Экспериментальное изучение устойчивости пластического деформирования изотропного и предварительно деформированного металлов

• Автор: Попов, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Аннотация
Экспериментально изучена устойчивость пластического деформирования изотропного исходного и предварительно деформированного металлов. Проведена экспериментальная проверка критерия потери устойчивости для ортотропного и трансверсально изотропного материалов. Теоретические значения предельных равномерных деформаций согласуются с результатами исследованных путей нагружения, значительные расхождения наблюдаются лишь для состояния плоской деформации.

Глава 1 Состояние вопроса
1.1 Неустойчивость пластического деформирования изотропных металлов
1.2 Сравнение критериев
1.3 Подходы, учитывающие геометрическую неоднородность и поврежденность (пористость) материала
1.4 Неустойчивость пластического деформирования начально анизотропных материалов
1.5 Задачи и цели исследований
Глава 2 Оборудование для проведения испытаний
2.1 Установка для испытаний трубчатых образцов при плоском и объемном напряженных состояниях
2.1.1 Рабочая камера
2.1.2 Источники давления
2.1.3 Трубопроводы
2.1.4 Захваты для образцов
2.1.5 Напряжения, возникающие в образце. Пути однопараметрического нагружения
2.2 Дополнительные устройства для однопараметрического нагружения
2.2.1 Приспособление для испытаний образцов в условиях кольцевого растяжения
2.2.2 Гидравлический преобразователь для однопараметрического нагружения по лучу у
2.3 Измерения давлений и деформаций
Глава 3 Проведение испытаний
3.1 Образцы: материал, геометрические характеристики

3.2 О представлении тензоров в векторной форме. Пространства напряжений и деформаций
3.3 Цель и программа опытов
3.4 Построение теоретических кривых пластического деформирования
3.5 Методика испытаний трубчатых образцов в условиях плоского напряженного состояния и пропорциональных путях нагружения
Глава 4 Критерий потери устойчивости пластического деформирования тонкостенной анизотропной трубы
4.1 Основные подходы к изучению неустойчивости пластического деформирования металлов
4.2 Критерий потери устойчивости пластического деформирования тонкостенной анизотропной трубы, деформируемой осевой силой
и наружным и внутренним давлением
4.2.1 Ортотропный материал с изотропным упрочнением
4.2.2 Трансверсально изотропный материал с изотропным упрочнением
Глава 5 Результаты опытов. Влияние начальной анизотропии и вида напряженного состояния на пластическое деформирование и потерю устойчивости
5.1 Подготовка и проведение опытов. Измерение базовых расстояний. Измерение давлений. Определение момента потери устойчивости
5.2 Кривые деформирования а = а(е) образцов из начального
о о о о о г/~
материала при нагружении по лучам у/ =0 ,30 ,60 ,90 ,
5.3 Создание начальной анизотропии
5.3.1 Данные литературы;
5.3.3 Способ, примененный в настоящей работе
Уплотнение плунжера, известное в литературе как уплотнение Моррисона [60], показано на рисунке 2.4 (выноска Б). Здесь также используется принцип некомпенсированной площади. Некомпенсированной площадью является поперечное сечение горловины 10. Давление в мягкой прокладке 11, превышающее давление под плунжером 2, обжимает горловину вокруг плунжера, предотвращая тем самым утечку жидкости. Стальные кольца 12 треугольного поперечного сечения препятствуют вытеканию прокладки в зазоры. С помощью втулки 13 обеспечивается начальное сжатие прокладки. Из конструкции уплотнения видно, что сила трения между плунжером и горловиной будет тем меньше, чем тоньше стенка горловины. Опытным путем была установлена оптимальная толщина стенки. Здесь она составляет 0,5 мм. Плунжер и горловина изготовлены из высокопрочных инструментальных сталей, подвергнутых термообработке до твердости НЫСз 54...58 и тщательно притерты друг к другу. Недопустимы продольные риски на поверхности контакта названных деталей, поскольку через них возможна утечка жидкости из полости высокого давления.
2.1.3 Трубопроводы. Насосы соединяются с рабочей камерой трубопроводами высокого давления, которые собираются из одинаковых элементов - штуцеров 1 и соединительных муфт 2 (рисунок 2.5). Штуцеры изготавливаются из стали Х12М и подвергаются термообработке до твердости НКСЭ44...48. Они имеют на одном конце сферический оголовок и правую резьбу, на другом - сферическое углубление и левую резьбу. На противоположных сторонах муфты также выполнены правая и левая нарезки. Соединение двух штуцеров осуществляется вращением муфты, при этом соединяемые детали совершают лишь поступательные движения навстречу друг другу. Благодаря этому обеспечивается плотный контакт, исключающий задиры поверхностей соприкосновения. Размеры штуцеров: наружный диаметр 27 мм, диаметр отверстия 4 мм, по длине они были изготовлены двух видов - 120 мм и 200 мм. Сферические поверхности штуцеров тщательно отполированы.