Ghostscript wrapper for D:\Digitalizacja\MTS84_t22z1_4_PDF_artyku³y\mts84_t22z3_4.pdf M E C H A N I K A  T E O R E T Y C Z N A  I  S T O S O W A N A  3  ­ 4 ,  22  (1984)  W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  P O D D A N Y C H  W S T Ę P N YM  W Y D Ł U Ż E N I OM  T R W A Ł Y M  J A N  G R A B O W S K I  ( W A R S Z A W A )  1.  Wstęp  W p ł y w  w s t ę p n y ch  o d k s z t a ł c e ń  plastycznoś ci  na  własnoś ci  mechaniczne  metali  oraz  na  zachowanie  się  powierzchni  plastycznoś ci  jest  zagadnieniem  bardzo  istotnym  dla  właś ci­ wego  poznania  i  wykorzystania  m a t e r i a ł u ,  dlatego  t e ż  problemom  tym  p o ś w i ę c o no  wiele  prac  z a r ó w n o  d o ś w i a d c z a l n y c h,  jak  i  teoretycznych.  Jak  wiadomo,  m a t e r i a ł  p o c z ą t k o wo  izotropowy  lub  prawie  izotropowy  zmienia  swoje  właś ciwoś ci  mechaniczne  pod  wpływem  o d k s z t a ł c e ń  plastycznych.  W  literaturze  m o ż na  znaleźć  p r z y k ł a d y  podnoszenia  własnoś ci  mechanicznych  m a t e r i a ł ó w  pracują cych  w  warunkach  osiowego  rozcią gania  przez  nadanie  w s t ę p n y ch  wydłuż eń  t r w a ł y c h ,  п р.  [1,  2].  Znane  są  r ó w n i e ż  prace,  w  k t ó r y c h  analizowano  wpływ  w s t ę p ny  odkształceń  plastycznych  na  n o ś n o ść  e l e m e n t ó w  zginanych,  w y t r z y m a ł o ś ć   zmę czeniową  i  inne  własnoś ci  m a t e r i a ł u ,  np.  [3,  4,  5,  6,  7,  8].  Celem  przedstawionej  pracy  jest  d o ś w i a d c z a l na  analiza  w p ł y w u  w s t ę p n y ch  wydłuż eń   t r w a ł y c h ,  powstają cych  niezależ nie  od  p r o c e s ó w  fabrycznego  k s z t a ł t o w a n i a  elementu,  na  zależ ność  Rk — X  ( n a p r ę ż e n ie  krytyczne  —  smukłoś ć)  dla  wybranej  stali  konstrukcyjnej  R35.  Pierwsze  prace  dotyczą ce  tego  zagadnienia  przeprowadzone  przez  P.  Jastrzę bskiego  [9]  oraz  prace  w ł a s n e  [10,  11]  w y k a z a ł y  z ł o ż o n o ść  badanego  problemu.  Z  jednej  strony  istotny  wpływ  ma  tu  zjawisko  Bauschingera,  a  z  drugiej  naturalna  n i e j e d n o r o d n o ś ć  oraz  n i e d o s k o n a ł o ś ci  geometryczne  m a t e r i a ł u  i  ich  ujawnianie  się  w  procesie  w y d ł u ż a n i a.  R o z w i ą z a n ie  tych  p r o b l e m ó w  m o ż na  znaleźć  tylko  na  podstawie  b a d a ń  d o ś w i a d c z a l n y c h;  taki  też  charakter  ma  przedstawiona  praca.  P o d s t a w o w ą  czę ść  pracy  poprzedzono  obszernymi  badaniami  zjawiska  Bauschingera  dla  wybranej  do  dalszych  b a d a ń  stali  R35.  Było  to  konieczne  dla  właś ciwego  ustalenia  programu  b a d a ń  zasadniczych,  szczególnie,  iż  w  ś wietle  dotychczasowych  d o ś w i a d c z eń   istnieją  p o w a ż ne  rozbież noś ci  p o g l ą d ów  z a r ó w n o  co  do  zakresu,  jak  i  charakteru  tego  zjawiska;  np.  [12,  13,  14,  15].  Ponadto  wię kszość  dotychczasowych  prac  nie  dotyczyła  m a t e r i a ł ó w  technicznych.  Nieliczne  badania  przeprowadzone  dla  takich  właś nie  m a t e r i a ł ó w  w y k a z a ł y  bardzo  z r ó ż n i c o w a ny  charakter  tego  zjawiska.  N a l e ż y  r ó w n i e ż  zauważ yć,  że  w  pracach  tych  o k r e ś l a no  na  ogół  tylko  zmiany  granicy  plastycznoś ci,  natomiast  brak  w  nich  informacji  co  do  w p ł y w u  w s t ę p n y ch  o d k s z t a ł c e ń  t r w a ł y c h  na  w a r t o ś ć  granicy  p r o p o r c j o n a l n o ś ci  oraz  przebieg  zależ noś ci  a—e  (szczególnie  p o c z ą t k o w e go  odcinka  zakresu  sprę ż ysto­plastycznego).  Cechy  te,  jak  wiadomo,  mają  podstawowy  wpływ  na  w a r t o ś ć  n a p r ę ż eń  krytycznych  przy  wyboczeniu.  622  J .  G R A B O W S K I  2.  Badania  zjawiska  Bauschingera  2 . 1 .  Z a k r e s  i  m e t o d y k a  b a d a ń .  J a k  wiadomo,  zjawisko  Bauschingera  wystę puje  dla  róż­ nych  p r z y p a d k ó w  obcią ż enia  w s t ę p n e go  i  w t ó r n e g o .  Ze  wzglę du  jednak  na  kierunek  ba­ d a ń  zasadniczych,  badania  zjawiska  Bauschingera  ograniczono  tylko  do  przypadku  jedno­ osiowego  stanu  n a p r ę ż e n i a,  przy  drodze  obcią ż enia  rozcią ganie­ś ciskanie.  D o  b a d a ń   uż yto  rur  o  ś rednicy  zewnę trznej  D  =  20  mm  i  gruboś ci  ś cianki  g  =  2  mm.  P r ó b k i  po­ brano  z  pię ciu  losowo  wybranych  z  partii  p r ę t ów  o  długoś ci  o k o ł o  4  m .  W  skład  każ dej  serii  w c h o d z i ł o  pięć  p r ó b e k  o  długoś ci  300  mm,  przy  czym  k a ż da  z  nich  p o c h o d z i ł a  z i n ­ nego  p r ę t a.  Poszczególnym  seriom  p r ó b e k  nadawano  odpowiednie  w y d ł u ż e n ia  w s t ę p ne  o  nastę pują cych  w a r t o ś c i a c h:  e„,  =  0,  0.2,  0.5,  1,  2,  3  ...  9%.  W y d ł u ż e n ia  kontrolowano  z a r ó w n o  w  trakcie  procesu  w y d ł u ż a n i a,  jak  i  po  odcią ż eniu.  W  tym  celu  k a ż da  p r ó b k a  była  odpowiednio  skalowana,  co  u m o ż l i w i a ło  d o k ł a d n e  pomiary  wydłuż eń  t r w a ł y c h  wzdłuż  ich  długoś ci,  jak  r ó w n i e ż  ustalenie  r o z k ł a d u  tych  wydłuż eń  na  odcinku  p r ó b k i  przeznaczonym  do  dalszych b a d a ń .  P r ó b k i  do  p r ó b  ś ciskania  o  długoś ci  /  =  5D  =  100  mm  wycinano  z  uprzednio  rozcią ganych  o d c i n k ó w  o  długoś ci  300  mm.  Przyję cie  takich  wy­ m i a r ó w  p r ó b k i  p o z w a l a ł o  na  uzyskanie  jednorodnego  stanu  n a p r ę ż e n ia  w jej  czę ś ci  ś rod­ kowej,  gdzie  dokonywano  pomiaru  odkształceń,  przy jednoczesnym  u n i k n i ę c iu  wyboczenia  p r ó b k i  w  badanym  zakresie  obcią ż eń.  P o d o b n ą  m e t o d y k ę  przeprowadzenia  b a d a ń  dla  s t o p ó w  aluminium  z a s t o s o w a ł  autor  w  pracy  [12].  Przeprowadzone  doś wiadczenia  pozwoliły  na  okreś lenie  wpływu  wstę pnych  wydłuż eń   t r w a ł y c h  na  przebieg  zależ noś ci  a — s  przy  ś ciskaniu  oraz  na  wartoś ci  umownych  granic  plastycznoś ci  RCpl,  zdefiniowanych  róż nymi  wartoś ciami  o d k s z t a ł c e n i a  plastycznego  spl  =  0.02,  0.05,  0.1,  0.2%.  Przyję cie  takich  wartoś ci  ep,  pozwoliło  okreś lić  zmiany  naj­ bardziej  istotnych  z  punktu  widzenia  inż ynierskiego  charakterystyk  mechanicznych.  W a r t o ś ci  B­0,02  i  ^o,os  przyjmowane  są  na  ogół  jako  umowne  granice  sprę ż ystoś ci  oraz  wartoś ci  R0A  i  R0i2  przyjmowane  są  jako  umowne  granice  plastycznoś ci  m a t e r i a ł u .  P o ­ r ó w n a n o  r ó w n i e ż  zależ noś ci  a — s  przy  ś ciskaniu  i  rozcią ganiu.  W y n i k i  doś wiadczeń  pod­ dano  analizie  statystycznej  korzystając  z  r o z k ł a d u  t­Studenta.  Przyję to  poziom  ufnoś ci  p  =  0,975.  Wszystkie  obliczenia  wykonano  przy  uż yciu  E M C , wykorzystując  przygoto­ wany  przez  autora  program,  pozwalają cy  na  kompleksowe  opracowanie  w y n i k ó w  p r ó b  ś c i s k a n ia  lub  rozcią gania.  2 . 2 .  A n a l i z a  w y n i k ó w  b a d a ń .  Zgodnie  z  normowymi  własnoś ciami  mechanicznymi  stal  R35  powinna  mieć  wyraź ną  g r a n i c ę  plastycznoś ci.  W  trakcie  doś wiadczeń  o k a z a ł o  się   jednak,  że  wytypowane  do  b a d a ń  p r ę ty  cechy  tej  nie  miały.  O  ile  w  p r ó b i e  rozcią gania  w y r a ź na  granica  plastycznoś ci  w  n i e k t ó r y c h  wypadkach  d a w a ł a  się  z a o b s e r w o w a ć ,  o  tyle  w  p r ó b i e  ś ciskania  zjawiska  tego  nie  obserwowano.  Ś rednie  krzywe  doś wiadczalne  ak — ek  otrzymane  przy  rozcią ganiu  i  ś ciskaniu  były  kształtem  bardzo  zbliż one  do  siebie,  chociaż   zaobserwowano  wyraź nie  wcześ niejsze  pojawienie  się  o d k s z t a ł c e ń  plastycznych  przy  ś ciskaniu.  Stąd  też  otrzymano  przy  ś ciskaniu  mniejsze  wartoś ci  analizowanych  granic  ­Kepi  (por.  tabl.  1).  N i e  stwierdzono  istotnych  róż nic  w  szerokoś ci  pasm  ufnoś ci  dla  obu  w y k r e s ó w .  Ś rednie  zależ noś ci  ak — sk  wyznaczono  na  podstawie  d o ś w i a d c z a l n y ch  zależ­ noś ci  aij — etj,  obliczając  drogą  interpolacji  liniowej  wartoś ci  aik  odpowiadają ce  ustalo­ nym  w a r t o ś c i om  ek  =  к Л е ,  a  n a s t ę p n ie  obliczając  wartoś ci  ak  jako  ś rednią  a r t m e t y c z n ą   W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  6 2 3  z  n  wartoś ci  aik.  Obliczanie  n a p r ę ż eń  aik  drogą  interpolacji  liniowej  znacznie  upraszcza  i  przyspiesza  obliczenia  w  p o r ó w n a n i u  z  m e t o d ą  interpolacji  krzywoliniowej.  Przy  z a ł o ż e n iu  dostatecznie  duż ego  zagę szczenia  p u n k t ó w  doś wiadczalnych  s p o s ó b  ten  daje  d o b r ą  d o k ł a d n o ś ć  i  jest  najczę ś ciej  stosowany.  W  obliczeniach  przyję to  w a r t o ś ć  Ae  =  =  0,0003.  N a  rys.  1  p o r ó w n a n o  ś rednie  zależ noś ci  ak — sk  otrzymane  dla  poszczególnych  serii  ś ciskanych  p r ó b e k .  Jak  w i d a ć  z  rysunku,  wszystkie  krzywe  ak — ek  dla  serii  p r ó b e k  E[%]  R y s .  1  w y d ł u ż a n y ch  w s t ę p n ie  charakteryzują  się  znacznie  mniejszą  krzywizną  p o c z ą t k o w e go  odcinka  zakresu  sprę ż ysto  plastycznego,  przy  czym  krzywe  dla  serii  w y d ł u ż a n y ch  w s t ę p n ie  do  wartoś ci  ew  =  0 , 2 ­ И %  leżą  w  znacznej  czę ś ci  poniż ej  krzywej  dla  m a t e r i a ł u  nieod­ k s z t a ł c o n e g o .  Daje  się  r ó w n i e ż  zauważ yć  bardzo  w y r a ź ne  obniż enie  granicy  proporcjo­ n a l n o ś c i,  k t ó r e  w  wypadku  serii  ew  =  0,5%  wynosi  o k o ł o  25%.  Przy  dalszym  wzroś cie  wydłuż eń  w s t ę p n y ch  nastę puje  wzmocnienie  m a t e r i a ł u  i  stopniowe  podwyż szanie  się  gra­ nicy  p r o p o r c j o n a l n o ś c i.  W  tablicy  1  zestawiono  wartoś ci  umownych  granic  plastycznoś ci  Repl  dla  e p l  =  0,02,  0,05,  0,1,  0,2%  wraz  ze  w s p ó ł c z y n n i k a m i  zmiennoś ci  г '(Л£ р 1)  dla  posz­ czególnych  serii.  Maksymalne  o b n i ż e n ie  umownej  granicy  plastycznoś ci  (RCgl)  niezależ nie  я   1  я   "3  N  я   Н   о  ЧЯ   ft! 9  о  \ о   ft?  Ё   3  fi  I i  ft! = a  о.  •a  О   1 Л  N f H ­  S O  N  f l  0 0  \ D  К  Ift  OO  V i  t*i  es  es  N  и  H  w  f i r n  irf  | ^ О н ^ н н \ О г Л О н О С О СО   M  f N  П  r i  1 Л  0 \  \ f  6  Ю  К  OO  ( N N f S t N M r ł o i m f o m r t m n  n  > л  o o  O  r ń  r i  I T !  o  h  ^  f N  " O  O  ( N  " Л   Г ­'  o\ ON  ( N D ( N M M M M ( N r ) m ( N M r n  'g  СУ   Ю   О   т э   A 0  1  i  с   а   •о   о   ft  >.  ­ О   [624]  W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  625  od  wartoś ci  o d k s z t a ł c e n i a  t r w a ł e g o  ( г р 1) ,  jakie  przyjmiemy  do  kryterium  płynię cia,  wy­ stę puje  przy  o d k s z t a ł c e n i a c h  w s t ę p n y ch  e w  =  0,5%.  Przy  wię kszych  wydłuż eniach  wstę p­ nych  nastę puje  monotoniczny wzrost tych  wartoś ci.  M o ż na  również  z a u w a ż y ć,  że  począ wszy  od  pewnej  wartoś ci  w y d ł u ż e n ia  w s t ę p n e go  w a r t o ś ć  granicy  plastycznoś ci  jest  wię ksza  od  granicy  plastycznoś ci  dla  m a t e r i a ł u  pierwotnego;  tak  więc  wzmocnienie  m a t e r i a ł u  n a s t ę ­ puje  przy  obcią ż eniu  przeciwnym  do  w s t ę p n e g o.  Przeprowadzone  d o ś w i a d c z e n ia  ujawniły  bardzo  dużą  n i e j e d n o r o d n o ś ć  własnoś ci  mechanicznych  badanej  stali  R35.  Ś rednie  współczynniki  zmiennoś ci  v(ak)  dla  poszczegól­ nych  serii  p r ó b e k  wynosiły  ok.  10%,  a  współczynniki  zmiennoś ci  v(Repl)  w a h a ł y  się  w  gra­ nicach  1 0 ­ 2 0 % .  Jak  wynika  z  tablicy  1,  najwię kszą  dyspersję  w y k a z a ł a  granica  R0,02,  stąd  też  dla  &„,  =  0,02  zaznacza  się  znaczna  n i e r e g u l a r n o ś ć  w  przebiegu  zależ noś ci  współ­ czynnika efektu  Bauschingera  ( B E F ) od  wartoś ci  w s t ę p n y ch  wydłuż eń  trwałych  (por.  rys.  2).  6W[%1  R y s .  2  Przyczyn  tego  należy  u p a t r y w a ć  z a r ó w n o  w  n i e j e d n o r o d n o ś ci  m a t e r i a ł u ,  jak  i w  zmienionej  w  tym  wypadku,  wzglę dnej  d o k ł a d n o ś ci  pomiaru.  N a l e ż y  podkreś lić,  że  przeprowadzone  w  ostatnich  latach  badania  statystyczne  [16]  cech  mechanicznych  rur  ze  stali  R35  wyka­ zały  r ó w n i e ż  bardzo  duże  rozrzuty  tych  cech.  P r z y k ł a d o w o ,  obliczony  na  podstawie  ok.  400  p r ó b  współczynnik  zmiennoś ci  granicy  plastycznoś ci  dla  rur  o  małyc h  ś rednicach  i  o  gruboś ci  ś cianki  1  ­5­ 3  mm,  a  więc  podobnych  do  rur  uż ytych  w  opisywanych  badaniach,  wynosił  13,1%.  20  Mech.  Teoret.  i  Stos.  3­4/84  626  J .  G R A B O W S K I  Ze  wzglę du  na  fakt,  że  zjawisko  Bauschingera  bywa  róż nie  interpretowane  (por.  np.  [12,  13]),  na  rys.  2  przedstawiono  w y n i k i  b a d a ń  przy  przyję ciu  d w ó c h  najczę ś ciej  stosowa­ nych  k r y t e r i ó w  oceny  efektu  Bauschingera.  Jako  kryterium  iloś ciowej  oceny  tego  zjawiska  przyję to  współczynnik  efektu  Bauschingera  ( B E F  —  Bauschinger  effect  factor)  zdefinio­ wany  nastę pują cymi  zależ noś ciami  B E F ( Ł p l )  =  A L  (2.1)  ­Kepi  B E F ( Ł p I )  =  A L  (2.2)  gdzie:  / ? B p l  —­umowna  granica  plastycznoś ci  m a t e r i a ł u  pierwotnego,  R'e'pl  —  umowna  granica  plastycznoś ci  przy  obcią ż eniu  o  zwrocie  przeciwnym  do  ob­ cią ż enia  w s t ę p n e g o,  R'  —  maksymalne  n a p r ę ż e n ie  przy  obcią ż eniu  w s t ę p n y m.  Przyjmując  definicję  efektu  Bauschingera  wg  wzoru  (2.1)  m o ż na  stwierdzić,  że  w  ba­ danej  stali  zjawisko  to  ujawnia  się  najbardziej  przy  ew  =  0,5%,  a  dla  e w  rzę du  2­^­3%  zanika.  Obliczając  natomiast  w s p ó ł c z y n n i k  efektu  Bauschingera  wg  wzoru  (2.2)  w i d a ć ,  że  począ wszy  od  wartoś ci  ew  =  3%  w s p ó ł c z y n n i k  ten  jest  mniej  wię cej  stały  i  zależy  tylko  od  wartoś ci  Ł p i .  Otrzymane  rezultaty  wykazują  pod  wzglę dem  j a k o ś c i o w ym  d o b r ą  z g o d n o ś ć   z  wynikami  otrzymanymi  dla  s t o p ó w  aluminium  P A 7 N  i  P A 4 N  [12].  Z  rys.  2  wynika,  że  w s p ó ł c z y n n i k  efektu  Bauschingera  ( B E F ) jest  tym  mniejszy  (efekt  wię kszy),  im  mniejsza  jest  w a r t o ś ć  Ł p l  przyję ta  jako  kryterium  umownej  granicy  plastycz­ noś ci.  Jest  to  niezależ ne  od  przyję cia  definicji  tego  w s p ó ł c z y n n i k a .  Istotna  r ó ż n i ca  wynika­ j ą ca  z  przyję tej  definicji  zjawiska  Bauschingera  polega  na  tym,  że  wg  wzoru  (2.1)  istnieje  dla  badanego  m a t e r i a ł u  pewna  w a r t o ś ć  e w ,  przy  które j  zjawisko  to  zanika,  przy  czym  zanikanie  nastę puje  przy  tym  wię kszych  odkształceniac h  wstę pnych,  i m  mniejszą  przyjmie  się  w a r t o ś ć  e p l  do  kryterium  płynię cia  (por.  rys.  2a).  Biorąc  zaś  definicję  wg  wzoru  (2.2).  efekt  Bauschingera  wystę puje  dla  każ dej  wartoś ci  o d k s z t a ł c e n i a  w s t ę p n e g o,  z  tym  że  od  pewnej  wartoś ci  w s p ó ł c z y n n i k  B E F jest  stały  i  zależy  tylko  od  wartoś ci  e p l  (por.  rys.  2b).  W  dalszej  czę ś ci  pracy  pod  poję ciem  efektu  Bauschingera  autor  rozumie  to  zjawisko  zgodnie  z  definicją  2.1.  3.  Badania  statecznoś ci  3.1.  Z a k r e s  i  m e t o d y k a  b a d a ń .  Badania  statecznoś ci  przeprowadzono  dla  rur  o  ś rednicy  zewnę trznej  D  =  20  m m  i  d w ó c h  róż nych  g r u b o ś c i a ch  ś cianek  g  =  1  mm  oraz  g  =  2  m m .  W a r t o ś ci  wydłuż eń  w s t ę p n y c h,  k t ó r e  nadawano  poszczególnym  seriom  p r ó b e k  (por.  tabl.  2),  ustalono  na  podstawie  analizy  w y n i k ó w  b a d a ń  zjawiska  Bauschingera.  Kierowano  się  z  jednej  strony  dą ż eniem  do  ustalenia  wpływu  zjawiska  Bauschingera  ujawniają cego  się  bardzo  w y r a ź n ie  przy  m a ł y c h  o d k s z t a ł c e n i a c h  w s t ę p n y ch  na  n o ś n o ść  p r ę ta  osiowo  ś ci­ skanego, co  może  mieć  w pewnych  wypadkach  istotny  wpływ  na  bezpieczeń stwo  konstrukcji.  Z  drugiej  zaś  strony  badania  miały  wyjaś nić,  czy  nadanie  odpowiednio  duż ego  wydłuż enia  w s t ę p n e g o,  przy  k t ó r y m  nie  ujawnia  się  zjawisko  Bauschingera,  pozwoli  u z y s k a ć  p o d w y ż ­ WVBOCZENIE  PRĘ TÓW  STALOWYCH  627  T a b l i c a  2 .  B a d a n i a  s t a t e c z n o ś ci  —  z a k r e s  i  l i c z e b n o ś ć  s e r i i  R o d z a j  p r ę ta  Z a ł o ż o ne  w a r t o ś ci  w y ­ d ł u ż e n ia  w s t ę p n e go  M % )  L i c z b a  s e r i i  L i c z e b n o ś ć   s e r i i  L i c z b a  p r ó b e k  L i c z b a  p r ó b e k  k o n t r o l n y c h *  g  =  l m m  0  .  .  4  v . « ­ 10  10  8  8  80  80  12(12)  16  0  10  8  80  12(12)  g  =  2 m m  0,5  10  8  80  16  4  10  8  80  16  O g ó ł e m :  400  72(24)  ł )  Próbki  przeznaczone  do  statycznej  próby  ś ciskania  i  rozcią gania.  Liczba  próbek  odpowiada  liczbie  prę tów  z  których  po­ brano  próbki  danej  serii.  W  nawiasach  podano  liczbę  próbek  przenaczonych  do  statycznej  próby  rozcią gania.  szenie  n a p r ę ż eń  krytycznych,  a  więc  o d d z i a ł y w a ć  korzystnie  na  pręt  n a r a ż o ny  na  nie­ bezpieczeń stwo  wyboczenia.  D o ś w i a d c z e n ia  przeprowadzono  w  przedziale  smukłoś ci  1 0 ­ И 0 5,  a  więc  praktycznie  obejmowały  cały  zakres  wyboczenia  niesprę ż ystego,  w  k t ó r y m  m o ż na  było  spodziewać   się  istotnego  w p ł y w u  wstę pnego  wydłuż enia  na  w a r t o ś ć  n a p r ę ż eń  krytycznych.  Program  b a d a ń  o b e j m o w a ł  400  p r ó b  statecznoś ci  oraz  z n a c z n ą  liczbę  doś wiadczeń  o  charakterze  podstawowym  w  celu  okreś lenia  własnoś ci  mechanicznych  oraz  doś wiadczalnej  zależ noś ci  o k ~ e k  dla  danej  partii  m a t e r i a ł ó w  (por.  tabl.  2).  D o ś w i a d c z e n ia  przeprowadzono  przy  założ eniu  schematu  p r ę ta  obustronnie  utwierdzonego,  stosując  specjalnie  zaprojektowane  uchwyty.  N a p r ę ż e n ia  krytyczne  ( n o ś n o ść  p r ę t a ),  zgodnie  z  powszechnie  przyję tym  poglą­ dem,  obliczano  jako  w a r t o ś ć  stosunku  najwię kszej  siły  uzyskanej  w  doś wiadczeniu  do  pola  przekroju  poprzecznego  p r ę t a.  W y d ł u ż e n ia  w s t ę p ne  nadawano  oddzielnie  każ dej  p r ó b c e  o  okreś lonej  smukłoś ci.  T a k a  metodyka  przygotowania  m a t e r i a ł u  w y m a g a ł a  co  prawda  znacznego  n a k ł a d u  pracy,  ale  z a p e w n i a ł a  uzyskanie  p r ó b e k  znacznie  bardziej  jednorodnych  pod  wzglę dem  wartoś ci  w y d ł u ż e n ia  w s t ę p n e go  niż  w  wypadku  przecią gania  całych  p r ę t ów  o  długoś ci  4 н ­5  mi  n a s t ę p n ie  wycinania  odpowiednich  p r ó b e k ,  jak  to  m i a ł o  miejsce  np.  w pracy  [9].  K o n t r o l ę  wydłuż eń  prowadzono  podobnie  jak  w przypadku  b a d a ń  zjawiska  Bauschingera  z a r ó w n o  w  trakcie  procesu  w y d ł u ż a n i a,  jak  i  po  od­ cią ż eniu.  W  zależ noś ci  od  długoś ci  p r ó b k i  nanoszono  od  1 do  3  baz  pomiarowych  o  dłu­ goś ci  10  cm.  Pomiaru  długoś ci  baz  dokonywano  za  p o m o c ą  mikroskopu  warsztatowego  z  d o k ł a d n o ś ci  do  0,01  mm.  Ze  wzglę du  na  zagadnienie  starzenia  m a t e r i a ł u  starano  się za­ c h o w a ć  stały  dla  wszystkich  serii  p r ó b e k  przedział  czasu  wynoszą cy  ok.  15  dni  pomię dzy  procesem  przecią gania  a  p r ó b a m i  statecznoś ci.  Wszystkie  w y n i k i  doś wiadczalne  poddano  opracowaniu  statystycznemu.  Przyję to  za­ łoż enie,  że  z a r ó w n o  własnoś ci  mechaniczne  m a t e r i a ł u ,  jak  i  n a p r ę ż e n ia  krytyczne  podle­ gają  r o z k ł a d o w i  normalnemu.  Warto  zwrócić  u w a g ę ,  że  badania  przeprowadzone  przez  Europejski  Konwent  Konstrukcji  Metalowych  ( C . E . C . M . )  [17]  w  celu  doś wiadczalnej  weryfikacji  hipotezy,  że  r o z k ł a d  naprę ż eń  krytycznych  jest  normalny,  nie  potwierdziły  w  pełni  tego  założ enia.  M i m o  to  Konwent  z a r ó w n o  w  ramach  komisji  konstrukcji  stalo­ 2U­ 628  J .  G R A B O W S K I  wych,  jak  i  aluminiowych  przyjął  taki  r o z k ł a d  do  analizy  w y n i k ó w  b a d a ń  statecznoś ci  [17,  18,  19].  Ze  wzglę du  na  niewielką  liczebność  poszczególnych  p r ó b  (n  =  8­^­12)  k o ­ rzystano  podobnie  jak  w  wypadku  b a d a ń  zjawiska  Bauschingera  z  r o z k ł a d u  t­Studenta.  Przyję to  poziom  ufnoś ci  p  — 0,975  zalecany  przez  C . E . C . M .  [18,  19].  3.2.  A n a l i z a  w y n i k ó w  b a d a ń .  Przebieg  i  wyniki  doś wiadczeń  wykazały,  że  zastosowane  uchwyty  zapewniały  we  wszystkich  wypadkach  te  same  warunki  przyłoż enia  siły  oraz  do­ brze  realizowały  z a ł o ż o ny  schemat  p r ę ta  obustronnie  całkowicie  utwierdzonego.  Przepro­ wadzone  pomiary  geometrii  p r ę t ów  oraz  p o c z ą t k o w y ch  krzywizn  ich  osi  geometrycznych  wykazały,  że  wszelkiego  typu  odchylenia  w y m i a r ó w  od  wartoś ci  nominalnych  mieszczą   się  w  granicach  przewidzianych  d o ś ć  tolerancyjną  n o r m ą  [20].  R ó w n i e ż  podstawowe  własnoś ci  mechaniczne  obu  r o d z a j ó w  p r ę t ów  o k r e ś l o ne  na  podstawie  p r ó b  rozcią gania  (tabl.  3)  spełniają  wymagania  normy  [21].  Pozwala  to  stwierdzić,  że  wszystkie  wytypowane  do  b a d a ń  p r ę ty  r e p r e z e n t o w a ł y  m a t e r i a ł  konstrukcyjny  spełniają cy  wymagania  stawiane  dla  danego  gatunku  i  wyrobu.  T a b l i c a  3 .  Ś r e d n ic  w ł a s n o ś ci  mechaniczne  p r z y  r o z c i ą g a n iu  R o d z a j  p r ę ta  L i c z b a  p r ó b e k  [ M P a ]  ­Ro.2  [ M P a ]  [%]  g  =  1  m m  12  410,8  280,3  33,9  g  =  2  m m  12  409,4  273,1  30,7  Rzeczywiste  smukłoś ci  poszczególnych  p r ó b e k  z a r ó w n o  w y d ł u ż a n y c h,  jak  i  niewy­ d ł u ż a n y ch  wstę pnie  były  dla  wszystkich  serii  bardzo  bliskie  w a r t o ś c i om  z a ł o ż o n y m.  W  ta­ blicy  4  na  podstawie  w y n i k ó w  p r ó b  ś ciskania  p r ó b e k  kontrolnych  podano  dla  poszczegól­ nych  serii  teoretyczne  wartoś ci  smukłoś ci  granicznych.  Należy  zaznaczyć,  że  wartoś ci  granic  p r o p o r c j o n a l n o ś ci  RH  obliczano  na  podstawie  ś rednich  wartoś ci  R0,o2  i  ^o.os  drogą  ekstrapolacji  liniowej.  Jak  w i d a ć  z  tablicy,  d o ś w i a d c z e n ia  obejmował y  cały  obszar  wyboczenia  niesprę ż ystego.  T a b l i c a  4 .  S m u k ł o ś ci  graniczne  p r z y  wyboczeniu  g i ę t n ym  R o d z a j  p r ę ta  [%]  R„  [ M P a ]  g  =  1  m m  г  '•  """0  v  4,2  262,1  186,8  84,3  99,0  g  =  2  m m  0  0,5  4,1  238.2  185.3  236,5  93,4  105,8  93,7  W y n i k i  p r ó b  ś ciskania  uzyskane  dla  p r ó b e k  kontrolnych  o  gruboś ci  ś cianki  g  =  1  m m  i  g  =  2  mm  (rys.  3  i  rys.  4)  wykazują  istotne  róż nice  własnoś ci  mechanicznych  obu  partii  m a t e r i a ł ó w ,  przy  czym  dotyczy  to  z a r ó w n o  m a t e r i a ł u  pierwotnego,  jak  i  w y d ł u ż o n e go  wstę pnie.  R ó ż n i ce  ujawniały  się  także  w  trakcie  procesu  nadawania  w y d ł u ż e ń;  zaobserwo­ W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  629  300  250  Ł  b  2 0 0  •1001  5 0  0,18  0,36  M a te ria ł  ­ s ta l  R35  Rura  D= 2 0 mm  g = 1 m m  o  ś re d nie  wyniki  d o ś wia d c z.  d o lna  g ra nic a  p rze d zia ł u  "  ufno ś c i  (p=0.9751  Ł w  ­   wa rto ś ć   o d ks z ta ł c e nia  ws tę p ne g o  0,54  0,72  Ł [ % ]  R y s .  3  0.90  1,08  1,26  wano  mniejszą  z d o l n o ś ć  do  wydłuż eń  r ó w n o m i e r n y c h  p r ę t ów  o  g  =  1 mm,  czego  efektem  były  w  n i e k t ó r y c h  wypadkach  znaczne  róż nice  wydłuż eń  trwałych  (ew)  na  poszczególnych  odcinkach  pomiarowych  p r ó b k i .  Należy  jednak  p a m i ę t ać  o  tym,  że  wydłuż enie  t r w a ł e  p r ę ta  jest  bardzo  czule  na  wszelkie formy  n i e j e d n o r o d n o ś ci  typu  geometrycznego  i  struk­ turalnego.  Nawet  najmniejsza  n i e j e d n o r o d n o ś ć,  pozostają ca  niemal  bez  wpływu  na  inne  własnoś ci  mechaniczne  m a t e r i a ł u ,  powoduje  znaczne  zmiany wartoś ci  wydłuż enia  t r w a ł e g o .  Zagadnienie  to  szczegółowo  analizował  M a r c i n i a k  [22,  23].  Przebieg  zależ noś ci  (rk — ek  dla  p r ó b e k  o  g  =  1  mm  i  F,W =  0%  ma  charakter  zbliż ony  jak  dla  m a t e r i a ł u  idealnie  sprę ż ysto­plastycznego,  a  krzywa  dla  m a t e r i a ł u  w y d ł u ż o n e go  (e№  =  4,2%)  leży  w  znacznej  czę ś ci  poniż ej  krzywej  pierwotnej  (rys.  3).  Obserwuje  się   wię c,  mimo  znacznej  wartoś ci  wydłuż enia  w s t ę p n e g o,  bardzo  w y r a ź ny  wpływ  efektu  Bauschingera  ( p r z y k ł a d o w o  w a r t o ś ć  R„  o b n i ż a  się  o  ok.  29%,  por.  tabl.  4).  W  wypadku  prę tów  o  grubszej  ś ciance  (g  =  2  mm)  charakter  krzywych  ak — ek  jest  taki,  jakiego  nale­ ż ało  oczekiwać  na  podstawie  w y n i k ó w  b a d a ń  zjawiska  Bauschingera  dla  danej  stali.  K r z y w a  dla  m a t e r i a ł u  w y d ł u ż o n e go  w s t ę p n ie  do  0,5%  leży  prawie  całkowicie  p o n i ż ej  630  J .  G R A B O W S K I  350b  З О О г   2 5 0  r  2.  2 0 0 ­ 150  ­ M a te ria ł ­ s to i  R3 5  Rura  D= 2 0 m m  g = 2 m m  'o '  ś re d nie  wyniki  d o ś wia d c z.  d o lna  g ra nic a  p rze d zia ł u  ufno ś c i  ( p  = 0.975)  Ł w  ­   w a rto ś ć   o d ks z ta ł c e n ia  ws tę p ne g o  1 0 0 ­ 0  0,18  0,36  0.54  0,72  0,90  1,08  Щ   Ł [ % ]  R y s .  4  krzywej  dla  m a t e r i a ł u  n i e o d k s z t a ł c o n e g o ,  a  w a r t o ś ć  granicy  p r o p o r c j o n a l n o ś ci  obniża  się  o  ok.  23%.  Natomiast  krzywa  dla  m a t e r i a ł u  o d k s z t a ł c o n e g o  wstę pnie  do  wartoś ci  E w  =  4,1%  leży  w  c a ł y m  zakresie  powyż ej  krzywej  dla  m a t e r i a ł u  pierwotnego,  a  więc  nastę puje  tu  wzmocnienie  m a t e r i a ł u .  P o r ó w n a n i e  ś rednich  krzywych  Rk  — )>  otrzymanych  dla  obu  rodzajów  p r ę t ów  nie­ o d k s z t a ł c o n y c h  w s t ę p n ie  pokazano  na  rys.  5.  Obie  krzywe  wykazują  p o d o b i e ń s t wo  kształt u  przy  Я  =  15 и ­105,  obserwuje  się  jednak  istotne  róż nice  iloś ciowe,  co  jest  zgodne  z  cha­ rakterem  zależ noś ci  ak — ek  dla  obu  partii  m a t e r i a ł u .  Warto  tu  zwrócić  u w a g ę  na  to,  że  podstawowe  własnoś ci  mechaniczne  (normowe)  —  Rr,  R0i2,  as,  są  w  obu  wypadkach  bardzo  zbliż one  (por.  tabl.  3).  W p ł y w  w y d ł u ż e n ia  w s t ę p n e go  na  zależ ność  Rk  — Я  (rys.  6)  w  wypadku  p r ę t ów  o  g  =  Ф  1  mm  jest  w y r a ź n ie  niekorzystny  w  całym  badanym  zakresie  smukłoś ci  (max.  obniż e­ nie  wartoś ci  Rk  przy  Я  =  60  wynosi  ok.  30%),  tylko  dla  m a ł y c h  smukłoś ci  Я  =  Ю ­т ­15  nastę puje  niewielkie  podwż yszenie  n a p r ę ż eń  krytycznych.  Obserwuje  się  t a k ż e  z m i a n ę   charakteru  wykresu  Rk—  Я,  oraz  wię kszą  dyspersję  w y n i k ó w  (współczynniki  zmiennoś ci  v(Rk)  dla  serii  e w  =  0  w a h a ł y  się  w  granicach  4,5­^9,1%,  a  dla  sw  =  4%  w  granicach  3.6­^  19,3%).  W  wypadku  p r ę t ów  o  grubszej  ś ciance  (g  =  2  mm)  wystę puje  dla  serii  e w  =  W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  631  л   R y s .  5  AGO,  300  S.  200!  i o o L  *  Ma te ria ł  ­ s ia l  R35  Rura  D=20mm  g = 1 m m  ś re d nie  wyniki  d o ś w.  d o lna  g ra nic a  p rze d z. ufno ś c i  p=097'  — —  Ew = 0 %  — — Ł „ = 4 %  I  !  N  Ч   Ma te ria ł  ­ s ia l  R35  Rura  D=20mm  g = 1 m m  ś re d nie  wyniki  d o ś w.  d o lna  g ra nic a  p rze d z. ufno ś c i  p=097'  — —  Ew = 0 %  — — Ł „ = 4 %  s  10  20  30  40  60  70  80  90  100  110  R y s .  6  =  4% podwyż szenie  n a p r ę ż eń  krytycznych  w zakresie  smukłoś ci  A =  10­f­30ook.  5­^20%,  a  dla wię kszych  smukłoś ci  róż nice  mię dzy  obu krzywymi  są bardzo  nieznaczne  i  b io rą c  pod  u w a g ę  s z e r o k o ś ć  przedziałów  ufnoś ci  —  m o ż na  je  u z n a ć  za nieistotne  (por.  rys. 7).  Daje  się natomiast  zauważ yć  bardzo  istotne  obniż enie  n a p r ę ż eń  krytycznych  prawie  w  całym  badanym  zakresie  smukłoś ci  dla  serii  EW =  0,5%,  a  maksymalny  spadek  wartoś ci  Rk  wynosi  ok.  30%  przy  Я =  105.  Tak  więc  w i d a ć  w tym  wypadku  bardzo  w y r a ź ne  skutki  w y s t ę p o w a n ia  efektu  Bauschingera.  W tablicy  5 zestawiono  ś rednie  współczynniki  zmien­ noś ci  v(Rk)  obliczone  dla  wszystkich  badanych  serii.  Podano  r ó w n i e ż  ś rednie  współczyn­ niki v(Rk) z uwzglę dnieniem  podziału  smukłoś ci  na dwie grupy  oraz  współczynniki  v(R0i02)  '  ''(^0,2)­  Należy  zwrócić  uwagę,  że dla wszystkich  serii  p r ó b e k  o  grubszej  ś ciance nie  obserwuje  się istotnych  róż nic  w  dyspersji  w y n i k ó w ,  co  ś wiadczy  o  tym,  że  w y d ł u ż e n ie  wstę pne  nie  s p o w o d o w a ł o  zwię kszenia  niejednorodnoś ci  m a t e r i a ł u .  Natomiast  w  wypadku  p r ę t ów  cień szych  nastę puje  w y r a ź ne  zwię kszenie  w s p ó ł c z y n n i k ó w  zmiennoś ci  dla  m a t e r i a ł u  w y d ł u ż o n e g o,  a  zatem  wzrost jego  n i e j e d n o r o d n o ś c i.  Trudno  jest  autorytatywnie  o d p o w i e d z i e ć  na  pytanie,  gdzie  leży  przyczyna,  że  dla  poszczególnych  partii tego  samego  m a t e r i a ł u  obserwuje  się róż ną  ich z d o l n o ś ć  do o d k s z t a ł ­ ceń  r ó w n o m i e r n y c h  oraz  zdecydowanie  odmienny  wpływ  wstę pnego  wydłuż enia.  Napewno  632  J .  G R A B O W S K I  8.  z  ­ Ma te ria l­ sta l  R35  Rura  D=20mm  g r2mm  ś re d n ie  wyniki  —  d o ś w.  d o lna  g ra nic a  p rzę d z. ufno ś c i  p=0,975  — ~ EW = 0 %  —  Ł „ = 0 . 5 %  Ma te ria l­ sta l  R35  Rura  D=20mm  g r2mm  ś re d n ie  wyniki  —  d o ś w.  d o lna  g ra nic a  p rzę d z. ufno ś c i  p=0,975  — ~ EW = 0 %  —  Ł „ = 0 . 5 %  * —  R y s .  7  T a b l i c a  5.  Ś r e d n ie  w s p ó ł c z y n n i k i  z m i e n n o ś ci  v(R0.0i),  v(R0.2>,  v((Rk)  R o d z a j  K ­ K 0 . O 2 )  >>(R0.2)  K f t )  [%]  p r ę ta  [%]  [%]  [%]  A  =  104­105  А  =  104­50  А  =  604­105  g  =  1  m m  0  12.7  4.6  6.2  5.3  7.6  g  =  1  m m  4.2  13.7  7.3  8.6  8.2  11.4  0  .  ^  11.9  6.6  8.6  7.9  9.7  g  —  2  m m  0.5  10.8  6.8  8.0  7.0  9.1  4.1  11.9  7.8  8.2  7.0  9.9  jednym  z  c z y n n i k ó w ,  który  może  mieć  istotny  wpływ  na  z d o l n o ś ć  m a t e r i a ł u  do  wydłuż eń   r ó w n o m i e r n y c h  jest  g r u b o ś ć  ś cianki  p r ó b k i  (ogólnie  —  pole  przekroju).  Im  mniejszy  jest  bowiem  przekró j  p r ó b k i ,  tym  wię ksze  procentowo  róż nice  powierzchni  przekroju  na  długoś ci  p r ó b k i  przy  tej  samej  klasie  d o k ł a d n o ś ci  jej  wykonania  ( n i e j e d n o r o d n o ś ć  geome­ tryczna)  [22].  T y m  mię dzy  innymi  m o ż na  tłumaczy ć  negatywny  wpływ  wydłuż eń  wstę p­ nych  na  zależ ność  Rk—?.  dla  badanych  p r ę t ów  o  gruboś ci  ś cianki  g  =  1  mm.  C z y n n i k i e m  mają cym  wpływ  na  to  zagadnienie  jest  także  długość  p r ó b k i .  Przy  dłuż szych  p r ó b k a c h  wię ksze  jest  bowiem  p r a w d o p o d o b i e ń s t wo  wystą pienia  niekorzystnych  c z y n n i k ó w  niż   w  p r ó b k a c h  k r ó t k i c h .  T y m  m o ż na  t ł u m a c z y ć  brak  wzrostu  wartoś ci  Rk  przy  wię kszych  s m u k ł o ś c i a ch  dla  p r ę t ów  o  gruboś ci  ś cianki  g  =  2  mm,  mimo  iż  należ ało  tego  oczekiwać   na  podstawie  przebiegu  zależ noś ci  crk — ek.  D o ś w i a d c z e n ia  potwierdzają  wpływ  wymie­ nionych  c z y n n i k ó w ;  jednak  n i e j e d n o r o d n o ś ć  technicznego,  a  nie  wyidealizowanego  ma­ t e r i a ł u  ma  charakter  bardzo  złoż ony  i  poza  wymienionymi,  są  inne  c z y n n i k i ,  k t ó r y c h  wpływ  nie  jest  z  góry  znany.  Oczywiś cie  istotny  wpływ  mogą  mieć  odmienne  warunki  produkcji  obu  m a t e r i a ł ó w .  D o k ł a d n e  wyjaś nienie  tych  p r o b l e m ó w  w y m a g a ł o b y  przepro­ wadzenia  specjalnych  b a d a ń  wraz  z  badaniami  strukturalnymi  oraz  uwzglę dnienia  proce­ s ó w  technologicznych  i  Teologicznych.  Problemy  te  oczywiś cie  wykraczały  poza  ramy  W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  633  niniejszej  pracy,  której  celem  była  analiza  zachodzą cych  zjawisk  i  ich wpływ  na  k o n ­ kretne  zagadnienie  inż ynierskie  —  wyboczenie.  4.  Uwagi  i  wnioski  koń cowe  Przeprowadzone  doś wiadczenia  potwierdziły  wniosek  wysunię ty  w pracy  [12],  że uja­ wnianie  się efektu  Bauschingera  w  m a t e r i a ł a c h  technicznych  może  mieć  odmienny  charakter  nie  tylko  dla poszczególnych  m a t e r i a ł ó w ,  lecz  istotne  róż nice  mogą  w y s t ę p o w ać  nawet  w  ramach  jednego  stopu.  Istotnym  czynnikiem  mają cym  wpływ  na to zjawisko  jest  jedno­ r o d n o ś ć  m a t e r i a ł u  i jego  z d o l n o ś ć  do  r ó w n o m i e r n y c h  odkształceń  plastycznych.  W  wy­ padku  m a t e r i a ł u  niejednorodnego,  zjawisko  Bauschingera  nie ma tendencji  do  zanikania  wraz ze  wzrostem  wydłuż enia,  czego  przyczyną  jest  zwię kszają ca  się  równocześ nie  niejedno­ r o d n o ś ć  m a t e r i a ł u .  Prowadzi  to w konsekwencji  do o b n i ż e n ia  jego  własnoś ci  mechanicz­ nych  i  n a p r ę ż eń  krytycznych  (por. rys. 3 i  rys. 6).  W y n i k i  przedstawionych  b a d a ń  oraz  rezultaty  otrzymane  w  innych  pracach  [9,  10]  wykazały,  że  podstawowym  warunkiem  uzyskania  podwyż szenia  naprę ż eń  krytycznych  przez  nadanie  w s t ę p n e go  wydłuż enia  jest  j e d n o r o d n o ś ć  m a t e r i a ł u  oraz  jego  z d o l n o ś ć  do  r ó w n o m i e r n y c h  odkształceń  plastycznych.  W takim  wypadku  wartość  wydłuż enia  w s t ę p­ nego  musi  być  odpowiednio  d u ż a,  aby zniwelować  ujemny  wpływ  zjawiska  Bauschingera.  Bardzo  istotnym  wnioskiem  z  punktu  widzenia  bezpieczeń stwa  konstrukcji  jest  zau­ waż one  znaczne  obniż enie  n a p r ę ż eń  krytycznych  p r ę t ów  poddanych  niewielkim  wydłu­ ż eniom  (Iw  =  0,5%).  Przyczyną  tego  jest  zjawisko  Bauschingera.  M a to  szczególne  zna­ czenie  ze wzglę du  na fakt,  że maksymalny  spadek  wartoś ci  Rk  (о к.  20 ч ­30%)  wystę puje  dla  czę sto  stosowanych  w praktyce  smukłoś ci,  a o d k s z t a ł c e n i a  plastyczne  tego  rzę du  mogą   p o w s t a ć  w  konstrukcji  na  p r z y k ł a d  przy  przypadkowym  przecią ż eniu.  R ó w n i e ż  w  ele­ mentach  projektowanych  z uwzglę dnieniem  sprę ż ystoplastycznych  właś ciwoś ci  m a t e r i a ł u ,  czy  to  m e t o d ą  s t a n ó w  granicznych  czy też m e t o d ą  p r z y r o s t o w ą  co  w  ostatnich  latach  zaczyna  być powszechnie  stosowane — przedstawione  problemy  mogą  mieć  istotne  zna­ czenie  i  wpływać  korzystnie  lub niekorzystnie  na  bezpieczeń stwo  konstrukcji.  Przeprowadzone  d o ś w i a d c z e n ia  wykazały  również,  że celowe  jest  prowadzenie  b a d a ń   na  m a t e r i a ł a c h  technicznych i wyrobach stosowanych  w konstrukcjach,  gdyż  ich  rzeczywiste  własnoś ci  mogą  czę sto  znacznie  odbiegać  od  własnoś ci  założ onych.  L i t e r a t u r a  c y t o w a n a  w  t e k ś c ie  1.  M . K O S I O R E K ,  L . S L O W A Ń S K I:  O  wpływie  wstę pnego  przecią ż enia  na podstawowe charakterystyki me­ chaniczne drutu i lin do konstrukcji sprę ż onych.  I n ż .  i B u d . ,  n r 1, s. 28 ­ 30,  1973.  2 .  E . D R E S C H E R O W A :  Wpływ  wstę pnego  odkształcenia  plastycznego na energię  udarowego  zrywania.  M e c h .  T e o r .  i  S t o s . ,  1,  5,  1967, s.  1 0 3 ­ 1 1 1 .  3.  Z . D Y L Ą G,  Z . O R Ł O Ś :  Badanie  wpływu  wstę pnych  odkształceń  trwałych  na  wytrzymałoś ć  zmę czeniową   pewnej stali  niskowę glowej.  B i u l .  W A T ,  n r  9/1960,  s.  53 ­  71.  4.  J . K U B I S S A ,  M . S T R Z E L C Z Y K :  Twardoś ć  i  udarnoś ć  stali  wstę pnie  trwale  wydłuż onej.  I n ż . i  B u d .  nr  4  1979,  s.  148  ­  149.  634  J .  G R A B O W S K I  5.  J .  K U B I S S A :  Noś noś ć  zginanych  elementów  ze stali wstę pnie  trwale  wydłuż onej.  I n ż . i B u d .  nr 8 ­ 9, s.  174 ­ 177,  1982.  6.  Z .  M A R C I N I A K :  Badanie  wpływu  wstę pnych  odkształceń  plastycznych  na  przebieg  wzmocnienia  metali  metodą  rozcią gania  niejednorodnych  próbek.  P r a c e  I P P T  P A N , n r 45,  1971.  7.  W .  S Z C Z E P I Ń S K I:  On  the  Effect of Plastic  Deformation on  Yield  Condition.  A r c h .  M e c h .  S t o s . ,  15,  2,  1963.  8.  W .  S Z C Z E P I Ń S K I,  J .  M I A S T K O W S K I :  An  Experimental  Study of the  Effect  of the  Prestraining History  on  the  Yield  Surfaces of an  Aluminium  Alloy.  J . M e c h .  P h y s .  S o l i d s ,  v o l .  16,  1968.  9.  P . JASTRZĘ BSKI: Influence des  allongemens initiaux  permanents sur le  flambement  de banes metalliques  dans la zone des petits elancements. A r c h .  I n ż . L ą d. nr 1, s. 2 5 9 ­ 2 6 8 ,  1980.  10.  J .  G R A B O W S K I :  Wyboczenie  prę tów  metalowych  poddanych  wstę pnym  wydłuż eniem  trwałym.  P r a c a  d o k t o r s k a ,  P o l i t e c h n i k a  W a r s z a w s k a ,  1978.  11.  J .  G R A B O W S K I :  Wpływ  wstę pnego  wydłuż enia  plastycznego  na noś noś ć  krytyczną  ś ciskanych  prę tów  ze  stopów  aluminium I n ż . i  B u d .  n r 11 ­ 12, s. 345 ­ 348,  1981.  12.  J .  G R A B O W S K I :  The Bauschinger  effect in structural aluminum alloys.  R o z p r .  I n ż .  31, 3,  1983.  13.  J .  M I A S T K O W S K I :  Kryteria  plastycznego  płynię cia  i  hipotezy  wzmocnienia metali w ś wietle  badań  do­ ś w i a d c z a l n y c h.  P r a c e  I P P T  P A N ,  nr 41,  1973.  14.  J . N E M E C ,  Wytrzymałoś ć  i  sztywnoś ć  czę ś ci  stalowych.  W N T ,  W a r s z a w a  1968.  15.  N .  N .  M A L I N I N ,  J .  R Ż Y S K O:  Mechanika  Materiałów.  P W N ,  W a r s z a w a  1981.  16.  W .  W Ł O D A R C Z Y K :  Statystyczna  ocena  wytrzymałoś ci  obliczeniowych  rur  stalowych.  A r c h .  I n ż .  L ą d,  nr  4,  s.  6 6 7 ­  675,  1981.  17.  J .  J A C Q U E T : Essais de flambement  et exploitation statistique. C o n s t r u c t i o n  M e t a l l i q u e ,  n r 3, 1970.  18.  A .  B E R N A R D ,  F .  F R E Y ,  J . J A U S S ,  C h . M A S S O N N E T :  Recherches sur le  comportement au flambement de  barres  en aluminium.  M e m o i r e s  de  L ' A . I . P . C ,  v o l .  33 ­ 1 ,  Z u r i c h  1973.  19.  A .  B E R N A R D ,  C h .  M A S S O N N E T :  Comparaison d'essais de flambement  francais  avec la simulation sur  ordinateur.  M e m o i r e s  de L ' A . l . P . C ,  v o l .  3 3 ­ 1 , Z u r i c h  1973.  2 0 .  P N ­ 7 3 / H  ­ 7420 — Rury  stalowe bez  szwu walcowane lub  cią gnione  na  zimno.  Wymagania i badania.  2 1 .  P N ­ 7 5 / H  ­ 84024 — Stal  do  wyrobu  rur. Gatunki.  22.  Z .  M A R C I N I A K :  Wydłuż enie  równomierne  próbek  o kilku  szczególnych  rodzajach niejednorodnoś ci.  A r c h .  H u t . ,  3,  11, s.  273  ­ 2 8 5 ,  1966.  2 3 .  Z .  M A R C I N I A K :  Odkształcenia  graniczne przy  tłoczeniu  blach.  W N T ,  W a r s z a w a 1971.  Р е з ю ме   П О Т Е РЯ  У С Т О Й Ч И В О С ТИ  С Т А Л Ь Н ЫХ  С Т Е Р Ж Н ЕЙ  П О Д В Е Р Г Н У Т ЫХ   П Р Е Д В А Р И Т Е Л Ь Н ЫМ  С Т О Й К ИМ  У Д Л И Н Н Е Н И ЯМ   Р а б о та  с о д е р ж ит  э к с п е р и м е н т а л ь н ый  а н а л из  в л и я н ия  п л а с т и ч е с к их  д е ф о р м а ц ий  н а  п о т е рю   у с т о й ч и в о с ти  с т а л ь н ых  с т е р ж н е й.  И с с л е д о в а н ия  б ы ли  п р о в е д е ны  н а с т е р ж н ях  к о л ь ц е в о го  с е ч е н и я,  в ы п о л н е н н ых  и з  м а л о у г л е р о д и с т ой  с т а ли  R 3 5 .  Э к с п е р и м е н ты  п р о в о д и л и сь  в  п л а с т и ч е с к ой  о б­ л а с ти  п о т е ри  у с т о й ч и в о с ти  (10  г Ј А ^  105).  О с н о в н ой  ч а с ть  р а б о ты  п р е д ш е с т в о в а ли  о б ш и р н ые  и с с л е д о в а н ия  э ф ф е к та  Б а у ш и н г е р а.  Р е­ з у л ь т а ты  и с с л е д о в а н ий  б ы ли  п р о а н а л и з и р о в а ны  с у ч е т ом  д в ух  р а з н ых  п о д х о д о в.  И с с л е д о в а н ия  п о т е ри  у с т о й ч и в о с ти  п о з в о л и ли  с д е л а ть  в ы в о д,  ч то н е б о л ь ш ие  п р е д в а р и т е л ь­ н ые  р а с т я ж е н ия  (Е„ Х  0,5'%)  в е д ут  к  з а м е т н о му  п о н и ж е н ию  к р и т и ч е с к их  н а п р я ж е н и й.  Э то  п р о­ и с х о д ит  и з ­ за  с у щ е с т в е н н ы х,  с  т о ч ки  з р е н ия  и н ж е н е р н ой  п р а к т и к и,  в е л и ч ин  г и б к о с т и.  В  с л у ч ае   в в е д е н ия  б о л ь ш их  д е ф о р м а ц ий  э ф ф е кт  Б а у ш и н г е ра  и с ч е з а е т,  и в  н е к о т о р ых  с л у ч а ях  э то  в е д ет   к  п о в ы ш е н ию  к р и т и ч е с к их  н а п р я ж е н и й.  W Y B O C Z E N I E  P R Ę T ÓW  S T A L O W Y C H  635  S u m m a r y  B U C K L I N G  O F  S T E E L  B A R S  I N I T I A L L Y  O V E R S T R A I N E D  I N  T E N S I O N  T h i s  w o r k  is a n  e x p e r i m e n t a l  analysis  o f the  influence  o f  i n i t i a l  overstrain  i n t e n s i o n  o n  b u c k l i n g  strength  o f steel  bars.  C i r c u l a r  tubes  o f c a r b o n  steel  ( R 3 5 )  were  used  for  that  purpose.  T h e i n v e s t i g a t i o n  was  done  for  the  inelastic  stress  range  (10 <  Я J£ 105).  T h e  basic  part  o f  this  w o r k  was  preceded  by  extensive  tests  for  the  B a u s c h i n g e r  effect.  T h e  results  o f  the tests  were  s h o w n  a c c o r d i n g  to  two different  approaches  c o n c e r n i n g  the d e f i n i t i o n  o f the  B a u s c h i n g e r  effect.  T h e  e x p e r i m e n t s  o f  s t a b i l i t y  have  s h o w n  that  s m a l l  i n i t i a l  o v e r s t r a i n  (EH  =  0.5%)  m a k e  f l e x u r a l  buc ­ k l i n g  strength  decreased  w i t h i n  the  range  o f  slenderness,  w h i c h  is  i m p o r t a n t  f r o m  the  technica l  p o i n t  o f  v i e w .  In.case  o f c o n s i d e r a b l e  i n i t i a l  o v e r s t r a i n  the  B a u s c h i n g e r  effect  dissapears  a n d i n some  cases  a n  i n ­ c r e a s e  i n  b u c k l i n g  strength  m a y  o c c u r .  Praca  została  złoż ona  w  Redakcji  dnia  6  stycznia  1984 roku