Предел временного сопротивления (предела прочности)

. (2.46)

Pmax – максимальная нагрузка, соответствующая условному пределу прочности

A=F – площадь

Временным сопротивлениеммаксимальное напряжение, которое выдерживает материал без разрушения. Условный – так как делим на начальную площадь.

характеристиками пластичности материала.

1 Относительным остаточным удлинением

(относительная продольная деформация) = … (после испытания)

У пластичных материалов больше 5 процентов.

2 Относительное остаточное сужение образца

 

, (2.48)

= (со штрихом – относительная поперечная деформация.)

где – площадь поперечного сечения образца в месте разрыва (Площадь шейки после испытаний – из лекции).

Чем больше эти две буквы, тем материал пластичнее.

Пластичность свойство тел изменять форму и размеры под влиянием внешних нагрузок и сохранять её после снятия нагрузок.

 

Истинная и условная диаграммы растяжения: Диаграмма растяжения зависит от размеров образца. Для оценки свойств материала эту диаграмму перестраивают в координатах «напряжение – деформация»; все ординаты делят на первоначальную площадь , а все абсциссы – на первоначальную рабочую длину . В результате получают диаграмму напряжений (рис. 2.29), которая является условной, т. к. при ее построении не учитывается изменение значений площади сечения в процессе испытания. Поэтому найденные ранее характеристики прочности являются условными.

 

 

Рис. 2.29

 

Диаграмма напряжений, построенная с учетом деления силы на наименьшую площадь – истинных напряжений (на рис. 2.29 она показана пунктиром). Напряжение, соответствующее точке , называют истинным сопротивлением разрыву (истинным пределом прочности)

 

Условный предел текучести:

 

Если на графике есть DE, то материал точно пластичен.

 

Для материалов, у которых нет выраженной площадки текучести, но присутствует пластическая деформация, определяют условный предел текучести.

1. Посторим на оси 0.2

2. Проведем касательную к первому участку

3. Прведем линию, паралельную касательной от 0,2 до пересечения с графиком

4. Сносим на оси

Диаграмма сжатия малоуглеродистой стали

ПЛАСТИЧНЫЕ Диаграмма сжатия почти полностью повторяет диаграмму растяжения (рис. 2.32, а).

Пределы пропорциональности, упругости и текучести имеют те же значения, что и при растяжении. Углы наклона прямолинейных участков на обеих диаграммах одинаковы, значит, равны и модули . Площадка текучести здесь выражена слабо. При дальнейшем нагружении развиваются значительные пластические деформации, образец принимает бочкообразную форму, а затем, не претерпевая разрушения, расплющивается (рис.2.32 в, г). Поэтому получить предел прочности не представляется возможным, и его условно принимают таким же, как при растяжении: .

Пластичные материалы одинаково сопротивляются растяжению и сжатию.

 

Рис. 2.32

 

Образцы из других пластичных металлов (медь, алюминий) при сжатии деформируются так же, как стальной, и имеют аналогичную диаграмму.

 

ХРУПКИЕ. После разрушения трещина под углом 45 градусов.

Анизотропные материалы: В практике наряду с изотропными материалами, которые являются основным объектом рассмотрения СМ имеют место и анизотропные материалы, т. е. материалы, свойства которых в различных направлениях различны.

Анизотропия может быть начальной (исходной), существующей до процесса нагружения, или вторичной (деформационной), т. е. изменившейся, или заново возникшей в процессе деформации. Можно выделить три типа анизотропии механических свойств: кристаллографическая, технологическая и композиционная.

Пример – дерево, стеклопластик.

Эффект наклепа (Баушингера):

 

За счет повтороного напряжения( снимать нагрузку и снова нагружать) материал становится более упругим – наклеп(EH)

Если образец нагружен выше предела упругости, то при его разгрузки деформации полностью не исчезают. В этом случае, деформация = упругая+пластическая.При повторном нагружении образца предел пропорциональности повышается до того напряжения до которого образец был ранее нагружен. Это явление называется наклепом.

 

11. Потенциальная энергия деформации при растяжении-сжатии.

При статическом (медленном) растяжении образца растягивающая сила F возрастает от нуля до какого-то значения, удлиняет образец на величину Δl и при этом совершает работу W.

Эта работа аккумулируется в деформируемом образце в виде потенциальной энергии деформации U, причем, пренебрегая незначительными потерями энергии (например, тепловыми), можно считать, что W = U (Работа внешних сил полностью преобразуется в потенциальную).