摘è¦ï¼šé€šéŽèˆ‡å¹³æ¿é“粗的比較,å°éŒå½¢æ¿é“粗有利于內部缺陷é›åˆçš„å•é¡Œé€²è¡Œäº†åˆ†æžã€‚
é—œéµè©žï¼šéŒå½¢æ¿é“粗;缺陷;裂紋;é›åˆ
éŒ æ–™é“粗是大é›ä»¶é›é€ ä¸ä¸€ç¨®é‡è¦çš„æˆå½¢æ–¹å¼ã€‚ç”±äºŽé‹¼éŒ å…§éƒ¨ä¸å¯é¿å…地å˜åœ¨ç¸®å”ã€ç–æ¾ã€åæžå’Œå¤¾é›œç‰©ç‰ç¼ºé™·ï¼Œå¦‚æžœé“ç²—éŽç¨‹ä¸è®Šå½¢å’ŒåŠ›å¸æ¢ä»¶ä¸ç•¶ï¼Œåœ¨è®Šå½¢åˆæœŸå°±å¾ˆå®¹æ˜“發展æˆç‚ºè£‚ç´‹ï¼Œå°Žè‡´æ•´å€‹éŒ æ–™çš„å ±å»¢ã€‚é€™æ˜¯å¤§é›ä»¶é›é€ ä¸å‡ºç¾å»¢å“的一個é‡è¦åŽŸå› ,給國家帶來巨大的經濟æ失。
å¦‚ä½•å‰µé€ æœ‰åˆ©çš„åŠ›å¸æ¢ä»¶ï¼Œé˜²æ¢éŒ 料在é“ç²—éŽç¨‹ä¸é–‹è£‚,這是一個既有é‡å¤§ç†è«–æ„義,åˆæœ‰é‡å¤§ç¶“濟價值的課題。ä¸å°‘專家å¸è€…作了大é‡ç ”究工作,æ出采用çƒå½¢æ¿å’Œç¢Ÿå½¢æ¿é“粗的建è°(圖1)。

圖1é“ç²—æ¿çš„三種形å¼
(a)å¹³æ¿(b)çƒå½¢æ¿(c)碟形æ¿
作者èªç‚ºé‡‡ç”¨çƒå½¢æ¿å’Œç¢Ÿå½¢æ¿é“粗固然å¯ä»¥æé«˜éŒ æ–™å…§éƒ¨çš„éœæ°´å£“力,æ高æ料的塑性,防æ¢è£‚紋的產生,但是é è¿‘çƒå½¢æ¿å’Œç¢Ÿå½¢æ¿é™„近會出ç¾èŒƒåœè¼ƒå¤§çš„難變形å€ï¼Œè‡´ä½¿è©²å€åŸŸå…§é‘„æ…‹æ™¶ç²’çš„ç ´ç¢Žä¸å®Œå…¨ï¼Œå…§éƒ¨å”隙難以é›åˆï¼Œæ料的機械性能無法改善,這åŒæ¨£æœƒä½¿é›ä»¶è³ªé‡ä¸èƒ½é”標。
æ–‡ç»ï¼»1ï¼½æ出采用éŒå½¢æ¿é“粗,這是一種新穎的è¨æƒ³ã€‚é€™é …æ–°å·¥è—å·²æˆåŠŸåœ°åœ¨ç”Ÿç”¢ä¸æ‡‰ç”¨ï¼Œæœ‰æ•ˆåœ°é˜²æ¢è£‚紋的產生。按傳統的觀點,éŒå½¢æ¿é“粗比平æ¿é“ç²—æ›´å®¹æ˜“ä½¿éŒ æ–™é–‹è£‚ï¼Œç‚ºä»€ä¹ˆäº‹å¯¦ä¸Šé‡‡ç”¨éŒå½¢æ¿é“ç²—åˆç¢ºå¯¦èƒ½æŠ‘制裂紋的產生呢?本文從ç†è«–上å°æ¤ä½œä»¥ä¸‹åˆ†æžã€‚
利用主應力法å¯ä»¥æŽ¨å°Žå‡ºï¼Œå¹³æ¿é“粗時(圖2),接觸é¢ä¸Šçš„æ£å£“力σz為:


圖2å¹³æ¿é“ç²—
éŒå½¢æ¿é“ç²—(圖3),接觸é¢ä¸Šçš„應力σz為:

å¼ä¸k1ï¼tanα+tanβ
k2ï¼-k1s+τ(2+tan2α+tan2β)
下é¢åˆ—舉實例說明之。
例:è¨ç›´å¾‘為d,高度為h的圓å¯æ–™åˆ†åˆ¥åœ¨å¹³æ¿å’ŒéŒå½¢æ¿é–“é“粗。å‡è¨æ‘©æ“¦åŠ›τï¼0.5S,éŒè§’αï¼βï¼20°ï¼Œå¹¶è¨hï¼dï¼2,將這些數據分別代入(1)ã€(2)å¼ï¼ŒçŸ¥å¹³æ¿é“ç²—æ£æ‡‰åŠ›ç‚ºï¼š

其分布曲線如圖2,為線性分布。
éŒå½¢æ¿é“ç²—æ£æ‡‰åŠ›σz為:

其分布曲線如圖3,按å°æ•¸æ›²ç·šåˆ†å¸ƒã€‚比較圖2和圖3,å¯çŸ¥ï¼ŒéŒå½¢æ¿é“ç²—çš„æ£æ‡‰åŠ›æ˜Žé¡¯åœ°å°äºŽå¹³æ¿é“ç²—çš„æ£æ‡‰åŠ›ï¼Œå› 而éœæ°´å£“力也相應地減å°ï¼Œææ–™å¡‘æ€§å› è€Œé™ä½Žï¼Œå…§éƒ¨ç¼ºé™·å®¹æ˜“ç™¼å±•ï¼ŒéŒ æ–™å®¹æ˜“é–‹è£‚ã€‚é€™å°±æ˜¯äººå€‘ä¸æ„¿é‡‡ç”¨éŒå½¢æ¿é“ç²—çš„åŽŸå› ã€‚

圖3éŒå½¢æ¿é“ç²—(åŽæœŸ)
為什么文ç»ï¼»1ï¼½æ出,而且經實è¸è‰æ˜Žï¼Œé‡‡ç”¨éŒå½¢æ¿é“ç²—èƒ½æŠ‘åˆ¶éŒ æ–™å…§éƒ¨è£‚ç´‹çš„ç”¢ç”Ÿå‘¢?比較平æ¿é“ç²—å’ŒéŒå½¢æ¿é“ç²—çš„å€åˆ¥å³å¯ç™¼ç¾ï¼Œå¹³æ¿é“粗時,圓å¯ç«¯é¢èˆ‡å¹³æ¿åŒæ™‚接觸,å¯æ–™å…§å¤–部åŒæ™‚開始é“粗變形。由于接觸表é¢çš„摩擦引起的徑å‘壓應力σrä¸æ˜¯å¾ˆå¤§ã€‚

而éŒå½¢æ¿é“粗則ä¸åŒ(圖4),éŒå½¢æ¿é¦–先是以ä¸å¿ƒéŒå°–與圓å¯ç«¯é¢æŽ¥è§¸ï¼Œç„¶åŽæŽ¥è§¸éŒé¢é€æ¼¸æ“´å¤§ï¼Œç›¸æ‡‰åœ°é“粗變形å€ä¹Ÿæ˜¯ç”±å…§è€Œå¤–é€æ¥æ“´å¤§ã€‚在端é¢é‚„沒有與éŒå½¢æ¿æŽ¥è§¸çš„外åœï¼Œå¹¶æœªé–‹å§‹é“粗變形,而是在內部é“ç²—é‡‘å±¬çš„è„¹æ“ ä¸‹ï¼Œå¾‘å‘外æµã€‚å› æ¤ï¼Œå¯å°‡æ•´å€‹åœ“å¯åˆ†æˆå…©å€ï¼Œå¤–å€ç›¸ç•¶å—內壓的厚å£ç’,將內å€ç·Šç·Šç®ä½ã€‚而內å€å‰‡ç›¸ç•¶äºŽåœ¨å¾ˆé«˜çš„å´å£“力作用下é“粗。è¨è®Šå½¢éŽç¨‹ä¸æŸçž¬é–“的接觸éŒé¢æœ€å¤§åŠå¾‘為ρ(圖4),則å´å£“力為:


圖4éŒå½¢æ¿é“ç²—(å‰æœŸ)
而內å€çš„軸å‘應力σz為:

å°‡(6)å¼ä»£å…¥ä¹‹ï¼Œå¾—:

ç”±(6)(7)å¼å¯çŸ¥ï¼Œé–‹å§‹é“粗時,ρï¼0,å´å£“力q最大,直到圓å¯ç«¯é¢å…¨éƒ¨èˆ‡éŒå½¢æ¿æŽ¥è§¸ï¼Œé€™æ™‚ρï¼dï¼2,å´å£“力qï¼0。å¯è¦‹ï¼Œåœ¨ρï¼dï¼2以å‰çš„內部é“粗是帶å´å£“力qçš„é“粗,其éœæ°´å£“力高,ææ–™å¡‘æ€§å¥½ï¼Œå› æ¤ï¼Œå¯æŠ‘制內部裂紋的產生,有利于內部缺陷的é›åˆã€‚ç‰åˆ°ρï¼dï¼2以åŽï¼Œé“粗已進入åŽæœŸï¼Œç¼ºé™·å·²æœ‰æ‰€å½Œåˆï¼Œæ料性能已有所改善,產生裂紋的å¯èƒ½æ€§å°±å¤§å¤§é™ä½Žäº†ã€‚ç•¶ç„¶å¦‚æžœæ ¹æ“šéŒ æ–™çš„é«˜åº¦å’Œç›´å¾‘ï¼Œæ°ç•¶åœ°é¸å®šéŒå½¢æ¿çš„角度αã€β,那么,抑制裂紋產生的效果也就會更好。
采用éŒå½¢æ¿é“粗,方法簡單,效果顯著,在大é›ä»¶é›é€ è¡Œæ¥ä¸å°‡ç™¼æ®é‡è¦ä½œç”¨ã€‚
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