19.9 : Круглые валы – упругопластические материалы

Исследование сплошных круглых валов под напряжением показывает, что в пределе упругости напряжение увеличивается непосредственно по мере удаления от центра вала. Это соотношение сохраняется до тех пор, пока вал не достигнет критической точки напряжения, после которой он начинает »разжижаться», отмечая переход от упругой деформации к пластической. В этот решающий момент определяется максимальный крутящий момент, который вал может выдержать без остаточной деформации, что означает предел его упругого поведения.

По мере увеличения крутящего момента на валу развивается пластическая область, окружающая внутренний упругий сердечник, характеризующаяся постоянным уровнем напряжения в пластической зоне и линейным распределением напряжений внутри упругого сердечника. При постоянном увеличении крутящего момента пластическая зона расширяется, уменьшая упругий сердечник до тех пор, пока деформация поперек вала не станет полностью пластической.

Общий крутящий момент, действующий на вал, представляет собой сумму крутящих моментов, связанных с областями упругой и пластической деформации. Путем дальнейшего анализа и упрощения, ориентируясь на расширение пластической области, можно рассчитать предельный пластический момент. Предельный пластический крутящий момент — это максимальный крутящий момент, который может выдержать вал, прежде чем его деформация станет полностью пластической деформацией, и он полностью потеряет свою первоначальную форму.