Acasă | Despre noi | feedback-ul
Caracteristicile mecanice ale materialului sunt determinate prin testarea specimenului pe prese speciale. Forma eșantionului poate fi diferită. De regulă, este o tijă cu o secțiune transversală constantă (rotundă sau dreptunghiulară) în lungime. Capetele eșantionului au îngroșări speciale pentru fixarea lor în mașina de testare.
Înainte de începerea încercării, se măsoară suprafața secțiunii transversale a părții medii a probei. Valorile forței de tracțiune P și alungirea părții medii a eșantionului în fiecare moment de încărcare sunt determinate de dispozitive speciale. În timpul testului, sarcina crește încet și fără probleme. Mașinile de testare moderne sunt echipate cu un instrument de înregistrare care, atunci când testează un eșantion, trage automat un grafic al relației dintre sarcina P și alungirea absolută. Un astfel de grafic este numit o diagramă de întindere. Ideea de a construi un astfel de grafic a fost propusă de Jacob Bernoulli, de aceea este uneori numită diagrama Bernoulli.
Să luăm în considerare, de exemplu, diagrama de întindere a unui eșantion format din Sf. 3 (figura 2.3). Observăm că această diagramă caracterizează comportamentul eșantionului. nu materiale. din care este făcută.
La testarea inițială etapelor anterioare ordonata punctului A (indicele „mi“ - prescurtare de proporționalitate), relația dintre P putere și alungirea este liniară, adică alungirea eșantionului crește proporțional cu creșterea sarcinii externe. Acest fapt indică o deformabilitate liniară a eșantionului. Apoi diagrama și curbat la o anumită valoare a rezistenței la tracțiune (indicele „t“ - abrevierea pentru Fluiditate), există o creștere semnificativă a alungirii a eșantionului, fără a crește sarcina. Acest fenomen se numește fluiditate. Secțiunea practic orizontală a diagramei BC se numește punctul de randament, iar punctul B este numit punctul critic al diagramei. La o anumită valoare a forței de tracțiune. care corespunde punctului B critic, pe suprafața probei, dacă, de exemplu, lustruit, observăm mai întâi apariția benzi multiple, paralele între ele și dispuse la un unghi față de axa eșantionului. Apoi apare un al doilea sistem de linii, care intersectează prima și înclinată spre axă, la același unghi ca primul. Un astfel de sistem de linii conjugate se numește linii Luders-Chernov. Aceste linii au fost descrise pentru prima dată în 1859 de către metalurgul german V. Luders și independent de el în 1884 de metalurgistul rus D.K. Chernov (1839 - 1921 gg.).
Aceste linii reprezintă urme de schimbări în particulele materialului. Direcțiile acestor linii corespund domeniilor în care apare sub tensiune cele mai mari tensiuni tangențiale.
Pentru punctul C, alungire a eșantionului începe să crească sarcina rapid. Numărul de linii de LÜDERS - Chernova în creștere, acestea se unesc unul cu altul și să piardă claritatea contururile lor. Această secțiune a diagramei este denumită zona de întărire. Cel mai înalt punct al diagramei (punctul D), la putere egală (index „nq“ - abrevierea pentru putere) pe proba apare brusc îngustare locală - colului uterin, care este rezultatul acumulării tulpinii de forfecare. Rezistența stretch probei, după formarea gâtului, scade, iar ruptura acesteia are loc la punctul K la o sarcină ( „p“ index - o abreviere pauză cuvânt).
La pauză a eșantionului este, în general fisură transversală apare în centrul de greutate al secțiunii transversale (în gât de mijloc), iar restul secțiunii transversale, la un despica unghi față de axa eșantionului, astfel încât o proeminență pe o parte a eșantionului rupt și celălalt - crater.
Linia de evacuare a probei KL este o linie dreaptă paralelă cu secțiunea OA. În consecință, alungirea totală a epruvetei la rupere (la punctul K) este format din două părți: un elastic, dispar după îndepărtarea sarcinii, și un rest egal cu OL lungimea segmentului.
2.14. Forțele și alungirile care corespund punctelor caracteristice ale diagramei Bernoulli. depinde nu numai de proprietățile materialului, ci și de dimensiunile probei. Și cum să determinăm caracteristicile mecanice ale materialului de probă?
Pentru a exclude influența dimensiunilor absolute ale eșantionului, diagrama prezentată în Fig. 2.3, reconstrui: ordonatele sunt împărțite în zona inițială a secțiunii transversale. și abscisele - la lungimea de proiectare inițială a eșantionului. Rezultatul este o așa-numită diagramă de întindere condiționată. Este construit în coordonate - (Figura 2.4) și diferă de diagrama Bernoulli numai în scară.
Condiționat această diagramă este numită deoarece tensiunile și deformările sunt calculate din dimensiunile originale ale eșantionului. Valabilitatea acestei abordări este determinată numai de considerente practice.
Următoarele caracteristici mecanice de bază ale materialului sunt marcate pe diagrama condițională (a se vedea figura 2.4):
· Limita proporționalității - tensiunea maximă la care este respectată legea lui Hooke
· Rezistența la randament - stresul la care materialul "curge"
· Rezistența maximă - stresul maxim pe care materialul îl rezistă fără deteriorare
De exemplu, pentru oțelul St. 3 caracteristicile de mai sus sunt, respectiv, egale: MPa, MPa, MPa.
2.15. Pentru toate materialele, diagrama de întindere are forma prezentată în Fig. 2.4?
Bineînțeles că nu. În Fig. 2.4 prezintă diagrama de tracțiune pentru oțelul de oțel 3. Acest material se referă la așa-numitele materiale plastice, care au un strat de fluiditate și sunt distruse cu deformări reziduale mari.
Cu toate acestea, este necesar să se observe că nu pentru toate materialele plastice zona de curgere are un caracter clar exprimat. Pentru astfel de materiale, se introduce conceptul de punct de curgere condițional (sau tehnic), care este stresul care apare în materialul eșantionului cu o alungire relativă de 0,2%.
Uneori, puterea de curgere condiționată este notată.
Rețineți că plasticitatea este o proprietate pozitivă a materialului. Acesta joacă un rol important în asigurarea fiabilității structurilor. Proprietățile plastice ale materialului sunt evaluate prin următoarele două caracteristici, determinate de testul de tracțiune:
· Elongația reziduală relativă a eșantionului la rupere (în procente), calculată prin formula
unde este lungimea finală a părții calculate a eșantionului;
· Îngustarea transversală relativă a eșantionului la rupere (în procente), determinată prin formula
unde este aria secțiunii transversale a eșantionului în punctul de ruptură (cu alte cuvinte, zona secțiunii transversale a gâtului).
Cu toate acestea, există, de asemenea, astfel de materiale, de exemplu, fonta, care se caracterizează prin faptul că în general nu au o zonă de curgere. Distrugerea lor are loc fără formarea gâtului. Diagrama de compresie pentru ele se rupe imediat după atingerea rezistenței finale și cu deformări reziduale foarte mici. Astfel de materiale sunt numite fragile.
2.16. În manualele privind rezistența materialelor, există două concepte: „rezistența la tracțiune“ și „rezistență la rupere“. Sunt identice?
Nu chiar. Primul se referă la cazul în care eșantionul este distrus fără formarea gâtului, ceea ce este tipic pentru materialele fragile. A doua se referă la materialele plastice. Rezistența temporară la rupere este notată. În acest manual, nu distingem aceste două concepte și nu le acceptăm notația generală indicată mai sus.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: