Деформированное состояние

Схема главных деформаций, подобно схеме главных напряжений, была разработана для описания деформированного состояния тела при обработке давлением. Исходя из условий постоянства объема тела при обработке давлением, можно утверждать, что существует три схемы главных деформаций (рис. 13, б-г).

По схеме б размеры тела в одном направлении уменьшаются, в двух других – увеличиваются; По схеме (в) размеры тела, не изменяясь в одном направлении, уменьшаются во втором и увеличиваются в третьем направлениях. Эта схема носит название схемы плоскодеформированного состояния.

Изменение степени деформации в единицу времени называется скоростью деформации. В отличие от скорости деформации, имеющей размерность с–1, скорость деформирования определяет скорость движения деформирующего инструмента и имеет размерность см/с или м/с. Механическая схема деформаций дает наглядное представление о наличии и направлениях одновременно главных напряжений и главных деформаций. Одна и та же схема главных напряжений при разных соотношениях их величин может привести к различным схемам главных деформаций и к большому числу вариантов механических схем. Например, одной схеме главных напряжений (рис. 12, г) могут соответствовать три различные схемы главных деформаций (рис. 13, б-г).

При обработке давлением металл чаще всего находится в объемном напряженно-формированном состояниях, поэтому строгое решение задач-напряжениях и деформациях весьма затруднительно. Часто считают, что все деформируемое тело или его отдельные объемы находятся в напряженном и деформированном состояниях, которые характеризуются отсутствием или равенством напряжений или деформаций в одном из направлений. К этим состояниям относятся плосконапряженное (рис. 12, в-д) и плоскодеформированное (рис. 13, в).

Плосконапряженное состояние характеризуется отсутствием напряжения σ3. В таком состоянии находится листовая заготовка, подвергнутая растяжению силами, приложенными к ее краям и параллельно плоскости листа. Под действием напряжений уменьшается толщина листа и увеличивается его поверхность. Плоскодеформированное состояние характеризуется отсутствием деформации в одном из направлений. Такую схему можно наблюдать при осадке в штампе, когда высота заготовки уменьшается, длина увеличивается, а ширина из-за наличия боковых стенок штампа не изменяется.

Отсутствие, например, деформации не говорит об отсутствии напряжения. Наоборот, наличие этого напряжения является причиной отсутствия деформации. Осесимметричное напряженное состояние наблюдается, например, при осадке цилиндрической заготовки между плоскопараллельными плитами. Напряженное состояние в данном случае характеризуется тремя нормальными напряжениями и одним касательным напряжением.