наибольшее напряжение которое выдерживает образец не разрушаясь

Наибольшее напряжение которое выдерживает образец не разрушаясь

нЕИБОЙЮЕУЛЙЕ УЧПКУФЧБ ИБТБЛФЕТЙЪХАФ УРПУПВОПУФШ НБФЕТЙБМБ УПРТПФЙЧМСФШУС ДЕЖПТНБГЙЙ Й ТБЪТХЫЕОЙА РТЙ ЧПЪДЕКУФЧЙЙ ЧОЕЫОЙИ УЙМ. пОЙ ЪБЧЙУСФ ПФ ТПДБ НБФЕТЙБМБ, ЕЗП ПВТБВПФЛЙ, ЧОХФТЕООЕЗП УФТПЕОЙС, ЖПТНЩ ЙЪДЕМЙС Й ТСДБ ДТХЗЙИ ЖБЛФПТПЧ. йИ ПРТЕДЕМСАФ РХФЕН ЙУРЩФБОЙС ПВТБЪГПЧ.

йЪ НЕИБОЙЮЕУЛЙИ ЙУРЩФБОЙК ОБЙВПМШЫЕЕ ТБУРТПУФТБОЕОЙЕ РПМХЮЙМЙ УМЕДХАЭЙЕ ЧЙДЩ: ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ, ОБ ХДБТОЩК ЙЪЗЙВ Й ХДБТОХА ЧСЪЛПУФШ, ОБ ЧЩОПУМЙЧПУФШ, ОБ ФЧЕТДПУФШ, ОБ ЦБТПРТПЮОПУФШ.

еУМЙ Л ДЕФБМЙ РТЙМПЦЕОЩ УТБЧОЙФЕМШОП ОЕВПМШЫЙЕ УЙМЩ, РПД ДЕКУФЧЙЕН ЛПФПТЩИ БФПНЩ Ч ЛТЙУФБММЙЮЕУЛПК ТЕЫЕФЛЕ УНЕЭБАФУС ОБ ТБУУФПСОЙС НЕОШЫЕ НЕЦБФПНОЩИ, ФП РПУМЕ РТЕЛТБЭЕОЙС ДЕКУФЧЙС ЧОЕЫОЕК УЙМЩ ДЕФБМШ РТЙОЙНБЕФ УЧПА РЕТЧПОБЮБМШОХА ЖПТНХ, ФП ЕУФШ БФПНЩ ЧПЪЧТБЭБАФУС Ч ХУФПКЮЙЧПЕ РПМПЦЕОЙЕ, Й ДЕЖПТНБГЙС ЙУЮЕЪБЕФ. уЧПКУФЧП НБФЕТЙБМПЧ РТЙОЙНБФШ РЕТЧПОБЮБМШОХА ЖПТНХ РПУМЕ РТЕЛТБЭЕОЙС ДЕКУФЧЙС ЧОЕЫОЙИ УЙМ ОБЪЩЧБЕФУС ХРТХЗПУФША, Б ДЕЖПТНБГЙС, ЙУЮЕЪБАЭБС РПУМЕ УОСФЙС ОБЗТХЪЛЙ, РПМХЮЙМБ ОБЪЧБОЙЕ ХРТХЗПК.

еУМЙ Л ЪБЗПФПЧЛЕ РТЙМПЦЕОЩ ВПМШЫЙЕ ХУЙМЙС, РПД ДЕКУФЧЙЕН ЛПФПТЩИ БФПНЩ Ч ЛТЙУФБММЙЮЕУЛПК ТЕЫЕФЛЕ УНЕУФСФУС ОБ ТБУУФПСОЙС ВПМШЫЕ НЕЦБФПНОЩИ, ФПЗДБ ПОЙ ЪБОЙНБАФ ОПЧПЕ ХУФПКЮЙЧПЕ РПМПЦЕОЙЕ, УППФЧЕФУФЧХАЭЕЕ РПМПЦЕОЙА БФПНПЧ УПУЕДОЕЗП ТСДБ. рПУМЕ РТЕЛТБЭЕОЙС ДЕКУФЧЙС РТЙМПЦЕООПК УЙМЩ ДЕЖПТНБГЙС ОЕ ЙУЮЕЪБЕФ, Й ЪБЗПФПЧЛБ ПУФБЕФУС ДЕЖПТНЙТПЧБООПК. фБЛБС ДЕЖПТНБГЙС ОБЪЩЧБЕФУС РМБУФЙЮЕУЛПК.

пГЕОЛБ ЛБЮЕУФЧБ НЕФБММБ РТЙ ЙУУМЕДПЧБОЙЙ ЕЗП ОБ РМБУФЙЮОПУФШ РТПЙЪЧПДЙФУС РП УПУФПСОЙА РПЧЕТИОПУФЙ, РПУМЕ РТПЧЕДЕОЙС ФЕИ ЙМЙ ЙОЩИ ЙУРЩФБОЙК. йУРЩФБОЙС ВЩЧБАФ: УФБФЙЮЕУЛЙЕ, ГЙЛМЙЮЕУЛЙЕ, ДЙОБНЙЮЕУЛЙЕ.

3.2.1 уФБФЙЮЕУЛЙЕ ЙУРЩФБОЙС

пУОПЧОЩНЙ ОБЗТХЪЛБНЙ РТЙ ЙУРЩФБОЙСИ СЧМСАФУС НЕДМЕООП ЙЪНЕОСАЭЙЕУС, ЙМЙ УФБФЙЮЕУЛЙЕ ОБЗТХЪЛЙ. уЛПТПУФШ ЙЪНЕОЕОЙС ЬФЙИ ОБЗТХЪПЛ ЧП ЧТЕНЕОЙ ОБУФПМШЛП НБМБ, ЮФП ЛЙОЕФЙЮЕУЛБС ЬОЕТЗЙС, ЛПФПТХА РПМХЮБАФ РЕТЕНЕЭБАЭЙЕУС ЮБУФЙГЩ ДЕЖПТНЙТХЕНПЗП ФЕМБ, УПУФБЧМСЕФ ОЙЮФПЦОП НБМХА ДПМА ПФ ТБВПФЩ ЧОЕЫОЙИ УЙМ. йОБЮЕ ЗПЧПТС, ТБВПФБ ЧОЕЫОЙИ УЙМ РТЕПВТБЪХЕФУС ФПМШЛП Ч ХРТХЗХА РПФЕОГЙБМШОХА ЬОЕТЗЙА, Б ФБЛЦЕ Ч ОЕПВТБФЙНХА ФЕРМПЧХА ЬОЕТЗЙА, УЧСЪБООХА У РМБУФЙЮЕУЛЙНЙ ДЕЖПТНБГЙСНЙ ФЕМБ.

рПУФТПЕОЙЕ ДЙБЗТБННЩ ТБУФСЦЕОЙС-УЦБФЙС СЧМСЕФУС ПУОПЧОПК ЪБДБЮЕК ЙУРЩФБОЙК ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ-УЦБФЙЕ. дМС ЬФЙИ ЙУРЩФБОЙК ЙУРПМШЪХАФУС ГЙМЙОДТЙЮЕУЛЙЕ ПВТБЪГЩ; РПМХЮЕООЩЕ ДЙБЗТБННЩ СЧМСАФУС ЪБЧЙУЙНПУФША НЕЦДХ УЙМПК, ДЕКУФЧХАЭЕК ОБ ПВТБЪЕГ, Й ЕЗП ХДМЙОЕОЙЕН. оБ ТЙУХОЛЕ 28 РПЛБЪБОБ ФЙРЙЮОБС ДМС ХЗМЕТПДЙУФПК УФБМЙ ДЙБЗТБННБ ЙУРЩФБОЙС ПВТБЪГБ Ч ЛППТДЙОБФБИ P, ∆l. лТЙЧБС ХУМПЧОП НПЦЕФ ВЩФШ ТБЪДЕМЕОБ ОБ ЮЕФЩТЕ ЪПОЩ.

ъПОБ пб ОПУЙФ ОБЪЧБОЙЕ ЪПОЩ ХРТХЗПУФЙ. ъДЕУШ НБФЕТЙБМ РПДЮЙОСЕФУС ЪБЛПОХ зХЛБ Й 3 2 f. хДМЙОЕОЙС ∆l ОБ ХЮБУФЛЕ пб ПЮЕОШ НБМЩ, Й РТСНБС пб, ВХДХЮЙ ЧЩЮЕТЮЕООПК Ч НБУЫФБВЕ, УПЧРБДБМБ ВЩ Ч РТЕДЕМБИ ЫЙТЙОЩ МЙОЙЙ У ПУША ПТДЙОБФ. чЕМЙЮЙОБ УЙМЩ, ДМС ЛПФПТПК ПУФБЕФУС УРТБЧЕДМЙЧЩН ЪБЛПО зХЛБ, ЪБЧЙУЙФ ПФ ТБЪНЕТПЧ ПВТБЪГБ Й ЖЙЪЙЮЕУЛЙИ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ.

рП НЕТЕ ТБУФСЦЕОЙС ПВТБЪГБ ХФПОЕОЙЕ ЫЕКЛЙ РТПЗТЕУУЙТХЕФ. лПЗДБ ПФОПУЙФЕМШОПЕ ХНЕОШЫЕОЙЕ РМПЭБДЙ УЕЮЕОЙС УТБЧОСЕФУС У ПФОПУЙФЕМШОЩН ЧПЪТБУФБОЙЕН ОБРТСЦЕОЙС, УЙМБ т ДПУФЙЗОЕФ НБЛУЙНХНБ (ФПЮЛБ у). ч ДБМШОЕКЫЕН ХДМЙОЕОЙЕ ПВТБЪГБ РТПЙУИПДЙФ У ХНЕОШЫЕОЙЕН УЙМЩ, ИПФС УТЕДОЕЕ ОБРТСЦЕОЙЕ Ч РПРЕТЕЮОПН УЕЮЕОЙЙ ЫЕКЛЙ Й ЧПЪТБУФБЕФ. хДМЙОЕОЙЕ ПВТБЪГБ ОПУЙФ Ч ЬФПН УМХЮБЕ НЕУФОЩК ИБТБЛФЕТ, Й РПЬФПНХ ХЮБУФПЛ ЛТЙЧПК CD ОБЪЩЧБЕФУС ЪПОПК НЕУФОПК ФЕЛХЮЕУФЙ. фПЮЛБ D УППФЧЕФУФЧХЕФ ТБЪТХЫЕОЙА ПВТБЪГБ. х НОПЗЙИ НБФЕТЙБМПЧ ТБЪТХЫЕОЙЕ РТПЙУИПДЙФ ВЕЪ ЪБНЕФОПЗП ПВТБЪПЧБОЙС ЫЕКЛЙ.

уППФЧЕФУФЧЕООП ε = εХРТ + εПУФ

еУМЙ ПВТБЪЕГ ВЩМ ОБЗТХЦЕО Ч РТЕДЕМБИ ХЮБУФЛБ пб Й ЪБФЕН ТБЪЗТХЦЕО, ФП ХДМЙОЕОЙЕ ВХДЕФ ЮЙУФП ХРТХЗЙН, Й ∆lПУФ = 0.

3.2.1.1 чМЙСОЙЕ РМБУФЙЮЕУЛПК ДЕЖПТНБГЙЙ ОБ УЧПКУФЧБ НЕФБММПЧ

йУРЩФЩЧБС РЕТЧЩК ПВТБЪЕГ, НЩ РПМХЮЙН ДЙБЗТБННХ ТБУФСЦЕОЙС OABCD, РПЛБЪБООХА ОБ ТЙУХОЛЕ 30 Б.

рТЙ ЙУРЩФБОЙЙ ЧФПТПЗП ПВТБЪГБ ПФУЮЕФ ХДМЙОЕОЙС ВХДЕФ РТПЙЪЧПДЙФШУС ПФ ОЕОБЗТХЦЕООПЗП УПУФПСОЙС, Й ПУФБФПЮОПЕ ХДМЙОЕОЙЕ OL ХЮФЕОП ОЕ ВХДЕФ. ч ТЕЪХМШФБФЕ РПМХЮЙН ХЛПТПЮЕООХА ДЙБЗТБННХ LKCD (ТЙУХОПЛ 30 В). пФТЕЪПЛ нл УППФЧЕФУФЧХЕФ УЙМЕ РТЕДЧБТЙФЕМШОПЗП ОБЗТХЦЕОЙС. фБЛЙН ПВТБЪПН, ЧЙД ДЙБЗТБННЩ ДМС ПДОПЗП Й ФПЗП ЦЕ НБФЕТЙБМБ ЪБЧЙУЙФ ПФ УФЕРЕОЙ ОБЮБМШОПЗП ОБЗТХЦЕОЙС (ЧЩФСЦЛЙ), Б УБНП ОБЗТХЦЕОЙЕ ЧЩУФХРБЕФ ФЕРЕТШ ХЦЕ Ч ТПМЙ ОЕЛПФПТПК РТЕДЧБТЙФЕМШОПК ФЕИОПМПЗЙЮЕУЛПК ПРЕТБГЙЙ. чЕУШНБ УХЭЕУФЧЕООЩН СЧМСЕФУС ФП, ЮФП ПФТЕЪПЛ LK (ТЙУХОПЛ 30 В) ПЛБЪЩЧБЕФУС ВПМШЫЕ ПФТЕЪЛБ пб. уМЕДПЧБФЕМШОП, Ч ТЕЪХМШФБФЕ РТЕДЧБТЙФЕМШОПК ЧЩФСЦЛЙ НБФЕТЙБМ РТЙПВТЕФБЕФ УРПУПВОПУФШ ЧПУРТЙОЙНБФШ ВЕЪ ПУФБФПЮОЩИ ДЕЖПТНБГЙК ВПМШЫЙЕ ОБЗТХЪЛЙ.

сЧМЕОЙЕ РПЧЩЫЕОЙС ХРТХЗЙИ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ Ч ТЕЪХМШФБФЕ РТЕДЧБТЙФЕМШОПЗП РМБУФЙЮЕУЛПЗП ДЕЖПТНЙТПЧБОЙС ОПУЙФ ОБЪЧБОЙЕ ОБЛМЕРБ, ЙМЙ ХРТПЮОЕОЙС (ОБЗБТФПЧЛЙ), Й ЫЙТПЛП ЙУРПМШЪХЕФУС Ч ФЕИОЙЛЕ.

оБРТЙНЕТ, ДМС РТЙДБОЙС ХРТХЗЙИ УЧПКУФЧ МЙУФПЧПК НЕДЙ ЙМЙ МБФХОЙ, ЕЕ Ч ИПМПДОПН УПУФПСОЙЙ РТПЛБФЩЧБАФ ОБ ЧБМЛБИ. гЕРЙ, ФТПУЩ, ТЕНОЙ ЮБУФП РПДЧЕТЗБАФ РТЕДЧБТЙФЕМШОПК ЧЩФСЦЛЕ УЙМБНЙ, РТЕЧЩЫБАЭЙНЙ ТБВПЮЙЕ, ЮФПВЩ ЙЪВЕЦБФШ ПУФБФПЮОЩИ ХДМЙОЕОЙК Ч ДБМШОЕКЫЕН. ч ОЕЛПФПТЩИ УМХЮБСИ СЧМЕОЙЕ ОБЛМЕРБ ПЛБЪЩЧБЕФУС ОЕЦЕМБФЕМШОЩН. ч ЬФПН УМХЮБЕ ДМС ФПЗП, ЮФПВЩ ЙЪВЕЦБФШ ТБЪТЩЧ МЙУФБ, ЧЩФСЦЛХ РТПЙЪЧПДСФ Ч ОЕУЛПМШЛП УФХРЕОЕК. пЮЕТЕДОХА ЧЩФСЦЛХ ДЕФБМЙ РТПЧПДСФ РПУМЕ ПФЦЙЗБ, Ч ТЕЪХМШФБФЕ ЛПФПТПЗП ОБЛМЕР УОЙНБЕФУС.

3.2.2 пУОПЧОЩЕ НЕИБОЙЮЕУЛЙЕ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛЙ НБФЕТЙБМБ

дМС ФПЗП ЮФПВЩ ПГЕОЙФШ УЧПКУФЧБ ОЕ ПВТБЪГБ, Б НБФЕТЙБМБ, УФТПЙФУС ДЙБЗТБННБ ТБУФСЦЕОЙС P = f (∆l) Ч ЛППТДЙОБФБИ σ Й ε. фБЛ ЛБЛ ЬФЙ ЧЕМЙЮЙОЩ РПУФПСООЩ, ФП ДЙБЗТБННБ σ = f (ε) ЙНЕЕФ ФПФ ЦЕ ЧЙД, ЮФП Й ДЙБЗТБННБ ТБУФСЦЕОЙС, ОП ВХДЕФ ИБТБЛФЕТЙЪПЧБФШ ХЦЕ УЧПКУФЧБ НБФЕТЙБМБ.

оБЙВПМШЫЕЕ ОБРТСЦЕОЙЕ, ДП ЛПФПТПЗП НБФЕТЙБМ УМЕДХЕФ ЪБЛПОХ зХЛБ, ОБЪЩЧБЕФУС РТЕДЕМПН РТПРПТГЙПОБМШОПУФЙ (σn).

чЕМЙЮЙОБ РТЕДЕМБ РТПРПТГЙПОБМШОПУФЙ ЪБЧЙУЙФ ПФ ФПК УФЕРЕОЙ ФПЮОПУФЙ, У ЛПФПТПК ОБЮБМШОЩК ХЮБУФПЛ ДЙБЗТБННЩ НПЦОП ТБУУНБФТЙЧБФШ ЛБЛ РТСНХА. уФЕРЕОШ ПФЛМПОЕОЙС ЛТЙЧПК σ = f (ε) ПФ РТСНПК σ = еε ПРТЕДЕМСАФ РП ЧЕМЙЮЙОЕ ХЗМБ, ЛПФПТЩК УПУФБЧМСЕФ ЛБУБФЕМШОБС Л ДЙБЗТБННЕ У ПУША σ. ч РТЕДЕМБИ ЪБЛПОБ зХЛБ ФБОЗЕОУ ЬФПЗП ХЗМБ ПРТЕДЕМСЕФУС ЧЕМЙЮЙОПК 1/E. пВЩЮОП УЮЙФБАФ, ЮФП ЕУМЙ ЧЕМЙЮЙОБ dε/dσ ПЛБЪБМБУШ ОБ 50 % ВПМШЫЕ ЮЕН 1/е, ФП РТЕДЕМ РТПРПТГЙПОБМШОПУФЙ ДПУФЙЗОХФ.

рТЕДЕМ ФЕЛХЮЕУФЙ МЕЗЛП РПДДБЕФУС ПРТЕДЕМЕОЙА Й СЧМСЕФУС ПДОПК ЙЪ ПУОПЧОЩИ НЕИБОЙЮЕУЛЙИ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛ НБФЕТЙБМБ.

хДМЙОЕОЙЕ РТЙ ТБЪТЩЧЕ РТЕДУФБЧМСЕФ УПВПК ЧЕМЙЮЙОХ УТЕДОЕК ПУФБФПЮОПК ДЕЖПТНБГЙЙ, ЛПФПТБС ПВТБЪХЕФУС Л НПНЕОФХ ТБЪТЩЧБ ОБ ПРТЕДЕМЕООПК УФБОДБТФОПК ДМЙОЕ ПВТБЪГБ. хДМЙОЕОЙЕ РТЙ ТБЪТЩЧЕ ВХДЕФ УМЕДХАЭЙН:

3 2 f2

дЙБЗТБННБ ТБУФСЦЕОЙС, РПУФТПЕООБС У ХЮЕФПН ХНЕОШЫЕОЙС РМПЭБДЙ F Й НЕУФОПЗП ХЧЕМЙЮЕОЙС ДЕЖПТНБГЙЙ, ОБЪЩЧБЕФУС ЙУФЙООПК ДЙБЗТБННПК ТБУФСЦЕОЙС (ЛТЙЧБС OC’D’ ОБ ТЙУХОЛЕ 31).

3.2.2.1 рМБУФЙЮОПУФШ Й ИТХРЛПУФШ

рМБУФЙЮОЩЕ Й ИТХРЛЙЕ НБФЕТЙБМЩ ЧЕДХФ УЕВС РП-ТБЪОПНХ Й РТЙ ЙУРЩФБОЙЙ ОБ УЦБФЙЕ.

уПРПУФБЧМЕОЙЕ РТЕДЕМБ РТПЮОПУФЙ ИТХРЛЙИ НБФЕТЙБМПЧ РТЙ ТБУФСЦЕОЙЙ σЧТ У РТЕДЕМПН РТПЮОПУФЙ РТЙ УЦБФЙЙ σЧТ РПЛБЪЩЧБЕФ, ЮФП ЬФЙ НБФЕТЙБМЩ ПВМБДБАФ, ЛБЛ РТБЧЙМП, ВПМЕЕ ЧЩУПЛЙНЙ РТПЮОПУФОЩНЙ РПЛБЪБФЕМСНЙ РТЙ УЦБФЙЙ, ОЕЦЕМЙ РТЙ ТБУФСЦЕОЙЙ Й ИБТБЛФЕТЙЪХАФУС ПФОПЫЕОЙЕН

3 2 f3

рТЕДЕМ РТПЮОПУФЙ ИТХРЛПЗП НБФЕТЙБМБ РТЙ УЦБФЙЙ ПРТЕДЕМСЕФУС ФБЛ ЦЕ, ЛБЛ Й РТЙ ТБУФСЦЕОЙЙ. тБЪТХЫЕОЙЕ ПВТБЪГБ РТПЙУИПДЙФ У ПВТБЪПЧБОЙЕН ФТЕЭЙО РП ОБЛМПООЩН ЙМЙ РТПДПМШОЩН РМПУЛПУФСН

чЕМЙЮЙОБ ПФОПЫЕОЙС k ДМС ЮХЗХОБ ЛПМЕВМЕФУС Ч РТЕДЕМБИ ПФ 0,2 ДП 0,4.

дМС ЛЕТБНЙЮЕУЛЙИ НБФЕТЙБМПЧ k = ПФ 0,1 ДП 0,2.

дМС РМБУФЙЮОЩИ НБФЕТЙБМПЧ УПРПУФБЧМЕОЙЕ РТПЮОПУФОЩИ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛ ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ Й УЦБФЙЕ ЧЕДЕФУС РП РТЕДЕМХ ФЕЛХЮЕУФЙ (σФТ Й σФУ). рТЙОСФП УЮЙФБФШ, ЮФП σФТ ≈ σФУ.

йУРЩФБОЙЕ ПВТБЪГПЧ ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ Й УЦБФЙЕ ДБЕФ ПВЯЕЛФЙЧОХА ПГЕОЛХ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ. ч РТПЙЪЧПДУФЧЕ, ПДОБЛП, ДМС ПРЕТБФЙЧОПЗП ЛПОФТПМС ОБД ЛБЮЕУФЧПН ЙЪЗПФПЧМСЕНЩИ ДЕФБМЕК ЬФПФ НЕФПД ЙУРЩФБОЙС РТЕДУФБЧМСЕФ Ч ТСДЕ УМХЮБЕЧ ЪОБЮЙФЕМШОЩЕ ОЕХДПВУФЧБ. оБРТЙНЕТ, РТЙ РПНПЭЙ ЙУРЩФБОЙС ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ Й УЦБФЙЕ ФТХДОП ЛПОФТПМЙТПЧБФШ РТБЧЙМШОПУФШ ФЕТНППВТБВПФЛЙ ЗПФПЧЩИ ЙЪДЕМЙК. рПЬФПНХ ОБ РТБЛФЙЛЕ ВПМШЫЕК ЮБУФША РТЙВЕЗБАФ Л УТБЧОЙФЕМШОПК ПГЕОЛЕ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ РТЙ РПНПЭЙ РТПВЩ ОБ ФЧЕТДПУФШ.

3.2.2.2 фЧЕТДПУФШ

рПД ФЧЕТДПУФША РПОЙНБЕФУС УРПУПВОПУФШ НБФЕТЙБМБ РТПФЙЧПДЕКУФЧПЧБФШ НЕИБОЙЮЕУЛПНХ РТПОЙЛОПЧЕОЙА Ч ОЕЗП РПУФПТПООЙИ ФЕМ. рПОСФОП, ЮФП ФБЛПЕ ПРТЕДЕМЕОЙЕ ФЧЕТДПУФЙ РПЧФПТСЕФ, РП УХЭЕУФЧХ, ПРТЕДЕМЕОЙЕ УЧПКУФЧ РТПЮОПУФЙ. ч НБФЕТЙБМЕ РТЙ ЧДБЧМЙЧБОЙЙ Ч ОЕЗП ПУФТПЗП РТЕДНЕФБ ЧПЪОЙЛБАФ НЕУФОЩЕ РМБУФЙЮЕУЛЙЕ ДЕЖПТНБГЙЙ, УПРТПЧПЦДБАЭЙЕУС РТЙ ДБМШОЕКЫЕН ХЧЕМЙЮЕОЙЙ УЙМ НЕУФОЩН ТБЪТХЫЕОЙЕН. рПЬФПНХ РПЛБЪБФЕМШ ФЧЕТДПУФЙ УЧСЪБО У РПЛБЪБФЕМСНЙ РТПЮОПУФЙ Й РМБУФЙЮОПУФЙ Й ЪБЧЙУЙФ ПФ ЛПОЛТЕФОЩИ ХУМПЧЙК ЧЕДЕОЙС, ЙУРЩФБОЙС.

3.2.2.2.1 йУРЩФБОЙЕ НЕФБММПЧ ОБ ФЧЕТДПУФШ

фЧЕТДПУФШ ИБТБЛФЕТЙЪХЕФ УЧПКУФЧБ РПЧЕТИОПУФОПЗП УМПС НБФЕТЙБМБ ПЛБЪЩЧБФШ УПРТПФЙЧМЕОЙЕ ХРТХЗПК Й РМБУФЙЮЕУЛПК ДЕЖПТНБГЙЙ РТЙ НЕУФОЩИ ЛПОФБЛФОЩИ ЧПЪДЕКУФЧЙСИ УП УФПТПОЩ ДТХЗПЗП, ВПМЕЕ ФЧЕТДПЗП Й ОЕ РПМХЮБАЭЕЗП ПУФБФПЮОПК ДЕЖПТНБГЙЙ ФЕМБ ХУФБОПЧМЕООЩИ ЖПТНЩ Й ТБЪНЕТПЧ.

фЧЕТДПУФШ УЧСЪБОБ ПРТЕДЕМЕООЩН УППФОПЫЕОЙЕН У РТЕДЕМПН РТПЮОПУФЙ РТЙ ТБУФСЦЕОЙЙ, ОЙЪЛПУФПКЛПУФША, ТЕЦХЭЙНЙ УЧПКУФЧБНЙ.

йУРЩФБОЙЕ ОБ ФЧЕТДПУФШ НПЦЕФ РТПЙЪЧПДЙФШУС ОБ ДЕФБМЙ ВЕЪ ТБЪТХЫЕОЙС ГЕМПУФОПУФЙ НЕФБММБ Й ЕЗП ЙУРПМШЪХАФ ЛБЛ НЕФПД ЛПОФТПМС ЛБЮЕУФЧБ НЕФБММБ Ч ЗПФПЧЩИ ЙЪДЕМЙСИ.

уХЭОПУФШ НЕФПДБ ЙЪНЕТЕОЙС ФЧЕТДПУФЙ РП вТЙОЕММА (оч) ЪБЛМАЮБЕФУС ЧП ЧДБЧМЙЧБОЙЙ УФБМШОПЗП ЫБТЙЛБ ДЙБНЕФТПН D Ч ПВТБЪЕГ РПД ДЕКУФЧЙЕН ОБЗТХЪЛЙ F(P), (о) Й ЙЪНЕТЕОЙЕ ДЙБНЕФТБ ПВТБЪХАЭЕЗПУС ПФРЕЮБФЛБ d НН РПУМЕ УОСФЙС ЙУРЩФБФЕМШОПК ОБЗТХЪЛЙ. юЙУМП ФЧЕТДПУФЙ ПРТЕДЕМСЕФУС ЛБЛ ПФОПЫЕОЙЕ ОБЗТХЪЛЙ т(но) Л S ЫБТПЧПК РПЧЕТИОПУФЙ ПФРЕЮБФЛБ F. еУМЙ РПЧЕТИОПУФШ ПФРЕЮБФЛБ ЧЩТБЪЙФШ ЮЕТЕЪ ДЙБНЕФТ ЫБТЙЛБ Й ДЙБНЕФТ ПФРЕЮБФЛБ РП ЖПТНХМЕ:

3 2 f4

3 2 f5

нЕФПД ЙУРПМШЪХЕФУС ДМС ПРТЕДЕМЕОЙС ФЧЕТДПУФЙ ДЕФБМЕК НБМПК ФПМЭЙОЩ.

рТЙВПТЩ ДМС ЙУРЩФБОЙС НЕФБММБ ОБ ФЧЕТДПУФШ.

фы-2 РТЕДОБЪОБЮЕО ДМС ЙУРЩФБОЙК НЕФБММПЧ, У ФЧЕТДПУФША ОЕ ЧЩЫЕ 4410 нрБ РП вТЙОЕММА.

фр- РТЙВПТ РТЕДОБЪОБЮЕО ДМС ПРТЕДЕМЕОЙС ФЧЕТДПУФЙ НСЗЛЙИ НЕФБММПЧ РП НЕФПДХ вТЙОЕММА Й ФЧЕТДПУФЙ НЕФБММПЧ РП НЕФПДХ чЙЛЛЕТУХ.

фл-2 РТЕДОБЪОБЮЕО ДМС ПРТЕДЕМЕОЙС ФЧЕТДПУФЙ НЕФБММБ РП НЕФПДХ тПЛЧЕММБ. рТЙВПТ РПЪЧПМСЕФ ПРТЕДЕМСФШ ФЧЕТДПУФШ НСЗЛЙИ НБФЕТЙБМПЧ, ФЧЕТДЩИ НБФЕТЙБМПЧ, Б ФБЛЦЕ ЙЪДЕМЙК ФЕТНЙЮЕУЛЙ Й ИЙНЙЛП-ФЕТНЙЮЕУЛЙ ПВТБВПФБООЩИ. зМХВЙОБ ЧДБЧМЙЧБОЙС ЛПОХУБ ЙЪНЕТСЕФУС ЙОДЙЛБФПТПН.

3.2.3 йУРЩФБОЙЕ ОБ РПМЪХЮЕУФШ

йУРЩФБОЙЕ ОБ РПМЪХЮЕУФШ ФБЛЦЕ ПФОПУЙФУС Л УФБФЙЮЕУЛЙН ЙУРЩФБОЙСН. йУРЩФБОЙС РТПЧПДСФ Ч РЕЮЙ, ОБЗТХЦБС ПВТБЪГЩ, Й УФТПСФ ЗТБЖЙЛ «ХДМЙОЕОЙЕ-ЧТЕНС». рП РПМХЮЕООЩН ДБООЩН ПРТЕДЕМСАФ РТЕДЕМ РПМЪХЮЕУФЙ.

рТЕДЕМПН РПМЪХЮЕУФЙ ОБЪЩЧБЕФУС ОБРТСЦЕОЙЕ, РТЙ ЛПФПТПН РМБУФЙЮЕУЛБС ДЕЖПТНБГЙС ЪБ ЪБДБООЩК РТПНЕЦХФПЛ ЧТЕНЕОЙ ДПУФЙЗБЕФ ЪБДБООПК ЧЕМЙЮЙОЩ.

лБЛ ЧЙДЙН, ДМС ПРТЕДЕМЕОЙС РТЕДЕМБ РПМЪХЮЕУФЙ ОЕПВИПДЙНП ЪБДБФШ ЙОФЕТЧБМ ЧТЕНЕОЙ (ЛПФПТЩК ПРТЕДЕМСЕФУС УТПЛПН УМХЦВЩ ДЕФБМЙ) Й ЙОФЕТЧБМ ДПРХУФЙНЩИ ДЕЖПТНБГЙК (ЛПФПТЩК ПРТЕДЕМСЕФУС ХУМПЧЙСНЙ ЬЛУРМХБФБГЙЙ ДЕФБМЙ). рТЕДЕМ ДМЙФЕМШОПК РТПЮОПУФЙ Й РТЕДЕМ РПМЪХЮЕУФЙ УЙМШОП ЪБЧЙУСФ ПФ ФЕНРЕТБФХТЩ. у ХЧЕМЙЮЕОЙЕН ФЕНРЕТБФХТЩ ПОЙ ХНЕОШЫБАФУС.

3.2.4 йУРЩФБОЙС ОБ ХУФБМПУФШ

хУФБМПУФОЩН ТБЪТХЫЕОЙЕН ОБЪЩЧБАФ СЧМЕОЙЕ ТБЪТХЫЕОЙС НЕФБММПЧ РПД ДЕКУФЧЙЕН РПЧФПТОЩИ ЙМЙ ЪОБЛПРЕТЕНЕООЩИ ОБРТСЦЕОЙК, РТЙЮЕН ХУФБМПУФОПЕ ТБЪТХЫЕОЙЕ НПЦЕФ ОБУФХРЙФШ РТЙ ЪОБЮЕОЙЙ ОБРТСЦЕОЙС НЕОШЫЕ РТЕДЕМБ РТПЮОПУФЙ Й ДБЦЕ ФЕЛХЮЕУФЙ. уПРТПФЙЧМЕОЙЕ ХУФБМПУФЙ ОБЪЩЧБАФ ЧЩОПУМЙЧПУФША. хУФБМПУФШ ОБУФХРБЕФ РТЙ РТЕЧЩЫЕОЙЙ РТЕДЕМБ ЧЩОПУМЙЧПУФЙ.

уТЕДЙ ТБЪМЙЮОЩИ ФЙРПЧ УФБФЙЮЕУЛЙИ ОБЗТХЪПЛ ПУПВПЕ НЕУФП ЪБОЙНБАФ РЕТЙПДЙЮЕУЛЙ ЙЪНЕОСАЭЙЕУС, ЙМЙ ГЙЛМЙЮЕУЛЙЕ, ОБЗТХЪЛЙ. чПРТПУЩ РТПЮОПУФЙ НБФЕТЙБМПЧ Ч ХУМПЧЙСИ ФБЛЙИ ОБЗТХЪПЛ УЧСЪЩЧБАФУС У РПОСФЙСНЙ ЧЩОПУМЙЧПУФЙ ЙМЙ ХУФБМПУФЙ НБФЕТЙБМБ.

3.2.5 дЙОБНЙЮЕУЛЙЕ ЙУРЩФБОЙС

л ПГЕОЛЕ ДЙОБНЙЮЕУЛЙИ ОБЗТХЪПЛ УХЭЕУФЧХАФ ДЧБ РПДИПДБ. у ПДОПК УФПТПОЩ, ОБЗТХЪЛБ УЮЙФБЕФУС ВЩУФТП ЙЪНЕОСАЭЕКУС, ЕУМЙ ПОБ ЧЩЪЩЧБЕФ ЪБНЕФОЩЕ УЛПТПУФЙ ЮБУФЙГ ДЕЖПТНЙТХЕНПЗП ФЕМБ, РТЙЮЕН ОБУФПМШЛП ВПМШЫЙЕ, ЮФП УХННБТОБС ЛЙОЕФЙЮЕУЛБС ЬОЕТЗЙС ДЧЙЦХЭЙИУС НБУУ УПУФБЧМСЕФ ХЦЕ ЪОБЮЙФЕМШОХА ДПМА ПФ ПВЭЕК ТБВПФЩ ЧОЕЫОЙИ УЙМ. у ДТХЗПК УФПТПОЩ, УЛПТПУФШ ЙЪНЕОЕОЙС ОБЗТХЪЛЙ НПЦЕФ ВЩФШ УЧСЪБОБ УП УЛПТПУФША РТПФЕЛБОЙС РМБУФЙЮЕУЛЙИ ДЕЖПТНБГЙК. оБЗТХЪЛБ НПЦЕФ ТБУУНБФТЙЧБФШУС, ЛБЛ ВЩУФТП ЙЪНЕОСАЭБСУС, ЕУМЙ ЪБ ЧТЕНС ОБЗТХЦЕОЙС ФЕМБ РМБУФЙЮЕУЛЙЕ ДЕЖПТНБГЙЙ ОЕ ХУРЕЧБАФ ПВТБЪПЧБФШУС РПМОПУФША. ьФП ЪБНЕФОП УЛБЪЩЧБЕФУС ОБ ИБТБЛФЕТЕ ОБВМАДБЕНЩИ ЪБЧЙУЙНПУФЕК НЕЦДХ ДЕЖПТНБГЙСНЙ Й ОБРТСЦЕОЙСНЙ.

чЕУШНБ ВЩУФТП ЙЪНЕОСАЭЙЕУС ОБЗТХЪЛЙ ЧПЪОЙЛБАФ РТЙ ХДБТЕ ФЕМ, ДЧЙЦХЭЙИУС УП УЛПТПУФСНЙ Ч ОЕУЛПМШЛП УПФЕО НЕФТПЧ Ч УЕЛХОДХ Й ЧЩЫЕ. у ЬФЙНЙ ОБЗТХЪЛБНЙ РТЙИПДЙФУС ЙНЕФШ ДЕМП РТЙ ЙЪХЮЕОЙЙ ЧПРТПУПЧ ВТПОЕРТПВЙЧБЕНПУФЙ, РТЙ ПГЕОЛЕ ТБЪТХЫБАЭЕЗП ДЕКУФЧЙС ЧЪТЩЧОПК ЧПМОЩ, РТЙ ЙУУМЕДПЧБОЙЙ РТПВЙЧОПК УРПУПВОПУФЙ НЕЦРМБОЕФОПК РЩМЙ, ЧУФТЕЮБАЭЕКУС ОБ РХФЙ ЛПУНЙЮЕУЛПЗП ЛПТБВМС. фБЛ ЛБЛ ЬОЕТЗЙС ДЕЖПТНБГЙЙ НБФЕТЙБМБ Ч ХУМПЧЙСИ ЧЕУШНБ ВПМШЫЙИ УЛПТПУФЕК ОБЗТХЦЕОЙС ПЛБЪЩЧБЕФУС УТБЧОЙФЕМШОП НБМПК, ФП УЧПКУФЧБ НБФЕТЙБМБ ЛБЛ ФЧЕТДПЗП ФЕМБ ЙНЕАФ Ч ДБООПН УМХЮБЕ ЧФПТПУФЕРЕООПЕ ЪОБЮЕОЙЕ. оБ РЕТЧЩК РМБО ЧЩУФХРБАФ ЪБЛПОЩ ДЧЙЦЕОЙС МЕЗЛП ДЕЖПТНЙТХЕНПК (РПЮФЙ ЦЙДЛПК) УТЕДЩ, Й ПУПВХА ТПМШ РТЙПВТЕФБАФ ЧПРТПУЩ ЖЙЪЙЮЕУЛПЗП УПУФПСОЙС Й ЖЙЪЙЮЕУЛЙИ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ Ч ОПЧЩИ ХУМПЧЙСИ.

3.2.6 чМЙСОЙЕ ФЕНРЕТБФХТЩ Й ЖБЛФПТБ ЧТЕНЕОЙ ОБ НЕИБОЙЮЕУЛЙЕ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛЙ НБФЕТЙБМБ

чУЕ УЛБЪБООПЕ ЧЩЫЕ П УЧПКУФЧБИ НБФЕТЙБМПЧ ПФОПУЙМПУШ Л ЙУРЩФБОЙСН Ч ФБЛ ОБЪЩЧБЕНЩИ ОПТНБМШОЩИ ХУМПЧЙСИ, ОП ДЙБРБЪПО ФЕНРЕТБФХТ, Ч РТЕДЕМБИ ЛПФПТПЗП ТЕБМШОП ТБВПФБАФ ЛПОУФТХЛГЙПООЩЕ НБФЕТЙБМЩ, ЧЩИПДЙФ ДБМЕЛП ЪБ ТБНЛЙ ХЛБЪБООЩИ ОПТНБМШОЩИ ХУМПЧЙК. еУФШ ЛПОУФТХЛГЙЙ, ЗДЕ НБФЕТЙБМ ОБИПДЙФУС РПД ДЕКУФЧЙЕН ЮТЕЪЧЩЮБКОП ЧЩУПЛЙИ ФЕНРЕТБФХТ, ЛБЛ, ОБРТЙНЕТ, Ч УФЕОЛБИ ЛБНЕТ ЧПЪДХЫОП-ТЕБЛФЙЧОЩИ Й ТБЛЕФОЩИ ДЧЙЗБФЕМЕК. йНЕАФУС ЛПОУФТХЛГЙЙ, ЗДЕ ТБВПЮЙЕ ФЕНРЕТБФХТЩ ПЛБЪЩЧБАФУС ОЙЪЛЙНЙ. ьФП-ЬМЕНЕОФЩ ИПМПДЙМШОЩИ ХУФБОПЧПЛ Й ТЕЪЕТЧХБТЩ, УПДЕТЦБЭЙЕ ЦЙДЛЙЕ ЗБЪЩ.

ч ЫЙТПЛЙИ РТЕДЕМБИ ЙЪНЕОСАФУС Й УЛПТПУФЙ ОБЗТХЦЕОЙС, Й ЧТЕНС ДЕКУФЧЙС ЧОЕЫОЙИ УЙМ. уХЭЕУФЧХАФ ОБЗТХЪЛЙ, ПЮЕОШ НЕДМЕООП НЕОСАЭЙЕУС Й ВЩУФТП НЕОСАЭЙЕУС. еУФШ ОБЗТХЪЛЙ, ДЕКУФЧХАЭЙЕ ЗПДБНЙ, Б ЕУФШ ФБЛЙЕ, ЧТЕНС ДЕКУФЧЙС ЛПФПТЩИ ЙУЮЙУМСЕФУС НЙММЙПООЩНЙ ДПМСНЙ УЕЛХОДЩ. рПОСФОП, ЮФП Й ЪБЧЙУЙНПУФЙ ПФ ХЛБЪБООЩИ ПВУФПСФЕМШУФЧ НЕИБОЙЮЕУЛЙЕ УЧПКУФЧБ НБФЕТЙБМПН ВХДХФ РТПСЧМСФШУС РП-ТБЪОПНХ. пВПВЭБАЭЙК БОБМЙЪ УЧПКУФЧ НБФЕТЙБМБ У ХЮЕФПН ФЕНРЕТБФХТЩ Й ЧТЕНЕОЙ ПЛБЪЩЧБЕФУС ПЮЕОШ УМПЦОЩН Й ОЕ ХЛМБДЩЧБЕФУС Й РТПУФЩЕ ЬЛУРЕТЙНЕОФБМШОП РПМХЮЕООЩЕ ЛТЙЧЩЕ, РПДПВОЩЕ ДЙБЗТБННБН ТБУФСЦЕОЙС. жХОЛГЙПОБМШОБС ЪБЧЙУЙНПУФШ НЕЦДХ ЮЕФЩТШНС РБТБНЕФТБНЙ σ, ε, ФЕНРЕТБФХТПК tњ Й ЧТЕНЕОЕН t ОЕ СЧМСЕФУС ПДОПЪОБЮОПК Й УПДЕТЦЙФ Ч УМПЦОПН ЧЙДЕ ДЙЖЖЕТЕОГЙБМШОЩЕ Й ЙОФЕЗТБМШОЩЕ УППФОПЫЕОЙС ЧИПДСЭЙИ Ч ОЕЕ ЧЕМЙЮЙО.

дЕМЕОЙЕ ОБ ЛМБУУЩ РТПЙЪЧПДЙФУС Й ПУОПЧОПН РП ФЙРХ ДЕКУФЧХАЭЙИ ЧОЕЫОЙИ УЙМ. тБЪМЙЮБАФ НЕДМЕООП ЙЪНЕОСАЭЙЕУС, ВЩУФТП Й ПЮЕОШ ВЩУФТП ЙЪНЕОСАЭЙЕУС ОБЗТХЪЛЙ.

еУМЙ ЧЕУФЙ ЙУРЩФБОЙС ОБ ТБУФСЦЕОЙЕ РТЙ ТБЪМЙЮОЩИ ФЕНРЕТБФХТБИ ПВТБЪГБ, ПУФБЧБСУШ Ч РТЕДЕМБИ «ОПТНБМШОЩИ» УЛПТПУФЕК ДЕЖПТНБГЙЙ ФП НПЦОП Ч ПРТЕДЕМЕООПН ЙОФЕТЧБМЕ РПМХЮЙФШ ЪБЧЙУЙНПУФШ НЕИБОЙЮЕУЛЙИ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛ ПФ ФЕНРЕТБФХТЩ. ьФБ ЪБЧЙУЙНПУФШ ПВХУМПЧМЕОБ ФЕНРЕТБФХТОЩН ЙЪНЕОЕОЙЕН ЧОХФТЙЛТЙУФБММЙЮЕУЛЙИ Й НЕЦЛТЙУФБММЙЮЕУЛЙИ УЧСЪЕК, Б Ч ОЕЛПФПТЩИ УМХЮБСИ Й УФТХЛФХТОЩНЙ ЙЪНЕОЕОЙСНЙ НБФЕТЙБМБ.

3 2 f6

юЕН ЧЩЫЕ ФЕНРЕТБФХТБ, ФЕН ФТХДОЕЕ ПРТЕДЕМЙФШ НЕИБОЙЮЕУЛЙЕ ИБТБЛФЕТЙУФЙЛЙ НБФЕТЙБМБ. йЪНЕОЕОЙЕ ЧП ЧТЕНЕОЙ ДЕЖПТНБГЙК Й ОБРТСЦЕОЙК, ЧПЪОЙЛБАЭЙИ Ч ОБЗТХЦЕООПК ДЕФБМЙ, ОПУЙФ ОБЪЧБОЙЕ РПМЪХЮЕУФЙ. юБУФОЩН РТПСЧМЕОЙЕН РПМЪХЮЕУФЙ СЧМСЕФУС ТПУФ ОЕПВТБФЙНЩИ ДЕЖПТНБГЙК РТЙ РПУФПСООПН ОБРТСЦЕОЙЙ. ьФП СЧМЕОЙЕ ОПУЙФ ОБЪЧБОЙЕ РПУМЕДЕКУФЧЙС. оБЗМСДОПК ЙММАУФТБГЙЕК РПУМЕДЕКУФЧЙС НПЦЕФ УМХЦЙФШ ОБВМАДБЕНПЕ ХЧЕМЙЮЕОЙЕ ТБЪНЕТПЧ ДЙУЛБ Й МПРБФПЛ ЗБЪПЧПК ФХТВЙОЩ, ОБИПДСЭЙИУС РПД ЧПЪДЕКУФЧЙЕН ВПМШЫЙИ ГЕОФТПВЕЦОЩИ УЙМ Й ЧЩУПЛЙИ ФЕНРЕТБФХТ. ьФП ХЧЕМЙЮЕОЙЕ ТБЪНЕТПЧ ОЕПВТБФЙНП Й РТПСЧМСЕФУС ПВЩЮОП РПУМЕ НОПЗЙИ ЮБУПЧ ТБВПФЩ ДЧЙЗБФЕМС.

фБЛЙН ПВТБЪПН, РТЕДЕМ ДМЙФЕМШОПК РТПЮОПУФЙ ЪБЧЙУЙФ ПФ ЪБДБООПЗП РТПНЕЦХФЛБ ЧТЕНЕОЙ ДП НПНЕОФБ ТБЪТХЫЕОЙС. рПУМЕДОЙК ЧЩВЙТБЕФУС ТБЧОЩН УТПЛХ УМХЦВЩ ДЕФБМЙ Й НЕОСЕФУС Ч РТЕДЕМБИ ПФ ДЕУСФЛПЧ ЮБУПЧ ДП УПФЕО ФЩУСЮ ЮБУПЧ. уППФЧЕФУФЧЕООП УФПМШ ЫЙТПЛПНХ ДЙБРБЪПОХ ЙЪНЕОЕОЙС ЧТЕНЕОЙ НЕОСЕФУС Й РТЕДЕМ ДМЙФЕМШОПК РТПЮОПУФЙ. у ХЧЕМЙЮЕОЙЕН ЧТЕНЕОЙ ПО РБДБЕФ.

Источник

Механические характеристики материалов

Механические характеристики материалов

Диаграмма растяжения

Зона ОА носит название зоны упругости. Здесь материал подчиняется закону Гука и

4806 2

4806 1Удлинения D l на участке ОА очень малы, и прямая ОА, будучи вычерченной в масштабе, совпадала бы в пределах ширины линии с осью ординат. Величина силы, для которой остается справедливым закон Гука, зависит от размеров образца и физических свойств материала.

Зона АВ называется зоной общей текучести, а. участок АВ диаграммы — площадкой текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие площадка АВ не обнаруживается, и диаграмма растяжения образца имеет вид кривых, показанных на рис. 2. Кривая 1 типична для алюминия и отожженной меди, кривая 2 — для высококачественных легированных сталей.

Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным (в сотни раз), чем на упругом участке. В стадии упрочнения на образце намечается место будущего разрыва и начинает образовываться так называемая шейка — местное сужение образца (рис.3). По мере растяжения образца утонение шейки прогрессирует. Когда относительное уменьшение площади сечения сравняется с относительным возрастанием напряжения, сила Р достигнет максимума (точка С). В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в поперечном сечении шейки и возрастает. Удлинение образца носит в этом случае местный характер, и поэтому участок кривой CD называется зоной местной текучести. Точка D соответствует разрушению образца. У многих материалов разрушение происходит без заметного образования шейки.

Если испытуемый образец, не доводя до разрушения, разгрузить (точка К рис. 4), то в процессе, разгрузки зависимость между силой Р и удлинением D l изобразится прямой КL (рис. 4). Опыт показывает, что эта прямая параллельна прямой ОА.

4806 3

При разгрузке удлинение полностью не исчезает. Оно уменьшается на величину упругой части удлинения (отрезок LM). Отрезок OL представляет собой остаточное удлинение. Его называют также пластическим удлинением, а соответствующую ему деформацию — пластической деформацией. Таким образом,

Если образец был нагружен в пределах участка ОА и затем разгружен, то удлинение будет чисто упругим, и D lост = 0.

При повтор4806 4ном нагружении образца диаграмма растяжения принимает вид прямой LK и далее — кривой KCD (рис.4), как будто промежуточной разгрузки и не было.

Если взять два одинаковых образца, изготовленных из одного и того же материала, причем один из образцов до испытания нагружению не подвергается, а другой — был предварительно нагружен силами, вызвавшими в образце остаточные деформации.

Испытывая 4806 5первый образец, мы получим диаграмму растяжения OABCD, показанную на рис. 5, а. При испытании второго образца отсчет удлинения будет производиться от ненагруженного состояния, и остаточное удлинение OL учтено не будет. В результате получим укороченную диаграмму LKCD (рис. 5, б ). Отрезок МК соответствует силе предварительного нагружения. Таким образом, вид диаграммы для одного и того же материала зависит от степени начального нагружения (вытяжки), а само нагружение выступает теперь уже в роли некоторой предварительной технологической операции. Весьма существенным является то, что отрезок LK (рис. 5,б ) оказывается больше отрезка ОА. Следовательно, в результате предварительной вытяжки материал приобретает способность воспринимать без остаточных деформаций большие нагрузки.

Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования носит название наклепа, или нагартовки, и широко используется в технике.

4806 6

Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования носит название наклепа, или нагартовки, и широко используется в технике.

Например, для придания упругих свойств листовой меди или латуни, ее в холодном состоянии прокатывают на валках. Цепи, тросы, ремни часто подвергают предварительной вытяжке силами, превышающими рабочие, с тем, чтобы избежать остаточных удлинений в дальнейшем. В некоторых случаях явление наклепа оказывается нежелательным, как, например, в процессе штамповки многих тонкостенных деталей. В этом случае для того, чтобы избежать разрыва листа, вытяжку производят в несколько ступеней. Перед очередной операцией вытяжки деталь подвергается отжигу, в результате которого наклеп снимается.

Основные механические характеристики материала

Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределов пропорциональности ( s n).

Предел текучести легко поддается определению и является одной из основных механических характеристик материала.

Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности, или временного сопротивления, и обозначается через s вр ( сжатие — s вс ).

При и4806 8спытании на растяжение определяется еще одна характеристика материала — удлинение при разрыве d %.

Удлинение при разрыве представляет собой величину средней остаточной деформации, которая образуется к моменту разрыва на определенной стандартной длине образца. Определение d %. производится следующим образом.

Перед испытанием на поверхность образца наносится ряд рисок, делящих рабочую часть образца на равные части. После того как образец испытан и разорван, обе его части составляются по месту разрыва (рис. 7). Далее, по имеющимся на поверхности рискам от сечения разрыва вправо и влево откладываются отрезки, имевшие до испытания длину 5d (рис. 7). Таким образом определяется среднее удлинение на стандартной длине l 0 = 10d. В некоторых случаях за l 0 принимается длина, равная 5d.

Удлинение при разрыве будет следующим:

4806 9

Возникающие деформации распределены по длине образца неравномерно. Если произвести обмер отрезков, расположенных между соседними рисками, можно построить эпюру остаточных удлинений, показанную на рис. 7. Наибольшее удлинение возникает в месте разрыва. Оно называется обычно истинным удлинением при разрыве.

Диаграмма растяжения, построенная с учетом уменьшения площади F и местного увеличения деформации, называется истинной диаграммой растяжения (кривая OC’D’ на рис. 8).

4806 10

4806 11

4806 124806 13

Иначе ведут себя при испытании на сжатие хрупкие материалы. Диаграмма сжатия этих материалов сохраняет качественные особенности диаграммы растяжения (см. рис. 9).

Предел прочности хрупкого материала при сжатии определяется так же, как и при растяжении. Разрушение образца происходит с образованием трещин по наклонным или продольным плоскостям (рис. 12).

4806 14Сопоставление предела прочности хрупких материалов при растяжении s вр с пределом прочности при сжатии s вр показывает, что эти материалы обладают, как правило, более высокими прочностными показателями при сжатии, нежели при растяжении. Величина отношения

4806 15

для чугуна k колеблется в пределах 0,2 ё 0,4. Для керамических материалов k = 0,1 ё 0,2.

Очень большое влияние на проявление свойств пластичности и хрупкости оказывает время нагружения и температурное воздействие. При быстром нагружении более резко проявляется свойство хрупкости, а при длительном воздействии нагрузок — свойство пластичности. Например, хрупкое стекло способно при длительном воздействии нагрузки при нормальной температуре получать остаточные деформации. Пластичные же материалы, такие, как малоуглеродистая сталь, под воздействием резкой ударной нагрузки проявляют хрупкие свойства.

Одной из основных технологических операций, позволяющих изменять в нужном направлении свойства материала, является термообработка.Известно, например, что закалка резко повышает прочностные характеристики стали и одновременно снижает ее пластические свойства. Для большинства широко применяемых в машиностроении материалов хорошо известны те режимы термообработки, которые обеспечивают получение необходимых механических характеристик материала.

Испытание образцов на растяжение и сжатие дает объективную оценку свойств материала. В производстве, однако, для оперативного контроля над качеством изготовляемых деталей этот метод испытания представляет в ряде случаев значительные неудобства. Например, при помощи испытания на растяжение и сжатие трудно контролировать правильность термообработки готовых изделий. Поэтому на практике большей частью прибегают к сравнительной оценке свойств материала при помощи пробы на твердость.

Под твердостью понимается способность материала противодействовать механическому проникновению в него посторонних тел. Понятно, что такое определение твердости повторяет, по существу, определение свойств прочности. В материале при вдавливании в него острого предмета возникают местные пластические деформации, сопровождающиеся при дальнейшем увеличении сил местным разрушением. Поэтому показатель твердости связан с показателями прочности и пластичности и зависит от конкретных условий ведения, испытания.

Влияние температуры и фактора времени на механические характеристики материала

Все сказанное выше о свойствах материалов относилось к испытаниям в так называемых нормальных условиях, но диапазон температур, в пределах которого реально работают конструкционные материалы, выходит далеко за рамки указанных нормальных условий. Есть конструкции, где материал находится под действием чрезвычайно высоких температур, как, например, в стенках камер воздушно-реактивных и ракетных двигателей. Имеются конструкции, где, напротив, рабочие температуры оказываются низкими. Это—элементы холодильных установок и резервуары, содержащие жидкие газы.

не является однозначной и содержит в сложном виде дифференциальные и интегральные соотношения входящих в нее величин. Так как в общем виде аналитическое или графическое описание указанной функции дать не удается, то влияние температуры и фактора времени рассматривается в настоящее время применительно к частным классам задач. Деление на классы производится и основном по типу действующих внешних сил. Различают медленно изменяющиеся, быстро и весьма быстро изменяющиеся нагрузки.

Основными являются медленно изменяющиеся, или статические нагрузки. Скорость изменения этих нагрузок во времени настолько мала, что кинетическая энергия, которую получают перемещающиеся частицы деформируемого тела, составляет ничтожно малую долю от работы внешних сил. Иначе говоря, работа внешних сил преобразуется только в упругую потенциальную энергию, а также в необратимую тепловую энергию, связанную с пластическими деформациями тела. Испытание материалов в так называемых нормальных условиях происходит под действием статических нагрузок

Если вести испытания на растяжение при различных температурах образца, оставаясь в пределах «нормальных» скоростей деформации,

4806 16

то можно в определенном интервале получить зависимость механических характеристик от температуры. Эта зависимость обусловлена температурным изменением внутрикристаллических и межкристаллических связей, а в некоторых случаях и структурными изменениями материала. 4806 17

Чем выше температура, тем труднее определить механические характеристики материала.

Изменение во времени деформаций и напряжений, возникающих в нагруженной детали, носит название ползучести.

Частным проявлением ползучести является рост необратимых деформаций при постоянном напряжении. Это явление носит название последействия. Наглядной иллюстрацией последействия может служить наблюдаемое увеличение размеров диска и лопаток газовой турбины, находящихся под воздействием больших центробежных сил и высоких температур. Это увеличение размеров необратимо и проявляется обычно после многих часов работы двигателя.

Другим частным проявлением свойств ползучести является релаксация — самопроизвольное изменение во времени напряжений при неизменной деформации. Релаксацию можно наблюдать, в частности, на примере ослабления затяжки болтовых соединений, работающих в условиях высоких температур.

4806 18

Вид диаграмм релаксации, дающих зависимость напряжения от времени, представлен на рис. 14. Основными механическими характеристиками материала в условиях ползучести являются предел длительной прочности и предел ползучести.

Пределом длительной прочности называется отношение нагрузки, при которой происходит разрушение растянутого образца через заданный промежуток времени, к первоначальной площади сечения.

Таким образом, предел длительной прочности зависит от заданного промежутка времени до момента разрушения. Последний выбирается равным сроку службы детали и меняется в пределах от десятков часов до сотен тысяч часов. Соответственно столь широкому диапазону изменения времени меняется и предел длительной прочности. С увеличением времени он падает.

Пределом ползучести называется напряжение, при котором пластическая деформация за заданный промежуток времени достигает заданной величины.

Как видим, для определения предела ползучести необходимо задать интервал времени (который определяется сроком службы детали) и интервал допустимых деформаций (который определяется условиями эксплуатации детали). Предел длительной прочности и предел ползучести сильно зависят от температуры. С увеличением температуры они уменьшаются.

Среди различных типов статических нагрузок особое место занимают периодически изменяющиеся, или циклические, нагрузки. Вопросы прочности материалов в условиях таких нагрузок связываются с понятиями выносливости или усталости материала.

После статических рассмотрим класс динамических, нагрузок.

К оценке этих нагрузок существуют два подхода. С одной стороны, нагрузка считается быстро изменяющейся, если она вызывает заметные скорости частиц деформируемого тела, причем настолько большие, что суммарная кинетическая энергия движущихся масс составляет уже значительную долю от общей работы, внешних сил. С другой стороны, скорость изменения нагрузки может быть связана со скоростью протекания пластических деформаций. Нагрузка может рассматриваться как быстро изменяющаяся, если за время нагружения тела пластические деформации не успевают образоваться полностью. Это заметно сказывается на характере наблюдаемых зависимостей между деформациями и напряжениями.

Первый критерий в оценке быстро изменяющихся нагрузок используется в основном при анализе вопросов колебаний упругих тел, второй — при изучении механических свойств материалов в связи с процессами быстрого деформирования. Поскольку при быстром нагружении образование пластических деформаций не успевает полностью завершиться, материал с увеличением скорости деформации становится более хрупким и величина d уменьшается. Так как скольжение частиц образца по наклонным площадкам затруднено, должна несколько увеличиться разрушающая нагрузка. Сказанное иллюстрируется сопоставлением диаграмм растяжения при медленно и быстро изменяющихся силах (рис. 15).

4806 19

Последним из трех рассматриваемых видов нагрузок являются весьма быстро изменяющиеся во времени нагрузки. Скорость их изменения настолько велика, что работа внешних сил почти полностью переходит в кинетическую энергию движущихся частиц тела, а энергия упругих и пластических деформаций оказывается сравнительно малой.

Весьма быстро изменяющиеся нагрузки возникают при ударе тел, движущихся со скоростями в несколько сотен метров в секунду и выше. С этими нагрузками приходится иметь дело при изучении вопросов бронепробиваемости, при оценке разрушающего действия взрывной волны, при исследовании пробивной способности межпланетной пыли, встречающейся на пути космического корабля.

Так как энергия деформации материала в условиях весьма больших скоростей нагружения оказывается сравнительно малой, то свойства материала как твердого тела имеют в данном случае второстепенное значение. На первый план выступают законы движения легко деформируемой (почти жидкой) среды, и особую роль приобретают вопросы физического состояния и физических свойств материала в новых условиях.

Источник

Юридический портал vladimir-voynovich.ru
Adblock
detector