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无缝弯头的力学强度指标

浏览: 发表时间:2021-06-01 09:51:33 来源:文章来自网络,如有侵权,请联系删除。

       (1),因为与切口问题也有关联,我们将在133节中说明。在这里首先考虑问题(2)。为了回答问题(2),必须说明,对于试件和实物在小规模屈服条件下只要应力强度因子一样,裂纹***附近的弹塑性应力分布也是一样。对此,通常是这样说明的,即,由于是小规模屈服,所以塑性区域非常小,对弹性区域的应力分布几乎不带来影响。也就是说,无缝弯头的弹塑性应力场是以周围的弹性应力场作为边界条件的。所以,当应力强度因子一样时,周围的弹性奇异应力场也一样,而在样的边界条件下的塑性区域内的弹塑性变形也大体上一样,即实现同样的弹塑性状态。酸是,这个塑性区域充分地小,对弹性区域的应力分布几乎不带来影响的条件,是过于苛刻且相当大地限制了应力强度因子的实际应围。对于应力强度因子的有效性,这不是必要条件。应力强度因子的有效性在于,试件和实物的应力强度因子一样时,就能保证两者的弹塑性应力场也一样(即使弹性区域的应力分布由于塑性屈服发生了变化)。为了理解这个问题,我们应该从裂纹对裂纹***附近塑性变形的响应的等价性来讨论应力强度因子的有效性【2弹塑性应力场可视为,由弹性应力场(由弹性解析求得的不考虑塑性变形的应力场)和由于塑性变形而附加的应力场的和,即弹塑性应力场=弹性应力场+由于塑性变形而附加的应力场。
       无缝弯头的疲劳破坏不仅仅取决于切口底部的***应力。这现象早在1939年就由日本九州大学工学部材料强弱学教室的***代教授小野鉴正指出。小野用有回转双曲面深切口的试件作试验证明了,决定切口件的疲劳极限的不仅仅是弹性计算所求的***应力σma5.小野的试验显示,尽管有的试件其应力集中系数大约为5,但其疲劳极限也仅是光滑件的大约1/2.九州大学材料强弱学教室的第二代教授石桥正继承了小野的研究,就切口的强度问题,提出了 nd point theory b的学说。他把离切口底部一定距离s的点的应力作为评价强度时的应力。这与把距离28.范围内应力平均值作为比较对象,本质上是一样的。继承小野和石桥的硏究结果,九州大学材料强弱学教室的第三代教授西谷认为,切口底部发生的破坏现象主要是由切口底部附近的弹塑性应力场控制,并根据这一观点对切口力学强度的指标评价进行了一系列的研究。作为切口问题的力学强度指标,它应符合以下两个条件。
       (1)无缝弯头和切口实物,当该指标相同时,两者的弹塑性应力场应大体上也相同。(2)该指标可用简单的方法求得。研究结果表明,弹性解析求得的切口底部的***弹性应力σma和切口底部的曲率半径p这两个参量,可以作为切口底部附近产生的弹塑性应力场强度的指标。因为只要om和p相同,切口底部附近的弹塑性应力分布也大体上相同,而与切口深度以及其他的尺寸无关,1切口底部附近的弹塑性应力分布可视为:由理想弹性体的假定而求得的弹性应力分布和塑性变形所引起的切口底部附近的应力再分布的和。而塑性变形所引起的切口底部附近的应力再分布,可由切口对塑性变形的响应来评价3】。因此,为了讨论切口底部附近的弹望性应力分布的影响因数,就应该讨论切口底部附近的弹性应力分布的影响因数和切口对塑性变形的响应的影响因数就切口底部邻近处而言,关于弹性应力分布和切口对塑性变形的响应有以下2个事实(1)只要切口底部的***弹性应力ma与切口底部曲率半径p相同,切口底部附近的弹性应力分布也都相同,而与切口深度以及其他的尺寸无关作为切口的例子,考虑有1个椭圆孔的无穷大板承受均匀拉伸应力时的切口底部附近的应力分布。如图13(a)所示,切口底部附近(x/p/小)的应力分布主要取决于切口底部的弹性***应力m和曲率半径ρ,而与切口深度a几乎无关。另外,图13(b)所示为有双曲线深切口的圆棒受拉或弯曲的例子。切口底部附近的应力分布,同样也是仅取决于m和p的。

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