3702673116

XII KONFERENCJA ODLEWNICZA TECHNICAL 2010

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze

złożone, stanowi m.in. problem matematycznej teorii sprężystości, dlatego szereg przypadków rozpatruje się metodami doświadczalnej analizy naprężeń, w szczególności metodami elastooptyki.

Na rys. 1 a pokazano rozciągany płaskownik z karbem naciętym przy górnej krawędzi. Oprócz sił rozciągających „T” na kierunku A B, działających poniżej dna karbu, pojawiają się siły „N,” przeciwdziałające rozerwaniu szczeliny. Powodują one wygięcie krawędzi nacięcia, czyli rozwarcie szczeliny pod wpływem momentów zginających (rys. 1 b). W takiej sytuacji przy jednoosiowym rozciąganiu mamy do czynienia z naprężeniami dwuosiowymi. Siła rozciągająca T powoduje odkształcenie w kierunku jej działania, ale jest ono zaburzone w przekrojach poprzecznych w miejscu nacięcia. Siła N działająca w kierunku normalnym prawie nie wpływa na wielkość naprężeń normalnych w płaszczyznach prostopadłych do przekroju poniżej dna karbu. Oddziaływanie części z nacięciem na pozostałą część przejawia się powstaniem koncentracji naprężeń, co uwidacznia przebieg linii sił na rys. 1 c.

Spiętrzenie naprężeń normalnych powstaje również w przypadku nagłego zwiększenia przekroju, co pokazano na rys.l d. Największe naprężenia styczne występują w tym przypadku w rejonie podstawy zgrubienia, na jego końcach. Ich wielkość wzrasta wraz ze zwiększeniem różnicy przekrojów.

Powstawanie spiętrzenia naprężeń w przypadku kształtu jak na rys. 1 d można analizować w poszczególnych przekrojach następująco:

Rys. 1. Przykłady zmiany przebiegu linii sil w obecności karbów.

W przekrojach I-I występuje jednoosiowy stan naprężeń, w którym są jednakowe odkształcenia. W środkowej części (przekroje III-III) występują także jednakowe naprężenia i odkształcenia, natomiast w częściach ograniczonych przekrojami II-III, gdzie działają siły „T”, występują zaburzenia, zwłaszcza w rejonie promieni.

W przypadku otworów wykonanych w powłokach (rys. 1 e) rozpatruje się spiętrzenie podobnie jak w przykładzie z nacięciami krawędzi (rys. 1 a, b, c). Przekrój wzdłuż siły rozciągającej dzieli się płaszczyzną na dwie symetryczne części względem