Составители:
Рубрика:
1. Теория напряженного состояния
1.1. Основные гипотезы механики сплошных сред
Современная теория обработки металлов давлением основывается на
фундаментальной науке – механике сплошных сред. В механике сплошных
сред устанавливаются уравнения, характеризующие кинематические
характеристики (т.е. деформированное состояние) и силовые характеристики
(напряженное состояние) деформируемого тела, а также уравнения
взаимосвязи между напряженным и деформированным состоянием (теории
упругости и пластичности). Т.о. теория напряженного состояния,
теория
деформированного состояния и теория пластичности являются разделами
механики сплошных сред.
Основными гипотезами этой фундаментальной науки являются
следующие:
Гипотеза сплошности тела;
Гипотеза о естественном ненапряженном состоянии;
Гипотеза изотропности свойств материала;
Гипотеза однородности свойств материала
Известно, что металлы представляют собой совокупность атомов,
упорядоченно расположенных в кристаллической решетке – т.е. имеют
дискретное строение
. Атомы воздействуют друг на друга силами, не
подчиняющимися законам классической механики. Вполне обоснованным
мог бы являться подход, основанный на анализе этих сил – т.е. на
рассмотрении законов взаимодействия атомов. Однако это очень сложный
путь и на современном этапе развития науки и техники он пока не достижим.
Действительно, в 1 см
3
металла, находящегося в твердом состоянии
содержится более 10
20
атомов. Для описания взаимодействия их между собой
(а необходимо написать уравнения, связывающие каждый атом с каждым)
необходимо огромное число уравнений, с решением которых не справится
любая, даже суперЭВМ. Кроме того, как вы знаете из курса
материаловедения механизм пластической деформации это процесс
дислокационный. Он определяется возникновением и движением
несовершенств кристаллической решетки
материала – т.н. дислокаций.
Математическое описание движения и возникновения дислокаций до
настоящего момента не получило строгого экспериментального
подтверждения.
С другой стороны с практической точки зрения важно не поведение
отдельных атомов, а всего тела в целом. Это позволяет строить теорию не на
атомном, а на макроскопическом уровне. Для этого вводится гипотеза
сплошности: объем, занимаемый телом, непрерывно заполнен материей.
Бесконечно малый объем материала называют материальной частицей
3
1. Теория напряженного состояния 1.1. Основные гипотезы механики сплошных сред Современная теория обработки металлов давлением основывается на фундаментальной науке – механике сплошных сред. В механике сплошных сред устанавливаются уравнения, характеризующие кинематические характеристики (т.е. деформированное состояние) и силовые характеристики (напряженное состояние) деформируемого тела, а также уравнения взаимосвязи между напряженным и деформированным состоянием (теории упругости и пластичности). Т.о. теория напряженного состояния, теория деформированного состояния и теория пластичности являются разделами механики сплошных сред. Основными гипотезами этой фундаментальной науки являются следующие: Гипотеза сплошности тела; Гипотеза о естественном ненапряженном состоянии; Гипотеза изотропности свойств материала; Гипотеза однородности свойств материала Известно, что металлы представляют собой совокупность атомов, упорядоченно расположенных в кристаллической решетке – т.е. имеют дискретное строение. Атомы воздействуют друг на друга силами, не подчиняющимися законам классической механики. Вполне обоснованным мог бы являться подход, основанный на анализе этих сил – т.е. на рассмотрении законов взаимодействия атомов. Однако это очень сложный путь и на современном этапе развития науки и техники он пока не достижим. Действительно, в 1 см3 металла, находящегося в твердом состоянии содержится более 1020 атомов. Для описания взаимодействия их между собой (а необходимо написать уравнения, связывающие каждый атом с каждым) необходимо огромное число уравнений, с решением которых не справится любая, даже суперЭВМ. Кроме того, как вы знаете из курса материаловедения механизм пластической деформации это процесс дислокационный. Он определяется возникновением и движением несовершенств кристаллической решетки материала – т.н. дислокаций. Математическое описание движения и возникновения дислокаций до настоящего момента не получило строгого экспериментального подтверждения. С другой стороны с практической точки зрения важно не поведение отдельных атомов, а всего тела в целом. Это позволяет строить теорию не на атомном, а на макроскопическом уровне. Для этого вводится гипотеза сплошности: объем, занимаемый телом, непрерывно заполнен материей. Бесконечно малый объем материала называют материальной частицей 3