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生产冲压弯头的限制因素

浏览: 发表时间:2021-06-01 10:38:58 来源:文章来自网络,如有侵权,请联系删除。


       由冲压弯头推算实物的强度值,不仅费用昂贵,而且对大型的实物,其试样的制作实际上也是不可能的,因此,自然希望由小型试件来推算实物的强度。上面所提到的 Wohler,他在用实际的机车车轴进行了疲劳试验之后,为了系统地硏究影晌车轴疲劳强度的各种因素,就是用了实际车轴(直径in)①直径三分之一以下的直径5in的小型车轴作为试件,进行车轴疲劳强度的研究为了用小型试件预测尺寸不同的实物强度,就需要一些相应的理论。首先,需要应力这个概念,以及计算在实际负荷下的应力方法也就是说,这时首先需要算出构件在负载下所产生的应力,然后把这个应力值与试件的破坏试验中所测定的该材料的应力临界值作比较。如果实际的应力小于材料破坏时的应力临界值,那么就可以认为实物在使用中不会发生破坏,是安全的以上所述,可由图1.1说明(为了方便表达,本书图表中的说明一律使用英文)。如图1.1(a)所示的评价强度的方法,是由试件预测实物的强度,因此只要比较载荷本身就可以,作为强度的预测非常简单。但反过来说,由试件可以预测的就只是那个与试件完全一样的实物的强度。而如图11(b)所示的评价强度的方法,即由小型试件预测实物的强度,是通过应力来比较试件和实物的破坏,所以,通过一个试件的破坏试验可以预测各种尺寸不同的实物的强度。但是,应力是一个张量,比较试件和实物的应力的时候,原则上必须对应力的各个分量进行比较。因此,图1.1(b)所示的方法,基本上只适用于试件和实物承受同一类型的载荷(比如同样是单纯拉伸或弯曲等)。如果载荷类型不同,如图11(c)所示,由承受单轴拉伸的试件的试验结果预测承受三点弯曲的梁的强度时,由于是各应力分量的比例不相同的应力状态的比较,这就需要有一个对不同应力状态进行比较的破坏准则。
       冲压弯头通常使用的强度设计方法,即材料力学的强度设计方法,是把材料的拉伸强度或屈服应力等乘以恰当的安全因数而得到的许用应力作为设计的应力基准。由于材料的拉伸强度和屈服应力等应力临界值,是取自于同一材料的标准试件的试验结果,所以设计者本人虽然没有直接进行材料试验,其设计方法本质上也是从试件的强度预测实物的强度综上所述,材料强度问题的工程方法,简单地说,是从试件的强度预测实物的强度,这样一个看上去非常简单的方法。但问题在于如何可以从尽可能少的试验中有效地推算出更多的实物的强度。这就需要各种与材料的力学和断裂等相关的理论。比如,图1.1(b)所示的通过小型试件的强度评价,就需要以下两种理论(1)通过***应力来比较试件和实物的破坏行为的有效性,是基于***应力相同时则材料的破坏行为也相同的破坏准则(这一点,很多人不一定意识到,或以为是理所当然的,其实这一准则不成立的情况也是有的)(2)为了比较在冲压弯头和实物中产生的各自的应力,需要诸如材料力学或有限元法等应力解析的方法。为了从少量的试验结果有效地预测更多的实物强度,就需要更多的相应的理论。如图1.1(c)所示,通过标准试件的屈服应力或抗拉强度等静载强度特性推算实际构件的负荷能力时,还需要不同应力状态下的破坏准则(图中作为塑性屈服准则的例子采用了 von mises的屈服条件,所以比较的是试件和实物的等效应力)这样,材料强度由于受到其使用条件,比如力学条件及包含温度在内的很多环境条件等因素的影响,在比较试件和实物的强度时,就需要把两者放在同样的环境之中。
       因此如何缓和这些环境的限制因素,如何能够对不同的环境条件进行强度预测,建立不同环境条件下的破坏准则可以说是材料强度学的基本任驽。通过尽可能少的尽可能简单的试验,来尽可能精确地预测尽可能多的实物的强度,是材料強度研究者的永远目标12产生破坏的力学环境为了从试件的强度预测实物的强度,必须对两者产生破坏的环境进行比较。对由外力引起的破坏,关系***的外因应该是力学环境。

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