Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-11-17 | 1077 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Почти все механические характеристики, которыми оцениваются свойства материала (см. пункт «Механические характеристики»), определяют по отношению к начальным размерам образца: площади A 0, длине l 0. При этом не учитывают изменений размеров образца в процессе его деформирования – уменьшения площади и увеличения длины. В этом заключается их условность. Если перестроить машинную диаграмму F – D l в координаты «напряжение σ – относительная деформация e» σ = f (e) (рис. 1.2), то последняя в некотором масштабе повторит машинную диаграмму. Истинные S напряжения начинают отличаться в бóльшую сторону от условных (технических) σ с первого момента нагружения, т. к. уменьшается площадь поперечного сечения образца. Истинная диаграмма растяжения S = φ(e) – функция неубывающая. Существенные расхождения диаграмм истинных и условных напряжений становятся заметными с началом пластической деформации (см. рис. 1.2). Считают, что до достижения нагрузкой своего максимального значения F max (см. рис. 1.2, напряжение σв) образец деформируется равномерно (см. рис. 1.2, сечение m): истинное напряжение S m постоянно во всех сечениях, диаметр dm < d 0 и одинаков по всей расчетной длине образца.
На участке местного сужения в шейке (см. рис. 1.2, сечение n) минимальный диаметр образца значительно меньше начального dn << d 0. Истинные напряжения распределяются не равномерно по длине, как на участке упрочнения, а становятся значительно больше условных Sn >> σ n. В момент разрушения превышение S к над σв может достигать 30…50 %.
Рис. 1.2. Изменение конфигурации образца на различных стадиях деформирования (а); распределение истинных напряжений по длине образца при равномерном «m» и сосредоточенном «n» деформировании (б); диаграммы истинных S = φ(e) и условных σ = f (e) напряжений (в)
|
В научных целях обычно используют истинную диаграмму, построенную в координатах S – ψ или S – e, где ψ – относительное сужение поперечного сечения (1.1); e – относительная логарифмическая деформация e = ln (ℓ/ℓ 0). Истинная диаграмма более информативна, что имеет немалое значение для правильного понимания основных закономерностей сопротивления пластической деформации. Истинные напряжения точнее отражают поведение материала под нагрузкой, чем технические. Их используют в существующих и вновь создаваемых методиках расчёта при сложном напряжённом состоянии, действии циклических нагрузок и др.
Механические характеристики
Механические характеристики, оценивающие прочностные свойства материала, называются характеристиками прочности, оценивающие пластические свойства – характеристиками пластичности.
А. Характеристики прочности
К характеристикам прочности относятся:
- предел текучести физический;
- предел текучести условный;
- временное сопротивление (предел прочности);
- предел пропорциональности;
- предел упругости.
Предел текучести физический σт – напряжение, при котором образец деформируется без увеличения растягивающей нагрузки. Вычисляется физический предел текучести по формуле:
, (1.2)
где F т – нагрузка, соответствующая площадке текучести (см. рис. 1.1); A 0 – начальная площадь поперечного сечения образца.
Предел текучести условный σ0,2 – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2 % от расчётной длины образца.
Порядок определения:
1) рассчитать допуск на величину остаточного удлинения D l 0,2 = 0,002· ℓ 0 – где ℓ 0 – начальная расчётная длина образца (база тензометра);
2) в масштабе оси деформаций машинной диаграммы из начала координат отложить отрезок D l 0,2 (см. рис. 1.3, а);
3) параллельно участку упругой деформации провести прямую до пересечения с диаграммой растяжения;
|
4) измерить ординату F 0,2 на диаграмме растяжения и вычислить нагрузку, соответствующую точке пересечения прямой с диаграммой;
5) рассчитать условный предел текучести
. (1.3)
Временное сопротивление (предел прочности)[6] σв – напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке F max, предшествующей разрыву образца. Определяется делением усилия F max на первоначальную площадь поперечного сечения образца (см. рис. 1.1):
. (1.4)
Теперь обратим особое внимание на характеристики сопротивления малым пластическим деформациям. Предел упругости – это наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций. Предел пропорциональности – это наибольшее напряжение, превышение которого вызывает отклонение от закона Гука.
Рис. 1.3. Схемы к определению предела упругости и условного предела текучести (а), а также предела пропорциональности (б)
Анализ диаграмм растяжения, записанных с высокой точностью измерения деформаций и напряжений, показывает, что отступление от закона Гука (прямой σ = Е ∙ε) для многих материалов наступает уже на ранних стадиях нагружения. Поэтому численные значения пределов пропорциональности и упругости зависят от условно принятой степени приближения, с которой начальный участок можно рассматривать как прямую. Стандартом принято пределом пропорциональности считать напряжение, при котором так называемый «мгновенный» модуль упругости Е = d σ/ d ε (модуль упругости в текущий момент испытания; он соответствует тангенсу угла наклона между касательной к диаграмме и осью ε) уменьшается от своего начального значения на 50 %. Обе характеристики – предел упругости и предел пропорциональности – близки по смыслу и, как установлено ещё Баушингером[7] в 1879–1886 гг., различие между ними настолько мало, что в технических задачах их можно считать практически совпадающими.
Предел упругости σ0,05 – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,05 % длины участка рабочей части образца, равного базе тензометра.
Методика определения такая же, как и для условного предела текучести, но допуск на остаточную деформацию в 4 раза меньше (см. рис. 1.3, а).
. (1.5)
Предел пропорциональности σпц – напряжение, при котором отклонение от линейной зависимости между нагрузкой и удлинением достигает такой величины, что тангенс угла наклона между касательной к кривой «нагрузка – удлинение» в точке F пц и осью нагрузок увеличивается на 50 % от своего значения на упругом (линейном) участке.
|
Порядок определения:
1) на произвольной высоте диаграммы в пределах упругого участка проводят прямую mn, параллельную оси абсцисс (см. рис. 1.3, б);
2) измеряют длину a отрезка mk между осью ординат и диаграммой растяжения; справа от диаграммы откладывают отрезок kn = a /2;
3) из начала координат в точку n проводят луч 0 n и параллельно ему касательную RT к диаграмме растяжения (при этом tg αпц будет на 50 % превышать tg α);
4) ордината точки B касания с диаграммой определит искомую нагрузку F пц. Предел пропорциональности вычисляют по формуле:
. (1.6)
Истинное сопротивление разрыву S к – напряжение, вычисляемое путём деления разрушающего усилия F к (см. рис. 1.1, ордината точки D) на действительную площадь сечения в шейке A к:
. (1.7)
Площадь A к вычисляется по диаметру d к (рис. 1.4).
|
|
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!