اثر باوشینگر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
نمایش مشخصهٔ اصلی اثر باوشینگر در نمودار تنش-کرنش نمونه‌ای که ابتدا تحت کشش و پس از آن بلافاصله تحت فشار قرار می‌گیرد. قدر مطلق تنش تسلیم فشاری () کمتر از تنش تسلیم کششی () است.

اثر باوشینگر (به انگلیسی: Bauschinger effect) به جهت‌دار بودن کار سختی گفته می‌شود.[۱]

گرچه فلزات آنیل‌شده استحکام کششی و فشاری تقریباً یکسانی دارند، ولی اگر آن‌ها را تحت تغییر شکل پلاستیک با اعمال نیروی کششی یا فشاری قرار دهیم، به دلیل کار سختی، در جهت نیروی اعمالی استحکام‌شان افزایش یافته و در جهت عکس نیرو استحکام‌شان کاهش می‌یابد.[۲] این پدیده اولین بار توسط دانشمند آلمانی یوهان باوشینگر در نمونه‌های چدنی مطالعه شده[۳] و به نام وی اثر باوشینگر نامیده می‌شود. البته این اثر تنها به کاهش تسلیم محدود نبوده و تمام منحنی تنش-کرنش را تحت تاثیر قرار می‌دهد.[۴]

دلیل اصلی اثر باوشینگر ماهیت ناهمگن تغییر شکل پلاستیک است که باعث ایجاد تنش پسماند در ریزساختار[۵] و انباشتگی نابجایی‌ها[۶] می‌شود. همچنین مقاومت نابجایی‌های متحرک ایجادشده در فرآیند تغییر شکل پلاستیک در برابر لغزش در جهت‌های مختلف بلوری متفاوت است.[۴] در مواد چندبلوری که مرزدانه‌ها مانعی در برابر لغزش محسوب می‌شود، این اثر محسوس‌تر است.[۵]

منابع[ویرایش]

  1. J.R. Barber, Intermediate Mechanics of Materials, Springer Science+Business Media B.V. 2011 p.239 ISBN 978-94-007-0294-3
  2. F.C. Campbell, Fatigue and Fracture, Understanding the Basics, ASM International, 2012, p. 43 ISBN 978-1-61503-976-0
  3. Johann Bauschinger, Über die Veränderung der Elastizitätsgrenze und die Festigkeit des Eisens und Stahls durch Strecken und Quetschen, durch Erwärmen und Abkühlen und durch oftmals wiederholte Beanspruchungen, Mitteilung aus dem Mechanisch, Technischen Laboratorium der K. Technische Hochshule in München. Vol. 13 (1886)
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ A. Abel, H. Muir, The Bauschinger effect and discontinuous yielding, Philosophical Magazine, 26:2 (1972), 489-504 doi:10.1080/14786437208227444
  5. ۵٫۰ ۵٫۱ A.S. Argon, "Mechanical Properties of Single-Phase Crystalline Media: Deformation at Low Temperatures" In Physical Metallurgy, Fourth, Revised and Enhanced Edition, Robert W. Cahn, Peter Haasen (Eds.), Vol. 3, Elsevier Science B.V. , Amsterdam, 1996 p. 1937. ISBN 0-444-89875-1
  6. O.B. Pedersen L.M. Brown, W.M. Stobbs, The bauschinger effect in copper, Acta Metallurgica, Vol. 29, Issue 11, November 1981, Pages 1843-1850. doi:10.1016/0001-6160(81)90110-3

منابعی برای مطالعهٔ بیشتر[ویرایش]

  • R. Sowerby, D.K. Uko, Y. Tomita, A Review of Certain Aspects of the Bauschinger Effect in Metals, Materials Science and Engineering, Volume 41, Issue 1, November 1979, Pages 43-58 doi:10.1016/0025-5416(79)90043-0