Меню

Лабораторная работа №1

1.1. Тема: «Построение диаграммы истинных напряжений»

Диаграммы истинных напряжений (кривые упрочнения) дают зависимость величины напряжения, действующего в пластически деформируемом теле при линейном напряжённом состоянии, от величины деформации. Такие деформации могут быть построены по результатам испытаний на сжатие и на растяжение. Они позволяют получать даны о материале при условиях, характерных для большинства процессов обработки металлов давлением. Для приближения напряжённого состояния при сжатии к линейному, необходимо устремить влияние на этот процесс внешнего трения. Для этого будут использованы полированные плиты и специальные образцы, на торцевую поверхность которых нанесён парафин (рис. 1.1).


Рис. 1.1 Схема эксперимента

Цель работы

Построить диаграмму истинных напряжений по результатам испытания образцов на сжатие.

Материальное обеспечение

Порядок выполнения работы

  1. Исходные размеры образцов записываем в табл. 1.1.
  2. Производим осадку образцов на 6 мм с отсчётом усилия по силоизмерителю УИМ-50 через каждые 1 мм осадки. Полученные результаты заносим в табл. 1.1.
  3. Определяем степень деформации по формулам:

      где
    • ε - относительная деформация уменьшения высоты;
    • ψ - относительная деформация увеличения площади;
    • h0 – начальная высота образца;
    • F0 – начальная площадь поперечного сечения образца;
    • h, F – текущее значение высоты и площади поперечного сечения образца.
  4. Определяем величину удельного усилия осадки по формуле:

    где Pэк – экспериментально полученное усилие осадки на соответствующей стадии.

  5. По данным таблицы 1.1. строим кривые в координатах и . По этим данным выбираем характер возможных аппроксимирующих кривых.

    Таблица 1.1

    Экспериментальные данные по осадке образцов

  6. Определяем текущее отношение диаметра образца к его высоте (без учёта бочкообразности) для определённых значений ε и результаты заносим в таблицу 1.2.:

    Таблица 1.2. Влияние относительной высоты образца на удельное усилие деформирования и степени деформации на истинное напряжение текучести

  7. По данным таблицы 1.2. для каждого значения ε строим по три точки в координатах q-d/h. Затем путём экстраполяции (продолжая прямую, проходящую через три точки до пересечения с осью абсцисс)определяем истинное напряжение текучести для разных значений ε. Результаты заносим в табл. 1.3.

    Таблица 1.3.

  8. По полученным результатам строится кривая истинных напряжений (кривая упрочнения) в координатах σs-ε

  9. Выводы по работе:
    • о характере изменения кривой упрочнения;
    • о влиянии упрочнения на усилие деформирования;
    • о влиянии d/h на усилие деформирования.

  10. Подобрать аппроксимирующую функцию или

Вопросы для самоконтроля

  1. Какие факторы влияют на сопротивление деформированию при обработке металлов давлением?
  2. Что называется кривой упрочнения или диаграммой истинных напряжений?
  3. Для какого напряженного состояния строят кривые упрочнения?
  4. Какие экспериментальные методы построения кривых упрочнения вы знаете?
  5. Для чего необходимо устранять влияние контактного трения при построении диаграммы истинных напряжений по результатам испытания образцов на сжатие?
  6. Какие экспериментальные и аналитические методы используют в данной работе для устранения влияния контактного трения при осадке образцов?