Физические величины - Бабичев А.Н.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка):
Третью группу составляют характеристики разрушения. В инженерной практике эти характеристики используются сравнительно недавно. Характеристики разрушения определяются на образцах с заранее выращенными начальными трещинами и оцениваются следующими основными параметрами: вязкость разрушения, критический коэффициент интенсивности напряжений при плоской деформации Kjc, вязкость разрушения, условный критический коэффициент интенсивности напряжений при плосконапряженном состоянии Kc, удельная работа образца с трещиной KCT и скорость роста трещины усталости СРТУ при заданном размахе интенсивности напряжений А/С.
Среди механических свойств только упругие свойства металлических материалов являются структурно нечувствительными характеристиками, связанными с параметрами кристаллической решетки и практически не зависящи-
ми от режимов термомехаиической обработки, если последние ие вызывают аллотропических превращений. Для практически изотропных поликристаллических металлических материалов упругие константы связаны соотношением E= 2 G(H-Ji). Упругие свойства определяют при статических испытаниях (E0т, Gct) или динамическим методом (Един, Один) по резонансной частоте колебаний тонкого стержня равномерного сечения под действием малых напряжений. Значения упругих констант, определенных обоими методами, при температуре 20°С и близких к ней практически одинаковы. С повышением температуры при статических испытаниях сказывается влияние деформации ползучести, вследствие чего статический метод дает прогрессирующее понижение значений упругих констант относительно данных, полученных динамическим методом.
Все другие механические свойства в большей или меньшей степени структурно чувствительны и анизотропны. Резкая анизотропия упругих и других механических характеристик присуща многим неметаллическим матери алам, что определяется их ориентированным строением. Некоторая анизотропия свойственна и большинству металлических материалов. Уровень прочности, пластичности, выносливости и характеристик разрушения обычно в продольном направлении относительно оси деформации полуфабриката выше, чем в поперечном. Однако для некоторых, например титановых, сплавов характерна «обратная» анизотропия. Наблюдается значительная разница в пределах текучести при растяжении и сжатии у большинства магниевых деформируемых сплавов
(0О,2СЖ<0О,2).
Между некоторыми характеристиками механических свойств экспериментально установлены зависимости, позволяющие с достаточной степенью точности оценивать предел прочности материала по значениям твердости, а сопротивление срезу — по пределу прочности. Существуют также корреляционные связи между пределом выносливости и пределом прочности, а также между различными характеристиками разрушения»
3.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 20°С
Механические свойства металлов и сплавов при растяжении определяются по ГОСТ 1497—84, прн сжатии — по ГОСТ 25. 503—80, при кручении — по ГОСТ 3565—80, при срезе —по ОСТІ. 90148—74. ГОСТ 9012—59 регламентирует методику определения твердости по Бринеллю, ГОСТ 9013—59 —твердости по Роквеллу, ГОСТ 9450— 76 — микротвердости, ГОСТ 9454—78 — ударной вязкости.
Определение механических свойств пластмасс при растяжении проводится по ГОСТ 11262—80 и ГОСТ 25.603—82, при сжатии —по ГОСТ 4651—82. Упругие свойства оцениваются по ГОСТ 9550—81, твердость—-по ГОСТ 4647—80. Прочность при разрыве и модуль эластичности резин определяются согласно ГОСТ27СІ—75 и ГОСТ 210—75 соответственно.
В табл. 3.1—3.32 представлены следующие характеристики:
E ¦— модуль упругости — коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и относительным удлинением;
G — модуль сдвига (модуль касательной упруго-
46 сти) — коэффициент пропорциональности между касательным напряжением и относительным сдвигом;
ц — коэффициент Пуассона — абсолютное значение отношения поперечной деформации к продольной в упругой области;
<Тпц — предел пропорциональности — напряжение, при нагружеиии до которого деформации возрастают пропорционально напряжениям; в технике принят условный Оті — напряжение, при котором отклонение приращения деформации от линейного закона достигает определенного значения, обычно 50%;
00,2 — предел текучести (условный) — напряжение, при котором остаточная деформация после снятия нагрузки составляет 0,2 %;
ob — временное соіфотивлєниє (преДеЛ прочности), прочность на разрыв (для неметаллических материалов) — напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, выдерживаемой образцом при испытании;
o — относительное удлинение — отношение абсолютного остаточного удлинения образца после разрыва к начальной расчетной длине;
ф — относительное сужение — отношение уменьшения площади поперечного сечении образца после разрыва к начальной площади;
бр — относительное удлинение при разрыве (для неметаллических материалов) — полное изменение расчетной длины образца в момент разрыва, отнесенное к начальной расчетной длине;
Lp — разрывная длина — характеристика прочности нитей, волокон, тканей и других материалов, для которых невозможно точно определить площадь поперечного
