A theory of rotating elasto-plastic shrink fits

Summary

The paper gives a rigorous theory of rotating elasto-plastic shrink fits under the assumptions of infinitesimal strain, ideal plasticity and validity of Tresca's yield condition. The plastic strain increments are computed by the associated flow rule. Furthermore, it is assumed that the shaft remains purely elastic during the entire loading history. It is shown that, below a limit speed, the plastic deformation is governed by one side of the Tresca hexagon only. Beyond this speed, a second face of Tresca's hexagon becomes involved. In this case plastic prestrains accumulated below the limit speed have to be considered. For both speed regimes, solutions comprising stresses and radial displacement are obtained. Finally a numerical example is given.

übersicht

Der Aufsatz gibt eine exakte Theorie des rotierenden elasto-plastischen Preßverbandes unter den Voraussetzungen infinitesimaler Verzerrungen, idealer Plastizität und der Gültigkeit der Trescaschen Fließbedingung. Die plastischen Dehnungsinkremente werden nach der zugeordneten Fließregel berechnet. Ferner wird vorausgesetzt, daß die Welle während der vollständigen Belastungsgeschichte rein elastisch bleibt. Es wird gezeigt, daß unterhalb einer Grenzdrehzahl die plastische Deformation von nur einer Seite des Trescaschen Sechsecks bestimmt wird. Oberhalb dieser Drehzahl wird eine zweite Seite des Trescaschen Sechsecks beteiligt. In diesem Fall müssen plastische Vordehnungen berücksichtigt werden, die unterhalb der Grenzdrehzahl entstanden. Für beide Drehzahlbereiche werden Lösungen abgeleitet, welche Spannungen und Radialverschiebung umfassen. Schließlich wird ein numerisches Beispiel angegeben.