Кинасошвили Р.С. 1960 Сопротивление (1075901), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Перейдем к рассмотрению ее характерных точек. Предел пропорниональносгнн. До некоторого состояния, характеризуемого иа диаграмме точкой Л, зависимость 9) диьгглммл Рдстяжвния и вв хьвдктвеныв точки 33 между в жду в и г выражается прямой линией. Это указывает на то, что здесь удлинения образца растут пропорционально напр»- жениям. Эта прямая линия образует с осью ординат очень небольшой угол, т. е. удлинения образца на этом участке растут медленно.
Точка А соответствует напряжению, называемому пределом пропорциональности. До предела пропорциональности закон Гука сохраняет свою силу. Следовательно, пределом пропорциональности называен>ся то наиболыиее напряжение, до которого деформации в .на>периале растут пропорционально напряжениям. Напряжение, соответствующее пределу пропорциональности, обозначается в„. Если взять какое-либо состояние образца в пределах прямолинейного участка диаграммы, например состояние, выражаюшееся точкой М (напряже ние — >чМо относительное удлинение — ОХ>), то тангенс угла наклона прямолинейного участка к оси абсцисс будет равен отношению ~ь а мл, Я ОМ где в — величина именованная, г — отвлеченная. С другой стороны, согласно закону Гука (6) Следовательно, )ци=Е, т.
е. числовая величина модуля упругости первого рода может быть определена в масштабе диаграммы как тангенс угла наклона прямолинейного участка ОА к оси абсцисс. Предел упругости. При проектировании какой-либо конструкции иногда бывает важно знать напряжение, вызываюшее в л>атериале первые остаточные деформации. Очень точные измерения показали, что и весьма упругие материалы, лаже при самых небольших напряжениях, получают остаточные леформации. Но величина последних настолько мала, что они не имеют практического значения. С увеличением запря кения растут и остаточные деформации. Пределом упругости называется такое напряжение, при которо.н в .материале получается остал.очная деформация, равная 3 зев. >з>г.
ж с, квнасвживлв 34 1гл. и РАстяжение и сжАтие наперед заданной малой величине 10,002о,' — 0,005ь,,'ь первоначальной длины образка). Предел упругости обозначается аг. Определение предела упругости довольно сложно. Оно требует очень точных и длительных испытаний. Практически величина предела упругости, например для стали, очень близка к пределу пропорциональности, а потому точку А, соответствующую пределу пропорциональности, считают совпадающей с точкой, соответствующей пределу упругости )что и показзно на рис.
17). Далее, с повышением напряжения кривая растяжения, поднимаясь вверх, отклоняется от прямой, плавно поворачивая вправо к точке С. Предел текучести (критическая точка). Некоторые материалы, как, например, мягкая сталь, на диаграмме растяжения несколько выше предела пропорциональности, начиная от точки С, дают участок, на котором удлинения начинают расти без увеличения напряжения.
Это явление называется текучестью материала. Пределом текучести наз. такое напряжение, нри котором в материале появляется заметное удлинение без увеличения напряжения. Предел текучести обозначается а,. Точка С диаграммы, соответствующая пределу текучести, называешься критической точкой. Иногда вместо горизонтального учзстка диаграммы получается даже наклонный (вправо н вниз).
После перехода за предел текучести материал снова начинает оказывать сопротивление деформации, но удлинение его уже начинает расти быстрее напряжений; быстро растут и остаточные лефоомации. Предел текучести является очень важной характеристикой механических качеств материала, так как напряжения выше предела текучести вызывают в материале недопустимые в конструкции остаточные деформации. Многие материалы, например легированные стали, не имеют ясно выраженного предела текучести. Диаграмма растяжения таких материалов плавно перехолит с упругой части на часть, где получаются большие остаточные деформации. Для таких материалов предел тскучести устанавливается чисто условно. Пределом текучести для них считается то напряжение, при котором онн получают остаточную деформацию, равную наперед заданной величине.
Поэтому, говоря о пределе текучести таких материалов, надо указывать и соответствующее оста- г чилггл 91, ию>влммл глстяжеиия и еа хлвлктегныз точки Зо точное относительное удлинение. Обычно принято считать пределом лом текучести напряжение, соответствующее остаточном) о> носительному удлинению, равному 0,2з/ . 1)ри растяжении материалов с резко выраженным пределом текучести легко заметить момент его наступления. Например, если иа разрывной машине имеется стрелка для показания растягиваюших усилий, то в момент достижения в магериаче прелела текучести стрелка перестает двигаться и некоторое время остается на одном н гом же леленип, хотя деформации образца продолжаю г расти. Кроме того, наступление предела текучести я мзгериале можно зачетить, наблюдая за самим образцом.
Полированная поверхность образца при достижении предела текучести тускнеет и постепенно делается матовой. При более тщательном рзссмотрении поверхности можно заметить появление на ней линий, наклоненных к оси обрззца под углом чб' (рис.
18). Количество этих линий, называемых линиями Чернова по имени русского металлурга, впервые наблюдавшего и описавшего Рис. 18 их, постепенно растет, и поэтому поверхность образца лелается матовой. Появление этих линий и рзспрострзнение их по всей длине образца свидетельствуют о пронсхоляших сдвигах кристаллов материала. Предел прочности. За пределом текучести диаграмма растяжения делаешься криволинейной (в основном выпуклой кверху) и, как мы уже сказали, деформации образца начинают расти быстрее напряжений. Точка В (см. рис. 17) соответствует наибольшему значшшю растягиваюшего усилия.
Напряжение, равное отношению наибольшего растягивающего усилия к первоначальной п,юшзли поперечного сечения образца, называется п)>едело>м луочностн. Предел прочности обозначается а„р. При дости>кении предела прочности постепенно начинает образовываться местное сужение образца, называемое шейкой (рис. 19). С появлением шейки удлинения образца происходят главным образом на длине шейки, остальнзя часть образца почти ие ) ллиняется. Так как с появлением шейки поперечное сечение в этом мсс~е делается все меньше и меныпе, то деформация образца Зб 1гл. и еастяжянив и сжатия происходит при уменьшающейся нагрузке.
Предел прочности является очень важной хзрактеристикой прочности материала, и особенно важное значение он имеет для хрупких материалов, таких, как чугун, закаленная и холоднотянутая сталь н т. п., которые получают сравнительно небольшие деформации при разрушении. При напряжении, соответствующем точке П (см.
рис. 17), образец разрывается. Напряжение в момент разрыва образца по диаграмме растяжения лежит ниже, чем предел прочности. Э~о объясняется тем, что напряжения мы условились относить к первоначальной площади поперечного сечения образца. На самом же деле в момент разрыва образца в материале будет наибольшее каприз<ение, так как площадь сечения аа (рис. 19) в зтог а — — -а момент достигает минимума. Это напряжение иногда называют истинным пределом нрсчности. Рассматриваемая нами диаграмма является условной, так как напряжения в ней опюсятся к первоначальному поперечному сечерис. 19.
нию, а удлинения — к первоначальной длине. Поперечное сечение и длина образца во время испытания непрерывно изменяются. Однако условная диаграмма до предела текучести почти ссвзадает с истинной диаграммой. При построении истинной диаграммы на оси ординат откладываются напряжения, полученные делением силы на соответствующие значения минимальной площади поперечного сечения образца, а на оси абсцисс откладываются истинные относительные удлинения образца, т. е. изменение длины относят к длине образца в данный момент деформации. Пластичность материала.
Кроме предела текучести и предела прочности, характеризующих механические свойства материала, очень важной характеристикой является пластичность материала. Пластичность мзтериала характеризуется величиной относительного удлинения и относительного сужения поперечного сечения после разрыва образца. Относительное удлинение при разрыве выражается так: к 9) дилгРА 9) ИАГРАИИА Рлстяжения и ее ХАРАктеР!гые точки 37 где л — д- — лина образца после разрыва, а 1е — первоначальная длина. Относительное сужение плошади поперечного сечения нзходится из выражения ф = .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
