Созылу кезіндегі кернеулі жне деформациялы кйлер

Сырыты клдене имасымен брышын жасайтын клбеу имала-рындаы кернеулерді арастырайы (11.6,асурет). Егер клдене имасыны ауданы A болса, онда клбеу имасыны ауданы A/cos болады.

11.6,б суреттен pA = F жне F=A болатыны крінеді, сондытан

р = F/ A = cos. (11.15)

р кернеуін жне раушыларына жіктеп (11.6,в сурет), келесіні аламыз

= рcos = cos², (11.16)

= рsin = cos². (11.17)

Осыдан келесі орын алады:

а) =0 боланда (клдене ималарында) = _, =0;

б) =90(бойлы ималарында) = 0_, =0, яни бойлы абаттар зара рекеттеспейді;

в) =45боланда кернеуі е жоары мніне ие болады _max= /2;

г) жне (+90) брыштарымен орналасан ималарда шамасыны абсолют мні бірдей; бл жанама кернеулерді жптылы заы, ол рашанда орындалады.

Созылу кезіндегі деформацияларды арас-тырайы. Тжірибе крсеткендей, кейбір шек-терде сырыты бойлы заруымен атар бір-жолы оан пропорционал клдене жіішкеру болады (11.7 сурет). Клдене деформациясы ´=а/а жне

´=- µ (11.18)

мндаы µ - клдене деформациясыны коэффициенті (Пуассон коэф-фициенті); оны мні металлдар шін 0,25… 0,35 шектерінде жатады.

Сырыта осымен атар брышты деформациялар орын алады (11.8 сурет).Сонда ыысу брышы сйкес аудандаы жанама кернеуіне пропор-ционал болатынын длелдеуге болады. Бл – ыысу кезіндегі Гук заы

=G (11.18)

мнда G – ыысу модулі немесе II ретті серпімділік модулі.

Материал серпімділігіні Е, G жне µ параметрлері арасында келесі зара туелдігі орын алады

.

Дріс. Созылу жне сыылу кезіндегі материалдарды механикалы асиеттері

Дрісті мазмны: сынауларды масаты, созылу жне сыылу диаг-раммалары, материалдар беріктігі мен пластикалы асиетіні сипаттамалары, мыымдау, температура мен уаытты асиеттерге сері, жылыстау.

Дрісті масаты: материалдарды созылуа жне сыылуа сынауларын жргізу дістемесімен танысу, материалдарды негізгі механикалы сипаттамаларын игеру.

Материалдар асиеттерін зерттеу шін жне шекті кернеулерді мндерін анытау шін материал лгілеріні сынауларын оларды сындыруа дейін жргізеді. Сынаулар статикалы, соы жне циклдік жктемелер серінен созылуа, сыылуа, бралуа жне иіюлуге жргізіледі (кейбірде крделі арсыласуа). Сынауды нтижелері лгіні формасына, деформациялану жылдамдыына, сынау кезіндегі температураа жне т.б. туелді боландытан, оларды арнаулы машиналарда стандартталан шарттар сатауымен жргізеді.

Созылу диаграммалары

Е кеінен таралан сынаулар – ста-тикалы жктеме серінен созылуа сы-наулар, йткені олар е арапайым болып келеді жне материал деформацияны баса трлерін алай абылдайтыны туралы айтуа ммкіншілік береді.

Сынаулар шін цилиндрлік жне жазы лгілер олданылады (12.1 сурет). детте цилиндрлік лгілерді лшемдері d₀=20 мм жне l₀=10d₀ немесе l₀=5d₀ болып алынады.

Сынау кезінде созатын F кші мен лгіні l заруы арасындаы туелдікті диаграм-масы жазылып отырады. ртрлі лшемдерімен алынан лгілер бойынша сынау нтижелерін салыстыруа ммкіншілік болу шін F-l диаграммасыны - диаграммасы ретінде арасты-рады. Бл наты емес, йткені =F/A₀ жне =l/l₀ алынады (A₀, l₀ – лгіні клдене имасыны бастапы ауданы мен оны бастапы зындыы). Наты мен A жне l шамаларыны аымды мндері арылы аныталу керек боландытан, бл - диаграммасын шартты созылу диаграммасы деп атайды.

12.2 суретте здіксіз сызыпен аз кміртекті болатты шартты созылу диаграммасы крсетілген. ОА аралыында кейбір пропорционалды шегі деп аталатын _пц шамасына дейін деформациясы кернеуіне пропорционал седі, яни Гук заы орындалады (Ст3 болат шін _пц 200 МПа). Содан кейін диаграмма исы сызытыа айналады, сонда серпімділік шегі деп аталатын, _сер шамасына дейін материал зіні серпімділік асиетін сатайды. _пц жне _серарасындаы айырмашылыы аз боландытан (Ст3 шін _сер 210 МПа), оларды олдану кезінде айырмайды.

Жктемені рі арай сіріп транда, бір мезгілде (С нктесі) деформациялар, жктеме спесе де се береді. Горизонталь СD аралыы аышты ауданы деп, ал сйкес кернеу – _а аышты (немесе жмсару) шегі деп аталады (Ст3 шін 240…400 МПа).

Содан кейін диаграмма жоары кетеді, материал созуа арсыласу абілетіне айта ие болады. Е нктесінде е жоары шартты кернеуге жетеміз, ол _б беріктік шегі деп немесе уаытша арсыласуы деп аталады(Ст3 шін_б=400…500 МПа). Сонда лгіде мойна деп аталатын жергілікті жіішкеру орын алады (12.3,б сурет). лгі мойнаындаы имасыны ауданы тез азаяды, соны себебінен кш пен шамалары тмен тседі. лгіні зілуі е кіші имасы бойымен болады. Беріктік шегі лгі зілетін кездегі кернеуге те емес. Егер созатын кшті A₀ ауданына емес, мойын ауданына атынасын тапса, онда зілу алдын-даы (S нктесінде) мойындаы _шын кернеуі _б кернеуінен айтарлытай жоары болады.

Материал беріктігіні арастырылан сипаттамаларымен атар сынау арылы лгі зілгендегі салыстырмалы алды заруын анытайды, ол материалды пластикалы асиетіні сипаттамасы болып келеді

(12.1)

мндаы l₀ – лгіні бастапы есептеу зындыы;

l₁– лгі зілгеннен кейін, оны есептеу зындыы.

Ст3 шін 24%, жоары берікті болаттар шін =(7…10)%. Бл заруы орташа алынады, шынайы заруы зілген жерде орын алады.

Айтарлытай лкен пластикалы деформацияларды зерттеу шін шынайы созу диаграммасын білу ажет (12.2 суреттегі OCS исыы).

арастырылан созылу диаграммасы пластикалы материалдарды, яни ирамай транда айтарлытай алды деформациялара ие бола алатын мате-риалдарды сипаттайды. Пластикалы асиеті жоары материалдара мыс, алюминий, латунь, аз кміртекті болат жне т.б. жатады, пластикалы асиеті аз материалдара – легирленген болаттарды кпшілігі. Кейбір пластикалы материалдарды созылу диаграммаларында аышты ауданы болмайды; олар шін шартты аышты шегі олданылады - ол алды деформация-сыны кейбір шамасына сйкес келетін кернеу. _0,2 шартты аышты шегі 0,2% те алды деформациясына сйкес болады.

Пластикалы асиетіне керісінше морт асиеті бар. Морт материалдар шін шамасы 2-5%-дан аспайды. Морт материалдара шойын, инструменттік болат, тас, бетон, шыны жне т.б. жатады. Пластикалы жне морт мате-риалдара блу шартты екенін айта кету керек, йткені сынау шарттарына (жктелу жылдамдыына, темпе-ратураа) жне кернеулі кйіне туелді морт материал-дарды биімділігі пластикалы материалдар секілді, ал пластикалы материалдарды биімділігі морт материалдар секілді болуы ммкін. Мысалы, шойыннан жасалан лгі жан-жаты сыу кезінде пластикалы асиетіне ие болады. Ал болаттан жасалан ырнауы бар лгі, оны алды деформациясы салыстырмалы кішкене боланда сынады.

Морт материалдардан жасалан лгілерді созылу диаграммаларыны бір атар ерешеліктері болады (12.4 сурет). Мнда Гук заынан ауытуы те ерте басталады. зілу те аз деформациялар кезінде мойыны болмай ая астынан келіп алады. Сынау кезінде тек ана _б беріктік шегін анытайды. Есептеу жргізгенде исы сызыты диаграммасын тзу сызыты диаграммасына ауыстырып, Гука заынан ауытуы ескерілмейді. _б шамасына лгіні лшемдері байалатын серін тигізеді, ол масштаб коэффициенті арылы бааланады.

12.2 суреттегі диаграммасын айта арастырайы. Егер лгі жктел-генде _сер кернеуі асырылмаса, жктемені аланнан кейін деформациялар толыымен жойылады. Содан кейін лгі айта жктелсе, лгі алдыы жадайдаыдай болады. Егер лгі жктелуінде кернеу _сер кернеуінен арты болып кетсе, мысалы лгі К нктесіне дейін жктелсе, онда жктемеден босатылу ОА-а параллель КL тзуімен орындалады. Деформацияны сер-пімді блігі (LM кесіндісі) жойылады, ал пластикалы блігі (OL кесіндісі) алады. Енді лгі айта жктелсе, созу диаграммасы LK тзу бойыменK нктесіне дейін жетіп, рі арай KEN сызыы бойымен лгі зілгенге дейін жргізіледі. зілу кезіндегі LR заруы ОR шамасынан кіші болады. Сонымен, алдын ала _сер кернеуінен асатын кернеулерге дейін созылан лгіге айта жктемені тсірсе, оны пропорционалды шегі алдыы жктелу кезіндегі кернеулер дегейіне дейін седі. Бны - жктемені алып айта тсіру заы, ал былысты мыымдау деп атайды.