Скорости смещения ωс точек рассматриваемых тел будут изменяться по их высоте по закону прямой от нуля в месте закрепления до максимума в плоскостях ab, как показано на эпюрах рис. 1.2.
РАБОТА ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРИ ОСАДКЕ
Пусть в какой-то момент процесса осадки при деформирующем усилии, равном Р, высота тела уменьшается на бесконечно малую величину dh. Тогда элементарная работа деформирования
dA = Pdh,
а полная работа деформирования при уменьшении высоты от начальной h0 до заданной h
Поскольку имеет значение абсолютная величина работы, переставим пределы интегрирования
Но деформирующее усилие P=pF, где р – переменное удельное усилие деформирования, а F – также переменная площадь контакта. Следовательно,
(1.15)
Выражение (1.15) представляет собой наиболее общее выражение работы деформирования.
Если предположить, что площади поперечных сечений осаживаемого тела в процессе осадки постоянны по высоте, т.е. бочкообразность отсутствует, то на основании условия постоянства объема
|
|
где - постоянный объем осаживаемого тела. Подставляя в уравнение (1.15), имеем
(1.16)
Так как - величина переменная и зависит от , то вынести за знак интеграла нельзя. Однако, учитывая теорему о среднем значении, можно написать
где - некоторое среднее значение удельного усилия в промежутке h0–h.
Интегрируя, получим
(1.17)
Произведение представляет собой абсолютную величину смещенного объема Vc и, следовательно,
1.18)
Таким образом, работа деформирования равна произведению среднего удельного усилия на смещенный объем.
В идеальном случае осадки без трения и упрочнения удельное давление равно напряжению текучести, и тога
(1.19)