Этот пример показывает решающую роль
учета упругой и
пластической
деформации металла при
определении
распределения сил, перемещений и
деформаций в сварных соединениях.
Существенным при
решении задач пластичности является выбор вида
связи между деформациями и
напряжениями.
Опыт использования теории течения для
решения конкретных задач и
сопоставление
результатов с опытными данными показали, что
при получении точных количественных данных в
теории пластичности небезразличным является выбор связи между обобщенными критериями напряжений и
деформаций при использовании диаграммы деформирования. Часто используют теорию в
виде связи между интенсивностью напряжений of и
соответствующими
деформациями. Однако в
некоторых случаях наблюдаются заметные отклонения в
поведении металлов от
этой теории. Например, при
исследовании изгиба толстого надрезанного
бруса, что соответствовало работе соединения встык с
непроваром, задача решалась как
для плоского деформированного состояния.
У надреза в
условиях плоской деформации идут
преимущественно
деформации сдвига, в
то время как
у гладкой стороны из-за наличия свободной поверхности происходит деформация, близкая к
обычному сжатию. При
использовании
энергетической теории связи между of и
е, в теории течения для
стали 16Г2АФ и
диаграммы, полученной при
растяжении, никаких существенных расхождений между результатами решения и
экспериментальными
перемещениями бруса при
изгибе не обнаружилось. При
тех же условиях для
стали 09Г2С выявились существенные расхождения. Данные табл. 5.3.1 показывают одну
из возможных причин такого расхождения. Для
стали 16Г2АФ энергетическая теория дает
примерно одинаковые (490
и 495 МПа)
результаты Для предела
текучести как в
условиях растяжения, так
и в условиях кручения (сдвига). Для
стали 09Г2С наблюдается расхождение до
20 % (360
и 302 МПа). При
применении для стали 09Г2С теории наибольших касательных
напряжений такое расхождение практически отсутствует (180
и 175 МПа).
Так как
математический
аппарат часто используемой теории течения и
численные алгоритмы разработаны на
базе энергетической теории связи между обобщенными параметрами напряжений и
деформаций, и
заранее не известно, как
проявит себя конкретный материал при
пластической
деформации в практических случаях, начиная решать задачу, следует использовать энергетическую теорию. После получения первых решений необходимо провести проверку соответствия расчетных результатов экспериментальным данным. Целесообразно проверку проводить по
перемещениям, так как
они могут быть
легко измерены экспериментально и
хорошо отражают поведение материала как
пластически деформируемого тела.
