:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Beer és Johnston anyagmechanikáját olvastam. A szerző a torziós fejezetben rámutat, hogy a hajlékony anyagok általában nem nyírnak. És a törékeny anyagok anyaga gyengébb a feszültségben, mint a nyírásban. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy torziós célra egy alakítható anyagból készült kör alakú tengely megtörik a hossztengelyére merőleges sík mentén, és a törékeny anyag a felületek mentén megtörik, és a hossztengellyel 45 ° -os szöget zár be.

Nem tudtam megtudni, hogy jönnek az a tény, hogy a gömbgrafikus anyag nem nyír, a törékeny anyag pedig feszültség alatt. Van valami ötlet? Köszönöm. enter image description here

Szóval, szerinted hogyan kell megbukniuk?
@SolarMike fogalmam sincs.tudnád magyarázni
Megnéztél valamilyen törött féltengelyt? vagy más torziós tengelyek? Nézze meg, és nézze meg, hogyan illeszkednek egymáshoz, ha elszakadtak, vagyis olyan, mint egy puzzle ..
Tekintsük a meghibásodás-feszültség görbe görbéket. Viszonylag szólva az „úgynevezett” képlékeny anyagoknak nagy a plaszticitási zónája, míg az „úgynevezett” törékeny anyagoknak viszonylag kicsi, esetleg nem létező plaszticitási zónája van - de nagy a rugalmas zónája. Ezért azt feltételezhetjük, hogy a képlékeny anyagok meghibásodnak a műanyag zónán belül, míg a törékeny anyagok a rugalmasság határán.
Mikroskálán a plaszticitás (általában) a szemcsehatárok mentén történő csúszás eredménye, minél nagyobbak a szemcsék, annál kevésbé ellenáll a csúszásnak és nagyobb a hajlékonyság, míg a finom szemcsés anyagok ellenállnak a csúszásnak (törékenyebbek). Ez utóbbi esetben a szemek szétválnának - ez feszültséghibához vezet. Ez természetesen egyszerűsítés.
a tankönyv valójában csak magyarázat nélkül mondja ezt?
@agentp a könyv elmagyarázta, hogy ha a gömbgrafitos anyag meghibásodik nyírásban, akkor egyenes vágás következik, míg törékeny esetén 45 ° -nál hajlik a hajlás, azonban a könyvben a kérdésre nem találtam választ.
Érdemes kiegészítenie a Beer & Johnston-t egy Intro to Materials könyvvel, mint például Callister, amely elmagyarázza a kudarc atomi léptékű eredetét. Röviden: a képlékeny anyagok a diszlokációs csúszás miatt meghibásodnak, ami nyírójelenség. A törékeny anyagok megszakadnak a repedés terjedésével, amelyet általában húzóterhelések váltanak ki.
@AsymLabs gabonahatárok nem szükségesek; [az egykristályok a diszlokációs csúszás útján is nem képesek nyírni] (http://slideplayer.com/slide/5157122/16/images/9/Slip+in+a+Single+Crystal.jpg). Az általad leírt [Hall-Petch-effektus] (https://en.wikipedia.org/wiki/Grain_boundary_strengthening) annak a diszlokációnak a következménye, hogy * szemcsék * mozognak * nem szemcsehatárokon.
@Chemomechanics Köszönjük ezt az információt. Később eszembe jutott, hogy a törésmechanikának szerepet kell játszania - különösen azoknál a törékeny töréseknél, amelyeket repedés terjedésének eredményeként azonosított.
Egy válasz:
Mark
2018-05-25 02:27:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

A mikrorepedéses töréselmélet alátámasztására a mérnöki bevezetés könyvében megpróbálja utalni Mohr körének következményeire. Szemléltetésképpen a Wikipédiából:

enter image description here

Amint láthatja, amikor x irányú stressz van, akkor az y- irány és nyírófeszültség, akkor a feszültséget új tetszőleges tengelyre (x 'és y') alakíthatja át, eltérő normál és nyírófeszültséggel. Az alapvető statika megoldhatja ezeket az erőket:

\ cos 2 \ theta + \ tau_ {xy} \ sin 2 \ theta $$

$$ \ tau_n = - \ frac {1} {2} (\ sigma_x - \ sigma_y) \ sin 2 \ theta + \ tau_ {xy} \ cos 2 \ theta $$

Tiszta torziós tengely esetén az egyenletek leegyszerűsödnek:

$$ \ sigma_n = \ tau_ { xy} \ sin 2 \ theta $$$$ \ tau_n = \ tau_ {xy} \ cos 2 \ theta $$

Ha az elsődleges hibamódszer a nyírási hiba, például a legtöbb képlékeny anyag esetében , akkor ez akkor fordul elő, amikor megnézzük azt a tengelyt, ahol $ \ theta = 0 $, és a feszültség teljesen nyírásban van. Ha azonban megnézzük azt a tengelyt, ahol $ \ theta = 45 $ °, akkor a feszültség mind normál feszültségben van. Ebben az esetben, amikor az anyag feszültség alatt könnyen megbukik, ebben az irányban fog kudarcot vallani.

A való világ valójában bonyolultabb a mikrorepedéses töréselmélettel, a sztöchasztikus módszerekkel és a fáradtsági stresszel. Azonban a tervezés során ezt szem előtt kell tartani - csak azért, mert a nyírófeszültség alacsony, még nem jelenti azt, hogy a törékeny anyag képes kezelni a húzóerőket. A géptervezési könyv bevezetőjeként egyszerűen arra hívjuk fel a figyelmet, hogy tudatában legyen ennek a jelenségnek és tudja, hogy különbségnek kell lennie. Ennek kezelésére azonban a való világban olyan tervezési kritériumok módszereit alkalmaznák, mint a Mohr-Coulomb elmélet a törékeny anyagoknál, míg a gömbölyű anyagoknál a von Mises hozamkritériumokat használják. . A kúszást műanyagokban használják. A többi módszer szép összefoglalója a Colorado államban található.



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 3.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...