Из опытов, проведенных Бриджменом и другими исследователями, хорошо известно, что наложение гидростатического (всестороннего) давления на одноосное растяжение слабо влияет на начало пластического течения, но может значительно увеличить ресурс пластичности материала.
С помощью критериев разрушения Мора и деформационного можно оценить изменение интенсивностей разрушающих напряжений и деформаций при испытании образцов из алюминиевого сплава Д16Т в камере высокого давления. Возникающее при этом в образце напряженное состояние представлено на рисунке 5.
– величина гидростатического давления;
– напряжение.
Рисунок 5 – Напряженное состояние, возникающее при растяжении образца в камере высокого давления
Рассчитаем интенсивность напряжений при заданном напряженном состоянии (рисунок 5):
Подобный результат означает, что интенсивность напряжений в момент разрушения равна величине напряжений от растяжения образца. Величина среднего напряжения составит
В случае использования критерия О. Мора условие разрушения имеет вид
откуда легко получить выражение для критической величины растягивающего напряжения
(
– по-прежнему коэффициент разнопрочности пластичного материала, определенный в подразделе 3.1). Зная разрушающую интенсивность напряжений 
с помощью зависимости (9) можно определить интенсивность пластической логарифмической деформации 
в момент разрушения:
При использовании деформационного критерия условие разрушения имеет вид
(константа 
для алюминиевого сплава Д16Т определена в пункте 3.3). Для нахождения интенсивности напряжений в момент разрушения необходимо решить уравнение
относительно параметра 
. Для этого разделим его левую и правую часть на 
и преобразуем знаменатель дроби в левой части уравнения
Разделив числитель и знаменатель показателя экспоненты на , с учетом того, что 
, выражение (27) приводится к виду
Решая уравнение (28) при заданных значениях величины 
, получаем соответствующие значения параметра 
и интенсивности деформации при разрушении. Далее, как и в предыдущем случае, с помощью выражения (9) находится величина интенсивности пластической логарифмической деформации в момент разрушения.
Результаты расчетов, полученные с помощью выражений (9), (28) для заданных точек 
, представлены в таблице 11 и на рисунках 6, 7. Для представления результатов ресурс пластичности определялся по формуле 
(см. подраздел 2.1).
Таблица 11 - Разрушающие интенсивности напряжений и деформаций в зависимости от величины гидростатического давления p при одноосном растяжении в камере высокого давления образца из алюминиевого сплава Д16Т
| критерий Мора | деформационный критерий | ||
| 
|
|
| |
| 0,2 | 1,08 | 1,75 | 1,04 | 1,38 |
| 0,4 | 1,16 | 1,93 | 1,09 | 1,85 |
| 0,6 | 1,24 | 4,75 | 1,13 | 2,43 |
| 0,8 | 1,32 | 7,47 | 1,17 | 3,13 |
| 1,39 | 11,46 | 1,21 | 3,98 |
Рисунок 6 – Зависимость разрушающей интенсивности напряжений от
величины гидростатического давления p при одноосном растяжении образца из алюминиевого сплава Д16Т в камере высокого давления
Рисунок 7 – Зависимость разрушающей интенсивности деформаций от
величины гидростатического давления p при одноосном растяжении образца из алюминиевого сплава Д16Т в камере высокого давления
Из полученных результатов видно, что критерий Мора прогнозирует большее увеличение пластичности материала, чем деформационный. Это подтверждает особенность критерия О.Мора – при объемных напряженных состояниях с положительным главным напряжением ошибка в вычислении разрушающих напряжений идет не в запас прочности. Деформационный критерий, прогнозирующий увеличение прочности в 1,2 раза и пластичности в 4 раза при 
, дает результаты, которые хорошо соотносятся с экспериментальными данными.
заключение
1. В данной работе предложена аппроксимация единой кривой деформирования алюминиевого сплава Д16Т
2. Для алюминиевого сплава Д16Т в относительных координатах "интенсивность напряжений – интенсивность деформаций" построена обобщенная кривая деформирования. На кривой деформирования отмечены точки, соответствующие разрушающим значениям напряжений и деформаций при растяжении, сжатии, чистом сдвиге, плоском равноосном растяжении, плоском равноосном сжатии, неравноосном объемном растяжении. С уменьшением "жесткости" напряженного состояния возрастает интенсивность соответствующей логарифмической деформации в момент разрушения и, следовательно, тем более вероятна возможность получить вязкое разрушение.
3. При плоском напряженном состоянии для алюминиевого сплава Д16Т и ковкого чугуна КЧ 35-10 рассчитаны, построены и проанализированы поверхности разрушения, соответствующие критериям О. Мора, Лебедева-Писаренко и деформационному. С помощью введенного параметра длины луча осуществлено сравнение рассматриваемых критериев.
· При плоском равноосном растяжении критерий О.Мора и Лебедева-Писаренко прогнозируют одинаковые оценки разрушающего напряжения. В то же время деформационный критерий предсказывает оценку ниже на 6% для пластичного алюминиевого сплава. Исходя из экспериментальных данных, можно сказать, что оценки по критериям О.Мора и Лебедева-Писаренко при плоском равноосном растяжении идут не в запас прочности.
· В третьем квадранте для алюминиевого сплава критерий О.Мора прогнозирует завышенные оценки разрушающих напряжений. При плоском равноосном сжатии отличие между разрушающими напряжениями, определенными по деформационному критерию и по критерию О.Мора, составляет 24%.
· Для алюминиевого сплава Д16Т критерии Лебедева-Писаренко и деформационный дают близкие результаты (разница не превышает 6%)
· В области растягивающих напряжений для ковкого чугуна КЧ 35-10 деформационный критерий дает более консервативную оценку прочности, чем критерии Мора и Лебедева-Писаренко (ниже на 47%). При этом для состояния двухосного плоского сжатия деформационный критерий прогнозирует большую прочность материала, чем два других – разница составляет около 90%.
· В области сдвига (
) для алюминиевого сплава все три критерия предсказывают одинаковые результаты (
). Для ковкого чугуна критерии Мора и Лебедева-Писаренко дают близкие результаты (разница не превышает 7%). Оценка прочности по деформационному критерию на 33% выше, чем по критерию Лебедева-Писаренко.
4. Для алюминиевого сплава Д16Т рассчитаны и проанализированы зависимости интенсивности напряжения в момент разрушения от величины гидростатического давления с помощью критериев разрушения О. Мора и деформационного. Результаты расчетов подтвердили, что при объемных напряженных состояниях с положительным главным напряжением ошибка в вычислении разрушающих напряжений по критерию Мора идет не в запас прочности
Список использованной литературы
[1]Кононов К.М. Критерии прочности материалов при статическом нагружении: учебное пособие / К.М. Кононов, В.Б. Порошин. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2012.– 31 с.