简答题

(应力框由杆I,杆Ⅱ以及横梁Ⅲ组成; 开始冷却时,两杆具有相同的温度tL,最后又冷却到同一温度t0)  瞬时应力的发展过程分阶段加以说明。

正确答案

瞬时应力的发展过程可分四个阶段加以说明,如图9-1d所示:
第一阶段(τo~τ1):ty ,t>ty。杆Ⅱ开始线收缩,而杆I仍处于凝固初期,枝晶骨架尚未形成。显然,此时铸件的变形由杆Ⅱ确定,杆Ⅱ带动杆I一起收缩。到τ1时,两杆具有同一长度,温差为ΔtH,铸件不产生应力。
第二阶段(τ1~τ2):ty ,ty。杆Ⅱ要比杆I多收缩,但两杆彼此相连,始终具有相同长度,故杆Ⅱ被拉长,杆I被压缩。这样,在杆Ⅱ内产生拉应力,在杆I内则产生压应力。 到τ2
时两杆温差最大,应力达到极大值,该阶段为应力增长阶段。
第三阶段(τ2~τ3):两杆中的应力逐渐减小,到τ3时,铸件处于完全卸载状态。
第四阶段(τ3~τ4):杆I的冷却速度仍然比杆Ⅱ快,即杆I 的自由线收缩速度大于杆Ⅱ。在此阶段,杆I 被拉长,故产生拉应力,杆Ⅱ则相反,产生压应力。

答案解析