Elasticitate, modulul de elasticitate, plasticitate, legea dreptului de descărcare și de întărire

Elasticitate, modulul de elasticitate, plasticitate, legea de descărcare și de întărire a legii.

Când se efectuează experimente cu proprietăți ale probelor identificate materiale structurale comune de întindere - proprietăți de elasticitate și plasticitate. Fig. 4.2 prezintă rezultatele tipice experimentale în tensiune. În cazul în care tensiunea nu depășește o anumită valoare - limita elastică a relației dintre stres și tulpina este liniară:

În această dependență E - modulul de elasticitate. Cantitatea E este o caracteristică importantă a materialului. Deoarece deformarea este o cantitate adimensional, dimensiunea hmodulya elasticitate coincide cu dimensiunea de tensiune.

Fig. 4.2. Proprietățile de elasticitate și plasticitate a materialului în încercarea la tracțiune

În unități SI [forță / zonă] (de exemplu - megapascali).

În sistemul tehnic valoarea E este de obicei măsurată în unități.

Valoarea E pentru unele materiale structurale este după cum urmează: pentru aliajele pe bază de fier pentru aliaje de titan pentru aliaje de aluminiu

Valoarea E pe curba de deformare sub anumită măsură și este numeric egală cu tangenta unghiului de înclinare al secțiunii liniare.

O relație lineară între stres și tulpina este o manifestare importantă a materialului de elasticitate. Cu toate acestea, manifestarea majoră a materialului elastic este după cum urmează.

Daca un punct) pentru a opri încărcarea materialului și pentru a elimina sarcina externă, deformarea materialului dispare (punctul, care reprezintă starea materialului se va întoarce la origine).

Să ne amintim că proprietatea de elasticitate a materialului constă tocmai în faptul că, după înlăturarea tuturor dimensiunilor de influență externă a detaliilor (elementul de construcție) sunt restaurate. Pentru marea majoritate a materialelor de construcție, așa cum arată experiența, proprietatea elastică se menține la o anumită valoare a tensiunii actuale.

Odată cu creșterea în exces de stres limita de elasticitate încetează să mai fie o dependență liniară.

Dacă la un moment dat de încărcare a unei încărcare de oprire și de a elimina sarcina, descărcarea va merge într-o linie dreaptă, aproximativ paralelă cu secțiunea inițială (legea de descărcare).

Punctul A se va deplasa la punct, iar materialul rămâne tulpina reziduală, care este o deformare plastică în materialul format în timpul încărcării acestuia. deformare completă la momentul încărcării 8 A

în care deformarea elastică

Ecuația (6) este valabil pentru orice moment de deformare. Componenta elastică de deformare nu dispare cu apariția deformărilor plastice, deci ar trebui să vorbim despre deformarea elastică-plastică a materialului. Cu toate acestea, în cazul în care deformarea elastică a metalului ajunge la o valoare de aproximativ 0,2-0,8%, deformarea plastică poate fi de 20-40%. În acele cazuri în care deformarea plastică este mult mai rezistente (deformare plastică în timpul proceselor de fabricație, și așa mai departe. P.), deformațiile elastice sunt neglijate (modelul corpului rigid).

Valoarea modulului de elasticitate E în formula (7) este adoptată în majoritatea calculelor nu depinde de deformarea plastică. Experimentele arată că o anumită influență asupra deformarea plastică are valoarea E: E poate scadea la 5-10%.

Prin încărcare repetată a A * procesul de încărcare punct merge pe linia A * A nr. E. Elastic zona de deformare (tensiune de nivel) pentru a crește. După deformarea plastica preliminară a materialului este intarit (legea călire), la încărcarea suplimentară (tranziția de la punctul A la punctul B), deformarea este aceeași ca și în cazul unei singure încărcare.

Notă. drept întărire prezice creșterea rezistenței la materiale de apariție a deformare plastică sub încărcări repetate - ridicarea limitei elastice după o deformare plastică preliminară. În esență, această deformare este repetată în aceeași direcție. Dacă după deformarea plastică tulpini de tracțiune conduita în direcția opusă (compresie), atunci se observă întărire.

Limita de curgere și rezistența la tracțiune. Fig. 4.3 arată relația dintre stres și tulpina condiționată. Tensiunea nominală se calculează cu formula:

în care - diametrul inițial probei.

Cu deformări semnificative diferență vizibilă între tulpinile convenționale și adevărate (vezi. P. 82)

unde d - diametrul eșantionului în procesul de încărcare (deformare).

Valoarea în graficul de deformare indicată de linia punctată.

Cele mai importante Impedanțele caracteristice sarcinile exterioare materiale sunt limite randament și rezistența la tracțiune. Obținut caracterizează rezistența la apariție materialului de deformare plastică. Deoarece trecerea de la porțiunea elastică la regiunea de apariție de deformare plastică pentru majoritatea materialelor este buna, apoi a fost de acord să atribuie o anumită limită, după care deformații plastice importante sunt recunoscute. Această limită este stabilită tulpina reziduală de 0,2%.

Chemat randament tensiune de stres, ceea ce corespunde rezidual (plastic) deformarea de 0,2%. Adesea numit limita de stres randament de plasticitate; în literatura de specialitate, limita de curgere, de asemenea, indicată. Cea mai importantă caracteristică este puterea rezistența maximă. Acesta este definit ca raportul dintre

unde - forța de tracțiune maximă în procesul de testare la distrugere; - aria secțiunii transversale inițiale a eșantionului (pentru obraetsa rotund).

La ultima etapă de întindere a eșantionului în porțiunea cilindrică formată printr-o constricție locală ( „gât“, vezi. Fig. 4.3), iar procesul de distrugere are loc la diminuarea forței externe F. La punctul B există o pierdere de stabilitate a unei deformări plastice uniformă (deformare plastică la acest punct), și ultima etapă de deformare are loc numai în zona gâtului.

Cea mai mare forță la rupere proba Gură (acționează la punctul B) poate fi ușor determinată de un dispozitiv de măsurare, deoarece creșterea forței este lin.

Deoarece cantitățile și sunt pur și simplu determinate, având în vedere că rezistența reală la momentul separării (vezi. Fig. 4.3), dispuse pentru a determina rezistența la tracțiune conform ecuației (10).

Fig. 4.3. Definirea limitelor de plasticitate și puterea diagramei de deformare

Rezistența la tracțiune se numește o tensiune care corespunde cea mai mare forță la rupere a probei, se face referire la aria secțiunii transversale inițiale. Valorile de curgere și rezistența finală pentru unele materiale de construcție sunt prezentate în Tabelul. 1.

Tabelul 1. Valorile rezistenței finale, limita de curgere și alungire la rupere

De obicei, punctele forte randament pana cu valori mai mari sunt rezistența la întindere pentru oțeluri aliate și a aliajelor de titan.