Оглавление:
Диаграмма растяжения. Механические характеристики материала.
- Растянуть фигуру. Механические свойства материала. В предыдущей главе, определяя размер поперечного сечения и рассчитывая деформацию, мы можем понять явление, которое происходит в этом процессе, чтобы полностью понять механические свойства материала при его сжатии и разрушении не только в рамках пропорциональности (модуль, предел пропорциональности), но и в стадии разрушения (предел прочности на растяжение). Что касается разницы в механических свойствах, то материал может быть
хрупким или пластичным при простом растяжении и сжатии и при нормальной температуре. Хрупкие материалы разрушаются очень малыми остаточными деформациями. В пластических материалах разрушение происходит только после значительного остатка деформации. К материалам первого типа относятся, например, чугун, камень, бетон и др. Пластик содержит низкоуглеродистую сталь, медь и др. Во-первых, давайте рассмотрим поведение обоих типов материалов при испытаниях на растяжение вплоть до разрушения. Для этого эксперимента изготавливают
образец призматической формы с круглым или прямоугольным поперечным сечением-46 Людмила Фирмаль
экспериментальных исследований растяжения и сжатия[гл. 1Р В рабочей части коленного образца деление наносят через долю каждого сантиметра или сантиметра так, чтобы можно было определить изменение длины образца после проведения эксперимента, образец помещают на станок и фиксируют края. Если один конец образца медленно перемещается в осевом направлении, стержень растягивается постепенно увеличивающейся нагрузкой без удара или соударения. В эксперименте регистрируется количество последовательных значений нагрузки и измеряется соответствующее увеличение длины запланированной нагрузки на образец. Результат измерения может быть наиболее четко выражен в виде так
называемой диаграммы растяжения., При черчении по вертикальной оси, с постоянной масштабной нагрузкой, она откладывается в горизонтальном-абсолютном УД Фигура. 17. Автоматически рисует эту диаграмму, когда образец растягивается. Около Подкладка. При разрыве образца шротом из стали-фигура пластического материала-малый угол-имеет вид, показанный на рисунке. 17. Все совсем не так.- Фигура. 18. Часть фигуры до точки А, которая соответствует пределу пропорциональности вайи, представляет собой прямую линию. Ордината ОАИ — это величина растягивающей силы, соответствующая пропорциональному пределу АП, то есть
- максимальному напряжению, превышение которого вызывает отклонения от закона крюка. Когда напряжение возрастает сверх величины авто, деформация начинает расти быстрее, чем нагрузка, и фигура имеет вид кривой с восходящей выпуклостью. Кроме того, происходит резкое изменение работы материала, и при определенном значении растягивающей силы OCi, материал»течет»; чтобы увеличить деформацию, почти не нужно увеличивать растягивающую силу. На диаграмме формируется горизонтальная (или почти горизонтальная) область. Напряжение, при котором этот материал течет-рост деформации при постоянной (почти) нагрузке-называется пределом текучести<ZT. Для исследуемого материала это значение составляет приблизительно 2400 кг / см*. Во время протекания материала на поверхности образца появляются в более
или менее резкой степени так называемые линии Людерса, которые легко обнаружить при травлении образца. Эти линии§ 11 растягиваются рисунок 47 Они обусловлены взаимным движением частиц материала, Когда происходит значительная деформация образца. После образования предела текучести материал снова начинает сопротивляться дальнейшему растяжению, и для увеличения удлинения D / необходимо увеличить усилие. Точка D на рисунке соответствует максимальной нагрузке. На этом этапе поведение образца снова резко меняется. До этого весь стержень участвует в удлинении, и каждая единица его длины имеет примерно одинаковую длину, а также одинаковую длину поперечных размеров образца во всех сечениях. 19)
С момента, когда нагрузка достигает величины ODb, деформация в основном концентрируется в одном Людмила Фирмаль
месте образца, а небольшая часть образца вблизи этого места подвергается затем максимальному напряжению. Для уменьшения площади деформируемой части для дальнейшего удлинения стержня требуется меньшая сила и меньшее усилие. Наконец, когда окно загружается, происходит разрыв. Когда вы приостанавливаете свой эксперимент с нагрузкой меньше Oa19 и выгружаете образец, соотношение между силой и удлинением выражается той же прямой линией, что и при загрузке OA. После снятия нагрузки удлинение исчезло—произошла только упругая деформация. Когда образец выгружается из точки Z диаграммы между C и D, образец в этом случае представляет собой прямую линию ZOb, которая почти
параллельна линии OA, когда диаграмма выгружается, таким образом, образец в этом случае не возвращается к своему первоначальному размеру, а сегмент упругости 0^0% представляет собой удлинение образца и изменяется пропорционально соответствующей точке на рисунке обычно выше, но очень близко к точке L, что соответствует пределу пропорциональности. Напряжение, которое вызывает остаточную деформацию, небольшое (около 0,001-04,003%) называется пределом упругости<zu. 17) поскольку нагрузка, вызывающая это напряжение, измеряется по ординате точек IAD A и B, считается, что упругие
и пропорциональные пределы обычно совпадают. Поэтому часто говорят, что материал подчиняется закону крюка до тех пор, пока не достигнет предела упругости, но правильнее было бы сказать предел пропорции. Фигура. 19.48 экспериментальное исследование[гл.] Максимальное растягивающее усилие образца выражается в продольном Оди, которое часто называют разрывной нагрузкой, поскольку необходимо начать разрушение. Предел прочности при растяжении характеризует величину усилия, необходимого для разрыва сердцевины материала при растяжении; для мягкой стали это значение достигает-4000 кг! См.\диаграмму, на которой представлены величины нагрузок, связанных с различными механическими свойствами материала, и на ней обозначено количество вертикальных осей Таблица 4 суммирует те, которые задают эти нагрузки и соответствующие
им характеристики(напряжения). Для получения любого из пределов, указанных в таблице, соответствующая нагрузка делится на первую площадь поперечного сечения. Т а б л и Ц А4. Механические свойства материала. Прочитай Наименование соответствующего напряжения и его Oai нагрузка, соответствующая появлению остаточной деформации OBT нагрузка, соответствующая явлению потока нагрузки в конце прямой части (увеличение величины деформации при постоянной нагрузке) OCI максимальная нагрузка ODT Пределы дозирования до АБ предел прочности или предел прочности предел упругости предел текучести Все эти механические свойства (пропорциональность, упругость, текучесть и предел прочности) зависят от способности материала противостоять тенденции
внешних сил деформировать и разрушать образец при растяжении. Абсцессы на тестовой диаграмме характеризуют еще одно свойство материала-способность деформироваться более или менее до того, как произойдет разрушение. Сегмент O3o4 (рис. 17) приведем объем упругой деформации образца в момент разрыва, которая исчезает по мере возникновения разрыва. Длина OO3=D / 0 представляет собой оставшийся отрезок интервала выборки I после разрыва. Это значение увеличивается по мере увеличения длины выбранной области измерения, и материал становится более пластичным.§ W натяжение рисунок 49 Отношение относительного удлинения D / o к исходной длине участка I принимается за меру пластичности материала, то есть способности испытывать значительные
деформации при разрушении. Величина этого отношения, выраженная в процентах, обозначается буквой 8 и называется остаточным удлинением образца после разрыва, а марка обычно используемой стали колеблется от 8 до 28%. Следовательно, 8=^. Сто Следует отметить, что величина остаточного удлинения образца во многом зависит от формы образца, главным образом от отношения его длины к площади поперечного сечения. Поэтому в лабораторной практике после разрыва образца остаточное удлинение принято измерять не по всей его длине, а только в части, называемой расчетной. В образцах с круглым поперечным сечением расчетная
длина чаще всего выделяется как 10 D, а иногда как 5d. в образце с прямоугольным поперечным сечением расчетная длина назначается таким образом, что для круглого поперечного сечения той же площади F, что и прямоугольник, соотношение длины и диаметра остается неизменным. Например, для образцов с прямоугольным поперечным сечением рассчитана длина в соответствии с принятой длиной для образцов в круглом сечении 10rf.、
Смотрите также:
| Коэффициент поперечной деформации | Диаграмма напряжений |
| Примеры | Истинная диаграмма растяжения |
