Сьогодні відбувся
Вебінар:
«
Порядок передавання документів на зберігання до архіву закладу освіти
»
Взяти участь Всі події

Практична робота №6 / 1. Тема : фізична природа холодної пластичної деформації ; основи теорії пружності і пластичності.

Основи теорії ОМТ

Для кого: Дорослі

7 проходжень

2 запитань

08.11.2021

44

0

Завдання №1 Теоретичний блок

Практична робота №6 / 1.

Тема : фізична  природа  холодної  пластичної  деформації ; основи теорії пружності і пластичності.

Мета : рішення практичних задач.

Література: 1.Ільїн Л.М. «Основы учения о пластической деформации» 1980р., стор.4-34.

2.Смирнов В.С. «Збірник задач з обробки металів тиском» 1973р., стор.5-39.

Порядок виконання роботи.

1.Повторити теоретичний матеріал – теми лекцій №1-№11.

2.Уважно прочитати та проаналізувати методику рішення задач.

3.Виконати індивідуальне рішення задач за індивідуальним варіантом.

4.Оформити звіт та здати його на перевірку.

Методика рішення задач.

Задача 1.

Циліндричний зразок висотою 30 мм осаджують поетапно через 5 мм до висоти 15 мм. Визначити величину деформації на кожному етапі і повну деформацію зразка. Порівняти величини повної відносної і логарифмічної деформацій та пояснити причину їх відмінності.

Рішення:

1.Визначаємо кількість осадок зразка і висотні розміри зразка, =5 мм ;

h0 =30мм;    h1=25 мм;       h2 = 20 мм;     h3 = 15 мм

2.Визначаємо величину деформації на кожному етапі.

Відносні деформації першого вигляду  по висоті — відносні обтискання

ε1 = = = (30- 25)/ 30 =0,167

ε2 = = = (25-20)/ 25 = 0,200

ε3 = = = (20-15)/ 20 = 0,250

повна відносна деформація ε1,2,3 = (0,167+0,200+0,250) =0,617

3.Визначаємо відносні деформації другого вигляду

ε1 = = 5/25 = 0,200 ;    ε2 = = 5/ 20 = 0,250   ; ε3 = = 5/ 15 = 0,333

повна відносна деформація другого вигляду ε1,2,3 =(0,200+0,250+0,333)=0,783

повна відносна деформація ε = (0,617+0,783) =1,4

4.Визначаємо дійсні деформації, які собою представляють натуральний логарифм відношення розмірів до деформації і після деформації :

ε/1/ = ln = ln(30/25) = 0,183;   

ε//2= ln = ln(25/20) = 0,223;   

ε//3= ln = ln(20/15) = 0,288

повна дійсна деформація ε 1,2,3// = (0,183+0,223+0,288) =0,694

5.Порівнюємо величини повної відносної і логарифмічної деформацій та пояснюємо  причину їх відмінності

1,4 >0,694

Величина повної відносної деформації з'явилася внаслідок розрахунків за результати вимірювань і становить більшу величину, чим повна дійсна деформація яка тільки розраховується за логарифмічною формулою. Повна відносна деформація враховує і розміри зразка і їх зміну, а повна дійсна деформація враховує тільки функцію відношення розмірів зразка. Тому повна відносна деформація враховує більше даних і може вважатися точнішою.

Таблиця індивідуальних варіантів до задачі 1.

№ варіанту

Висота циліндричного зразка, мм

Висота поетапної зміни висоти зразка,мм

Остаточна висота зразка,мм

1

36

4

24

2

40

6

22

3

30

5

15

4

30

3

18

5

40

5

20

6

45

4

33

7

35

4

23

8

35

5

15

9

40

3

31

10

40

4

24

11

28

3

19

12

38

5

23

Задача 2. Заготовка зі сталі з σв = 420 Мн/м2(42 кгс/мм2) і φш=0,2 була осаджена в холодному стані до ступеню деформації φ =0,5. Визначити опір деформуванню (напругу текучості) в кінці осадки.

Рішення:

1.С фізичної точки зору справжня напруга є границею текучості деформованого до заданої ступені деформації, тобто зміцненого металу, тому її часто називають напругою текучості:

σs =( σв /(1 - φш)2)·(1 - 2· φш+φ);

σs =(420/ (1-0,2)2)·(1 - 2·0,2 +0,5) =656,25·1,1 =722 Мн/м2

Таблиця індивідуальних варіантів до задачі 2.

№ варіанту

границя міцності

σв

Мн/м2

відносне звуженняφш

ступінь деформації φ

1

360

0,4

0,5

2

440

0,6

0,7

3

430

0,5

0,6

4

430

0,3

0,5

5

400

0,2

0,5

6

450

0,4

0,6

7

435

0,4

0,6

8

358

0,2

0,4

9

408

0,3

0,4

10

409

0,3

0,4

11

528

0,3

0,5

12

438

0,5

0,6

Задача 3. Визначити величину швидкості деформації при швидкості деформування v =5 м/с  зразка з робочою довжиною l =100 мм.

Рішення:

Швидкістю деформації називається зміна ступеню деформації в одиницю часу:

ἐ = dε / dt ;

де ε – ступінь деформації;

t – час, с.

При постійній швидкості деформації:   ἐ = ε / t ;

Тому  при заданій швидкості деформування (v  = 5000 мм/с ) швидкість деформації обратно пропорційна довжині зразка : ἐ = v/ l = 5000/100 = 5 с-1.

Таблиця індивідуальних варіантів до задачі 3.

№ варіанту

швидкістьдеформування v, м/с

робоча довжина зразка

l, мм

1

3,6

120

2

4,4

110

3

4,8

116

4

4,6

122

5

4,0

109

6

4,5

100

7

5,7

108

8

5,8

165

9

8,0

208

10

9,0

212

11

8,5

100

12

10

118

Задача 4. При статичному навантаженні сталь 45 має границю міцності σв = 600 Мн/м2(60 кгс/мм2). Визначити опір  деформуванню цієї сталі при ударному навантаженні при температурі 11000С.

Рішення:

При практичних розрахунках вплив швидкості деформації на опір деформуванню можна розраховувати з урахуванням швидкісного коефіцієнту φс , який показує в скільки разів збільшується напруга текучості при збільшенні швидкості деформації:

σS = σS1 · φс ;

З підвищенням температури опір металів деформуванню зменшується.

В таблиці 1 приведені орієнтовні значення границі міцності сталей σВt при кувальних температурах в залежності від границі міцності σв при кімнатній температурі.

Таблиця 1. Границя міцності σВt (Мн/м2) сталі при

кувальних температурах

Границя міцності σв при кімнатній температурі

Температура, 0С.

800

900

1000

1100

1200

1300

400

66

45

30

22

19

14

600

111

75

54

36

22

20

800

165

111

75

51

36

24

1000

230

159

109

68

50

30

        Таблиця 2.Значення швидкісного коефіцієнта φс

Відношення швидкостей деформації

ε 1

Температура деформації

Т/Тпл <0,3

Т/Тпл = 0,3-0,5

Т/Тпл = 0,5-0,7

Т/Тпл >0,7

10

1,05-1,10

1,10-1,15

1,15-1,30

1,3-1,5

100

1,10-1,22

1,22-1,32

1,32-1,7

1,7-2,25

1000

1,16-1,34

1,34-1,42

1,52-2,2

2,2-3,4

При ударному навантаженні

1,1-1,25

1,25-1,75

1,75-2,0

2,5-3,5

Примітка:

Т – абсолютна температура деформації;

Тпл – абсолютна температура плавлення (для сталі Тпл= 15200С.

За таблицею 1 обираємо значення σВt =36 Мн/м2 (для σв = 600 Мн/м 2 і Т=11000С);

За таблицею 2 обираємо значення φс =3,0(при ударному навантаженні

Т/Тпл >0,7)

Опір деформуванню  сталі 45 при ударному навантаженні при температурі 11000С :       σS = σS1 · φс = σВ· φс =36·3,0=108 Мн/м2

Таблиця індивідуальних варіантів до задачі 4.

№ варіанту

границю міцності σв ,

Мн/м2

Температура,

0С

1

Сталь 45 600

1200

2

Сталь 40 530

1100

3

Сталь30

380

1160

4

Сталь 50

610

1220

5

Сталь45

578

1090

6

Сталь 35

450

1000

7

Сталь50

760

800

8

Сталь 50

760

900

9

Сталь 30

400

1208

10

Сталь 35

560

1212

11

Сталь 60

800

800

12

Сталь 65

1000

1180

Завдання №2 Завантаження файлу

Рефлексія від 6 учнів

Сподобався

6 0

Зрозумілий

6 0

Потрібні роз'яснення

6 0