Характеристики прочности, пластичности, статической вязкости. Растяжение – сжатие
Характеристики прочности
1. Предел пропорциональности Опц = Fпц / Ao - наибольшее напряжение растяжения, при котором еще справедлив закон Гука. Здесь Fпц - нагрузка, определяемая по отклонению диаграммы (рис. 6, а) от первоначального прямолинейного участка.
2. Предел упругости Oу = Fy / Ao - представляет собой напряжение,
при котором остаточные деформации незначительны (0,001 - 0,003 %).
Практически можно считать предел упругости совпадающим с пределом пропорциональности.
3. Предел текучести От = Fт / Ao - напряжение, при котором наблюдается рост деформаций при постоянной нагрузке.
4. Предел прочности или временное сопротивление материалов Oв = Fmax / Ao - напряжение, вызванное наибольшей нагрузкой.
5. Истинное сопротивление разрыву Sk = Fk / Ak - напряжение, определяемое отношением нагрузки Fк в момент разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва.
Напряжения Oпц, От, Oпч являются уловными, т.к. они определяются по отношению к первоначальной площади поперечного сечения образца без учета уменьшения этой площади в процессе роста нагрузки.
Величины условных напряжений Опц, От практически не отличаются от истинных напряжений, отнесенных к фактической площади сечения.
На диаграмме показан закон разгрузки (линия НН1 параллельная ОА); при повторной нагрузке (после разгружения) диаграмма идет по линии Н1НДЕ. Явление повышения нагрузки, соответствующей пределу пропорциональности с одновременным уменьшением пластичности при повторном нагружении за пределом пропорциональности, называется наклепом.
Диаграмма (рис. 6,6) дает возможность определить модуль продольной упругости Е = tga
Характеристики пластичности
Характеристика статической вязкости
Статическая вязкость материала характеризуется удельной работой деформации при разрыве:
a = W / Vo = W / Ao lo
Удельная работа деформации характеризует способность материала сопротивляться ударам. Полная работа W затраченная на разрушение образца, численно равна площади ОАВСДЕЕ2О (рис. 6 а) диаграммы растяжения образца, а удельная работа - площади ОАВСДЕЕ2О (рис. 6 б) диаграммы растяжения материала.
Испытание материалов на сжатие
Наряду с испытанием на растяжение большое распространение имеет испытание материала на сжатие, которое применяется главным образом для хрупких материалов. Разрушение хрупких материалов при сжатии так же , как и при растяжении, происходит при незначительных остаточных деформациях.
На рис.7 показаны диаграммы сжатия и растяжения (штриховой линией) чугуна. Для чугуна, как и для других хрупких материалов, основной характеристикой прочности при растяжении и сжатии является предел прочности Опч. Хрупкие материалы значительно лучше сопротивляются деформации сжатия, чем деформации растяжения. Механические характеристики большинства пластичных материалов при растяжении и сжатии примерно одинаковы и они, как правило, определяются испытанием на растяжение.