co przy małych wartościach odkształceń £, , fŁ , , daje
przybliżoną zależność £, + £* + £3 86 °* Równocześnie jednak z równania niezmiennej objętości
wynika, że ln(4ł-£<) +Lnf'4ł’ć») + lńM*£3) = 0 a więo frŁ,+£r*Ł+£„.łE0.
Z warunku tego wynika, że:
- odkształcenia &nit ćna , erZ3 nie są jednakowego znaku. Jedno z odkształceń musi hyó przeciwnego znaku w stosunku do pozostałych dwóch,
- odkształcenie o przeciwnym znaku równa się - co do bezwzględnej wartości - sumie pozostałych dwóch odkształceń,
- gdy jedno z odkształceń jest niezmienne (lub w szczególnym przypadku równe zeru ) , to zwiększenie drugiego odkształcenia powoduje zmniejszenie trzeciego.
W praktyce często za miarę odkształcenia przyjmuje się wartość wydłużenia właściwego
JL^JLa-,
które przy założeniu stałej objętości odkształcanego oiała
( V0 s =...... Vn ) , można mierzyć wartością względnego.
zmniejszenia przekroju w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wydłużenia
Fo - F .
Fo
W tym świetle relacja pomiędzy wydłużeniem właściwym, a względnym ubytkiem przekroju daje Fo - F _ 1 - lo
Fo “ 1 »
F _ lo Fo 1
lub wyrażone odmiennie
Bardziej jednak celowym jest operowanie wydłużeniem rzeczywistym, jako miarą zachodzących odkształceń 3.3. Wytężenie materiału
Rozpatrując przypadek jednoosiowego stanu napięcia odwzorowanego krzywą 6 =f(£) , obserwujemy inny przebieg tej krzywej dla materiałów plastycznych, a inny dla materiałów kruchych. Dla materiałów plastycznych (posiadających zdolność do odkształceń trwałych w normalnych warunkach) zaobserwujemy kolejno, w miarę wzrostu naprężenia, trzy stany krytyczne. Są nimi: granica sprężystości (&&?) , granica plastyczności (Re) , granica wytrzymałości (Rm) . Dla materiałów kruchych nie mających zdolności od odkształceń plastycznych w normalnych warunkach obserwujemy jeden stan krytyczny określony granicą wytrzymałości (Rm). Dla materiałów kruchych stanem krytycznym będzie: K = Rm, natomiast dla materiałów
plastycznych stanem krytycznym jest z reguły K = Re.
Jeśli przyjmiemy, że realizowany stan naprężenia jest określony jednym parametrem &(pozostałe naprężenia główne są równe zeru) i jeżeli to naprężenie będzie w sposób ciągły wzrastać, to w pewnym momencie osiągnie ono wartość krytyczną S = K,
Możemy powiedzieć wtedy, że materiał wytężył się całkowicie. Oczywiście dla stanów pośrednich, gdy
6 < K, —y-"— < 1
wytężenie materiału będzie niższe od granicznego.
Podany powyżej stosunek możemy uważać za miarodajny przy ocenie narażenia materiału na osiągnięcie niebezpiecznej granicy i nazywać go wytężeniem materiału: W * —jt- , 0 ^ W 4 1.
Jeśli powyższa zależność określała wytężenie materiału w punkcie, wytężenie całego ciała oceniać będziemy według największego z wytężeń w obrębie tego ciała. Jednocześnie jeśli w każdym punkcie pracującego przekroju ciała wytężenie osiągnie wartość W a 1, gdy K a Re, wówczas mówimy o wyczerpaniu nośności tego przekroju. Przy spełnieniu tego warunku w obrębie całego ciała nastąpi całkowite uplastycznienie metalu.
Określenie wytężenia dla tak prostego stanu naprężeń jest zatem stosunkowo proste. Przejście jednak do złożonych stanów prowadzi do bardziej skomplikowanych zależności. Uogólnienie