межі текучості при напрузі критичного навантаження


2

В теорії вигину Ейлера зазначається, що критичне напруження променя завжди більше, ніж межа текучості балки. Я не розумію різниці між ними. Критичний стрес визначається як напруга, що максимальне напруження застосовується до того, як пучок починає прямувати.

Чи означає значення межі плинності тут напруження, яке пучок починає пластично деформувати? Чому б не менший межа текучості був меншим, ніж критичний стрес?

Коли об'єкт піддається впливу напруги, пучок пластично деформується до того, як він почне згинатися і ламатися. Тому я вважаю, що межа текучості менше, ніж критичний стрес.

Відповіді:


2

Я збирався поставити це як коментар але це відчувало люблю більше відповіді.

Викручування - це досить унікальний режим збоїв. Під час вигину сила стиснення не повинна досягати межі текучості. Якщо промінь досить стрункий, сила стиснення може спричинити значне вигин в балці.

Цей вигин виходить за межі еластичного діапазону і викликає провал балки, навіть якщо прикладена сила зазвичай не призведе до невдачі згідно з прямими рівняннями.

Найбільшою причиною того, що критичний стрес є нижчим, ніж межа плинності, є те, що це є припущенням про вигиб Ейлера. Рівняння може не працювати в пластиковому діапазоні.


Ви маєте на увазі Рівняння може не працювати за межами пластикового діапазону?.
kelvinmacks

за яких обставин критичний стрес нижче, ніж межі плинності? Ви можете навести приклад і пояснити?
kelvinmacks

1
Ні, я маю на увазі, що рівняння може не працювати за межами пружного діапазону. Рівняння було сформульовано для пучка, який завантажується в стиск нижче його напруги. Якщо ви використовуєте його для пучка, що виходить за межі його пружної напруги, немає ніяких ознак того, що він буде точним. У будь-який час, коли ви хочете використовувати це рівняння, критичний стрес є нижчим, ніж напруга врожайності. Якщо критичний стрес перевищує межу текучості, промінь, який ви використовуєте, не такий стрункий, тому ущільнення не є єдиним занепокоєнням, оскільки ваш вантаж вже виходить за межі еластичної області.
JMac

якщо навантаження вже виходить за межі еластичного регіону, то елемент буде розбиватися на дроблення замість згинання?
kelvinmacks

Я не впевнений, що дроблення буде правильним словом. Це вносить постійні деформації в пучку, що впливає на її міцність і, можливо, орієнтацію в залежності від застосування. Вона все ще може бути застібкою, але вона не спрацює, незважаючи на вигин.
JMac

3

Думаю, ви маєте на увазі теорію Ейлера, що вибухає? Розтягування - це інший спосіб невдачі. Пластична міцність елемента зазвичай буде постійною, оскільки вона залежить від матеріалу. Проте «міцність вигину або сила Ейлера» члена залежить від його тонкості, а також від матеріалу.

Зображення нижче ілюструє це дуже добре.

Euler Strength and Buckling Strength


2

Ваша заява

У теорії вигину Ейлера зазначається, що критичний стрес a   Промінь завжди більший, ніж межа текучості балки

здається неправильним, або ви неправильно зрозуміли джерело, з якого ви його отримали.

Вигин Ейлера не має ніякого відношення до межі текучості. Теорія припускає, що поведінка матеріалу є лінійним пружним, принаймні, до навантаження, при якому відбувається розкрій починається . (Теорія Ейлера про вигин нічого не говорить про те, що відбувається після вона почалася).

Можна легко продемонструвати, що вигин пучка може бути чисто еластичним. Отримати лінійку сталевого інженера (чим довше, тим краще 0,5 або 1 метр), або тонкий дерев'яний дюбель або лист тонкої фанери довжиною не менше метра. Покладіть один кінець на рівну поверхню і нанесіть вантаж на інший кінець руками, доки він не почне загинатися (тобто не буде нахилятися назовні). Зніміть навантаження, і вона повернеться до початкової прямої конфігурації.

Звичайно, якщо ви продовжуєте застосовувати навантаження після вона починає прямувати, вона продовжуватиме відхилятися назовні до тих пір, поки матеріал не вийде або переломиться, але це після вигину поведінка не розглядається теорією Ейлера.


Або ще простіше зачепити: спагетті!
Wasabi

отже, після того, як тільки об'єкт застебнуть, то об'єкт буде поступатися і розриватися?
kelvinmacks

0

Зіткнення і поступливість - це зовсім інші поняття.

Випрямлення виникає, коли пружна структура не повертається в початкове положення, доки навантаження не накладається. Зіткнення є суто еластичним явищем. Коли еластичний матеріал піддається малому навантаженню, деформація, як правило, також невелика. Це відрізняється від вигину. Випрямлення вимагає значного навантаження в одному напрямку, але потім дуже, дуже мале навантаження в перпендикулярному напрямку може призвести до руйнівної деформації (залежно від кількості деформацій, дозволеної системою). Зіткнення є проблемою стабільності, і геометрія вибірки є істотною.

Виходить виникає, коли поведінка самого матеріалу змінюється (за рахунок високого навантаження). При виході матеріалу змінюється відносне положення атомів.

Редагувати: Для реалізації «дуже, дуже малого навантаження» в перпендикулярному напрямку, зазвичай достатньо застосувати велике навантаження не зовсім уздовж осі стійкості. Оскільки стійкість є проблемою стабільності, велике навантаження призводить до нестабільної системи. Для того, щоб фактично деформуватися, потрібна якась початкова деформація в перпендикулярному напрямку, яка потім посилюється.

Я також трохи змінив перше речення пункту прогину, щоб пояснити коментар Васабі.


Нарізання вимагає 2 навантаження, що застосовуються в іншому напрямку?
kelvinmacks

1
Перше речення цієї відповіді неправильне. Вигинання еластичне: якщо воно обмежене, щоб не призводити до надмірно великих деформацій, то вигнутий елемент волі поверніть у вихідне положення після звільнення навантаження. Крім того, вигин не вимагає двох навантажень. Одне осьове навантаження, яке застосовується на нескінченно малій відстані від центроїда елемента, призведе до того, що він буде застібатися через нескінченно малий згинальний момент. Цей згинальний момент викличе нескінченно бічне відхилення елемента, який завдяки ефектам другого порядку довільно збільшиться.
Wasabi

@Wasabi, я згоден, що мій перший вирок про вигин був погано сформульований. Однак, оскільки ущільнення є проблемою стабільності, потрібна деяка сила, яка змушує нестабільну систему відходити від точки рівноваги. Ви можете називати це так, як вам подобається, але зазвичай це рух буде викликано тією ж силою, яка викликає нестабільність, тому що зазвичай ця сила не буде застосовуватися точно вздовж осі, де система сильна.
Robin

@Robin Немає додаткової сили, яка б призводила до того, що нестабільна система відійде від рівноваги. У теорії вигину Ейлера сила застосовується до того, що повинна бути "стабільною" системою. Він нестабільний завдяки тому, що ви не можете реально безперервно застосовувати навантаження до точного центру об'єкта. Завжди існує деяка невизначеність і мінливість з часом (зовнішні фактори змішуються з тим, що ви ніколи не завантажуєте щось саме по центру). Теорія Ейлера корисна, тому що ви завжди можете припустити, що є неідеальне навантаження.
JMac

@JMac It's driven unstable by the fact that you can't realistically continuously apply a load to the exact centre of an object. Це саме те, що я написав.
Robin
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.