Скачать презентацию Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения Зона ОА носит Скачать презентацию Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения Зона ОА носит

tema_9.ppt

  • Количество слайдов: 40

Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения

Диаграмма растяжения Зона ОА носит название зоны упругости. В ней материал подчиняется закону Гука Диаграмма растяжения Зона ОА носит название зоны упругости. В ней материал подчиняется закону Гука и ∆L=P L /E F Этот участок кривой для большей наглядности показан с отступлением от масштаба.

Диаграмма растяжения Зона АВ называется зоной общей текучести, а участок АВ диаграммы — площадкой Диаграмма растяжения Зона АВ называется зоной общей текучести, а участок АВ диаграммы — площадкой текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести АВ для металлов не является характерным.

Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения

Диаграмма растяжения Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но Диаграмма растяжения Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным, чем на упругом участке. В стадии упрочнения на образце намечается место будущего разрыва и начинает образовываться так называемая шейка — местное сужение образца

Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения

Диаграмма растяжения В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в Диаграмма растяжения В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в поперечном сечении шейки и возрастает. Удлинение образца носит в этом случае местный характер, и поэтому участок кривой CD называется зоной местной текучести. Точка D соответствует разрушению образца.

Диаграмма растяжения Диаграмма растяжения

Диаграмма растяжения При разгрузке удлинение полностью не исчезает. Оно уменьшается на величину упругой части Диаграмма растяжения При разгрузке удлинение полностью не исчезает. Оно уменьшается на величину упругой части удлинения (отрезок LM). Отрезок OL представляет собой остаточное удлинение. Его называют также пластическим удлинением, а соответствующую ему деформацию — пластической деформацией. Таким образом, ОМ=∆Lупр+∆Lост или ε= εупр+ εост

Диаграмма растяжения Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования носит название Диаграмма растяжения Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования носит название наклепа, или нагартовки, и широко используется в технике. Цепи, тросы, ремни часто подвергают предварительной вытяжке силами, превышающими рабочие, с тем, чтобы избежать остаточных удлинений в процессе эксплуатации.

Основные механические характеристики материала Чтобы дать количественную оценку свойствам материала, перестроим диаграмму растяжения Р=f(∆L) Основные механические характеристики материала Чтобы дать количественную оценку свойствам материала, перестроим диаграмму растяжения Р=f(∆L) в координатах и ε. Отметим на диаграмме характерные точки и дадим определение соответствующих им числовых величин.

Основные механические характеристики материала Основные механические характеристики материала

Основные механические характеристики материала Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом Основные механические характеристики материала Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности ( П). Предел пропорциональности зависит от условно принятой степени приближения. Обычно считают, что если величина dε /d оказалась на 50% больше чем 1/Е то предел пропорциональности достигнут

Основные механические характеристики материала Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости. Под Основные механические характеристики материала Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости. Под пределом упругости ( у) понимается такое наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций. Предел упругости зависит от требований точности, которые накладываются на производимые замеры.

Основные механические характеристики материала Обычно остаточную деформацию, соответствующую пределу упругости, принимают в пределах εост=(1— Основные механические характеристики материала Обычно остаточную деформацию, соответствующую пределу упругости, принимают в пределах εост=(1— 5)10 -5, т. е. 0, 001— 0, 005%. Соответственно этому допуску предел упругости обозначается через 0. 001 или 0, 005.

Основные механические характеристики материала Более определенной характеристикой является предел текучести. Под пределом текучести ( Основные механические характеристики материала Более определенной характеристикой является предел текучести. Под пределом текучести ( т) понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки.

Основные механические характеристики материала В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка Основные механические характеристики материала В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует явно выраженная площадка текучести, за предел текучести принимается условно величина напряжения, при котором остаточная деформация εост=0, 002 или 0, 2%.

Основные механические характеристики материала Условный предел текучести обозначается через 0, 2 и 0, 5. Основные механические характеристики материала Условный предел текучести обозначается через 0, 2 и 0, 5. в зависимости от принятой величины допуска на остаточную деформацию. Индекс 0, 2 обычно в обозначениях предела текучести опускается. Предел текучести является одной из основных механических характеристик материала.

Основные механические характеристики материала Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной Основные механические характеристики материала Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности, или временного сопротивления. Временное сопротивление на растяжение обозначается через вр, на сжатие — через вс.

Основные механические характеристики материала Для высокопрочных нитей основной характеристикой наряду с модулем упругости и Основные механические характеристики материала Для высокопрочных нитей основной характеристикой наряду с модулем упругости и плотностью является предел прочности. Именно им в первую очередь и определяется прочность создаваемого композита.

Основные механические характеристики материала При испытании на растяжение определяется еще одна характеристика материала—так называемое Основные механические характеристики материала При испытании на растяжение определяется еще одна характеристика материала—так называемое удлинение при разрыве δ, представляющее собой величину средней остаточной деформации, которая образуется к моменту разрыва на определенной стандартной длине образца.

Основные механические характеристики материала Основные механические характеристики материала

Основные механические характеристики материала Удлинение при разрыве будет следующим: δ(%)=100 ΔL 0 / L Основные механические характеристики материала Удлинение при разрыве будет следующим: δ(%)=100 ΔL 0 / L 0 Возникающие деформации распределены по длине образца неравномерно. Если произвести обмер отрезков, расположенных между соседними рисками, можно построить эпюру остаточных удлинений. Наибольшее удлинение возникает в месте разрыва. Оно называется обычно истинным удлинением при разрыве.

Основные механические характеристики материала Диаграмма растяжения, построенная с учетом уменьшения площади F и местного Основные механические характеристики материала Диаграмма растяжения, построенная с учетом уменьшения площади F и местного увеличения деформации, называется истинной диаграммой растяжения.

Основные механические характеристики материала Основные механические характеристики материала

Пластичность, хрупкость и твердость Способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации носит название Пластичность, хрупкость и твердость Способность материала без разрушения получать большие остаточные деформации носит название пластичности. Мерой пластичности является удлинение δ при разрыве. Чем больше δ, тем более пластичным считается материал.

Пластичность, хрупкость и твердость Противоположным свойству пластичности является свойство хрупкости, т. е. способность материала Пластичность, хрупкость и твердость Противоположным свойству пластичности является свойство хрупкости, т. е. способность материала разрушаться без образования заметных остаточных деформаций. Материалы, обладающие этим свойством, называются хрупкими. Диаграмма растяжения хрупких материалов не имеет площадки текучести и зоны упрочнения.

Пластичность, хрупкость и твердость Пластичность, хрупкость и твердость

Пластичность, хрупкость и твердость Под твердостью понимается способность материала противодействовать механическому проникновению в него Пластичность, хрупкость и твердость Под твердостью понимается способность материала противодействовать механическому проникновению в него посторонних тел. Понятно, что такое определение твердости повторяет, по существу, определение прочности.

Пластичность, хрупкость и твердость В материале при вдавливании в него постороннего тела возникают местные Пластичность, хрупкость и твердость В материале при вдавливании в него постороннего тела возникают местные пластические деформации, сопровождающиеся при дальнейшем увеличении сил местным разрушением. Поэтому показатель твердости связан с показателями прочности и пластичности и зависит от конкретных условий ведения испытания.

Пластичность, хрупкость и твердость Путем проведения большого числа экспериментов создают переводную таблицу, при помощи Пластичность, хрупкость и твердость Путем проведения большого числа экспериментов создают переводную таблицу, при помощи которой можно приближенно по показателю твердости определить предел прочности материала. Таким образом, в результате пробы на твердость удается определить прочностные показатели материала, не разрушая детали.

Коэффициент запаса Как указывалось ранее, основным и наиболее распространенным является метод расчета по напряжениям. Коэффициент запаса Как указывалось ранее, основным и наиболее распространенным является метод расчета по напряжениям. Согласно этому методу расчет на прочность ведется по наибольшему напряжению σmах, возникающему в некоторой точке нагруженной конструкции.

Коэффициент запаса Учитывая свойства материала конструкции напряжение определяется по схеме σmах = σL/n где Коэффициент запаса Учитывая свойства материала конструкции напряжение определяется по схеме σmах = σL/n где σL - некоторое предельное для данного материала напряжение, n — число, большее единицы, называемое коэффициентом запаса или просто запасом.

Коэффициент запаса Иногда размеры конструкции заранее известны или назначены, например, из эксплуатационных соображений или Коэффициент запаса Иногда размеры конструкции заранее известны или назначены, например, из эксплуатационных соображений или соображений технологичности. В этом случае расчет на прочность является поверочным, при этом подсчитывается σmах и определяется фактический коэффициент запаса: n = σL/ σmах Если этот запас удовлетворяет требованиям, считается, что поверочный расчет дал положительный результат.

Коэффициент запаса Когда конструкция находится в стадии проектирования то характерные размеры должны быть назначены Коэффициент запаса Когда конструкция находится в стадии проектирования то характерные размеры должны быть назначены непосредственно из требований прочности, значение n задают заранее. Искомый размер получают из условия σmах <=[σ] где [σ]= σL/n Эта величина называется допускаемым напряжением.

Коэффициент запаса Необходимо решить вопрос, какое напряжение принимать за предельное σL и как назначать Коэффициент запаса Необходимо решить вопрос, какое напряжение принимать за предельное σL и как назначать величину n. Выбор значения n производится на основе соображений, выходящих в большинстве случаев в область безопасности проектируемых объектов или надежности.

Коэффициент запаса Выбор величины σL чаще всего зависит от эксплуатационных требований. Если необходимо избежать Коэффициент запаса Выбор величины σL чаще всего зависит от эксплуатационных требований. Если необходимо избежать заметных остаточных деформаций, за величину σL для пластичных материалов принимается обычно предел текучести. Тогда наибольшее рабочее напряжение составляет n-ю долю от σт или σтр Коэффициент в этом случае обозначается через nт и называется коэффициентом запаса по текучести.

Коэффициент запаса Для хрупких, а в некоторых случаях и для умеренно пластичных материалов за Коэффициент запаса Для хрупких, а в некоторых случаях и для умеренно пластичных материалов за σL принимается предел прочности σвр или σвс соответственно получаем nв= σвр/ σmах где nв — коэффициент запаса по пределу прочности.

Коэффициент запаса Как говорилось ранее, расчет по напряжениям не является единственно возможным. Если расчет Коэффициент запаса Как говорилось ранее, расчет по напряжениям не является единственно возможным. Если расчет ведется по предельной нагрузке, то аналогично может быть введено понятие запаса по предельной нагрузке n= PL/ Рраб где PL и Рраб -— предельная и рабочая нагрузки.

Коэффициент запаса Если расчет ведется на жесткость n= δL/ δраб где δL и δраб Коэффициент запаса Если расчет ведется на жесткость n= δL/ δраб где δL и δраб — предельное и рабочее перемещения.