The tensile test curvw of wire after its curvature changing

• Autorzy: Knap F. , Cieślak Ł.

Warianty tytułu

PL

Krzywa rozciągania drutu po zmianie jego krzywizny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Stress and strain state during the curvature change are characterized by great nonuniformity. There are circumferential tensile stresses in the external elongated zone and compressive ones in the internal zone. Both zones are separated by the neutral surface where circumferential stresses equal zero. Circumferential strains during curvature change can be determined from: (...) In the neighbourhood of the neutral surface the material is in the elastic state and the circumferential stresses can be calculated on the basis on equation: (...). Range of the elastic zone can be determined from the condition that the circumferential stresses reach the value of yield stress. (...) As a result of superimposing of the unloading stresses on the stresses appearing during the active phase of the process some stresses called residual stresses will remain after the process is finished. During tension of a wire having the residual stresses first elastic deformation is observed in the wire, and the tensile force changes linearly depending on the deformation. When sum of the stresses resulting from the external loading and residual stresses reaches the yield stress value, the material is in the plastic condition. With the increase of the stress resulting from the external loading the plastic zone is gradually expanding. In the elastic zone stresses grow proportionally to the strain while in the plastic zone rise in stresses will occur in the range from residual stresses to the yield stress value. Borders between the zones can be determined from the boundary conditions saying that sum of stresses from external loading and residual stresses reaches value of yield stress. On the basis of given equations first distribution of the residual stresses on the cross-section of the wire and then values of forces for the elastic and plastic zones were determined. Considering the peculiarity of the change of stresses in the elastic and plastic zones equations describing tensile force for elastoplastic stage of tension were derived and compared with forces observed in the experiment.

PL

Podczas zmiany krzywizny stan naprężenia i odkształcenia charakteryzuje się dużą nierównomiernością. W zewnętrznej wydłużonej strefie naprężenia obwodowe są rozciągające, natomiast w wewnętrznej są ściskajace. Obie te strefy oddziela od siebie powierzchnia obojętna, w której naprężenia obwodowe są równe zeru. Odkształcenia obwodowe podczas zmiany krzywizny można wyznaczyć ze wzoru (...). W pobliżu powierzchi obojętnej materiał znajduje się w stanie sprężystym, a naprężenia obwodowe można wyznaczyć ze wzoru (...).Zasięg strefy sprężystej może być wyznaczony z warunku, że naprężenia obwodowe osiągają wartość naprężenia uplastyczniającego (...). W wyniku nałożenia sie naprężeń odciążających na naprężenia występujące podczas czynnej fazy procesu pozostaną po jego zakończeniu pewne naprężenia zwane naprężeniami własnymi. Podczas rozciągania drutu, w którym występują naprężenia własne drut początkowo odkształca się sprężyście, a siła rozciągająca zmienia się liniowo w zależności od odkształcenia. Uplastycznienie nastapi wówczas, gdy suma naprężeń od obciażenia zewnętrznego oraz naprężeń własnych osiągnie wartość naprężenia uplastyczniającego. W miarę przykładania coraz to większych naprężeń zewnętrznych rozszerza się zasięg uplastycznionej strefy. W strefie sprężystej naprężenia rosną proporcjonalnie do zachodzących odkształceń, natomiast wzrost naprężeń w strefie uplastycznionej będzie zachodził w zakresie od wartościnaprężeń własnych do wartości naprężenia uplastyczniającego. Granice stref wyznacza się z warunków brzegowych, zgodnie z którymi suma naprężeń własnych oraz naprężeń od obciążenia zewnętrznego osiaga wartość równą naprężeniu uplastyczniającemu. W oparciu o podane wzory wyznaczono rozkład naprężeń własnych na przekroju poprzecznym drutu a nastepnie wartość siły dla strefy sprężystej i plastycznej. Uwzględniając specyfikę zmian naprężeń w strefie sprężystej i plastycznej wprowadzono wzory do określenia siły rozciągania dla sprężysto-plastycznego etapu rozciągania oraz porównano je z siłami wyznaczonymi doświadczalnie.

Słowa kluczowe

EN

curvature; wire; tensile test

PL

krzywizna; drut; rozciąganie; krzywa rozciągania

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Archives of Metallurgy
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 47, iss. 4
• Strony: 421--432
• Opis fizyczny: Bibliogr. 2 poz., rys.

Twórcy

autor

Knap F.

• Czestochowa Technical University, 42-200 Częstochowa, Al. Armii Krajowej 19

autor

Cieślak Ł.

• Czestochowa Technical University, 42-200 Częstochowa, Al. Armii Krajowej 19

Bibliografia

• [1] F. Knap, Naprężenia własne w ciągnionych drutach i wyrobach z drutu. Seria Monografie nr 25, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1991.
• [2] F. Knap, Ł. Cieślak, The influence of cunature change on the tension curve of steel wrres WAI’s 2001 International Technical Conference, Stratford-Upon-Avon Warwickshire, England, October 14-16.