20.10 : Конструкции из упругопластического материала

Поведение упругопластических материалов при изгибающих напряжениях, особенно в конструкциях с прямоугольным поперечным сечением, имеет решающее значение для прогнозирования реакции материала и понимания режимов разрушения. Первоначально когда прикладывается изгибающий момент, распределение напряжений по сечению подчиняется закону Гука и является линейным и упругим. Такое распределение означает, что напряжение увеличивается от нейтральной оси до максимума на внешних волокнах, вплоть до предела упругости.

Когда изгибающий момент превышает эту начальную фазу упругости, внешние волокна начинают уступать, в то время как внутренние волокна остаются эластичными. Этот переход характеризуется образованием пластических зон вверху и внизу сечения с упругим ядром, которое продолжает демонстрировать линейное изменение напряжения в пределах уменьшенной толщины. На этом этапе изгибающий момент все еще можно проанализировать, адаптировав первоначальные расчеты распределения упругих напряжений с учетом уменьшения эффективной площади.

Заключительный этап реакции изгиба наступает, когда деформация по всему поперечному сечению становится полностью пластичной, что называется пластическим моментом. Этот момент является максимальным, который может выдержать сечение, и он значительно превышает предел упругости. Пластический момент рассчитывается в предположении равномерного распределения напряжений при пределе текучести по всему сечению.