Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зозуля В.В. -> "Механика материалов" -> 16

Механика материалов - Зозуля В.В.

Зозуля В.В., Мартыненко А.В., Лукин А.Н. Механика материалов — Х.: Национальный университет внутренних дел, 2001. — 404 c.
ISBN 966-610-055-Х
Скачать (прямая ссылка): mehanikamaterialov2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 91 >> Следующая

затем разгрузить образец, то ^jro
64
изобразится на диаграмме линией MN ОА. Следовательно, при разгрузке
образца из общей деформации ОК часть NK -исчезает, а часть ON остается,
т.е. полная деформация за пределом упругости состоит из двух частей:
упругой А1уи пластической А1Ш,т.е.
А1 = А1у+А1п
т?
А
Рис.5.8
Рис.5.9
Поэтому после разрыва образца упругая деформация исчезает (FZ||OA), а
пластическая - изобразится отрезком OL Следовательно OL = Al0-
пластическая (остаточная) деформация образца в момент разрыва.
При повторном нагружении диаграмма растяжения пойдет по линии NMEF, т.е.
упругие свойства материала повысятся. Повышение упругих свойств материала
путем предварительного пластического деформирования его называется
наклепом. Наклеп часто используется в технике для упрочнения материалов
(вытяжка тросов и проволоки, прокатка листовой меди или латуни и т.д.). В
некоторых случаях явление наклепа оказывается нежелательным,
65
например, при штамповке. С наклепом в таких случаях ведут борьбу путем
отжига и других технологических операций.
Если в диаграмме растяжения разделить все ординаты на первоначальную
площадь сечения F0, а абсциссы - на расчетную длину /0,то получим график
ст = /(е) который называется диаграммой условных напряжений (рис.5.10).
Очевидно, что диаграмма условных напряжений подобна диаграмме растяжения,
так как F0 = const и /0 = const.
F'
Рис.5.10
Наибольшие условные напряжения на характерных участках диаграммы
называются характеристиками прочности материала:
р
стяя = предел пропорциональности;
Fo
РТ
стуя = - - предел упругости;
Fo
66
рт
стг = - - предел текучести;
Fo
р
ав=^п"- временное сопротивление или предел
Fo
прочности (аЯ?)
Основными из них являются:
стг- предел текучести - условное напряжение при котором материал
деформируется без увеличения нагрузки;
ств- временное сопротивление (или предел прочностистпч) -
наибольшее условное напряжение за время испытаний.
ств<ствпотому, что на участке isFистинная площадь образца (после
образования шейки) значительно меньше первоначальной площади F0.
Поэтому для вычисления истинных напряжений надо силы делить на площадь
поперечного сечения образца в данный момент испытания. Учитывая это,
получим истинные сопротивления материала при наибольшей нагрузке и в
момент разрыва образца
ств = ^>ав и ств =^"ав
Ру FUI
Если отложить эти напряжения на диаграмме, то участку EF окажется
восходящим E'F'
Исправленная таким способом диаграмма называется диаграммой истинных
напряжений. Из нее следует, что напряжения в материале непрерывно
возрастает вплоть до разрушения.
Способность материала выдерживать большие остаточные деформации не
разрушаясь называется пластичностью. В качестве характеристик
пластичности материала используют:
8 о = -100% - относительное остаточное удлинение образца в
k
момент разрыва;
F -F
\|/ = -5 -100% - относительное сужение площади образца;
Fo
& СО OADEFL
г|ав50 - удельная работа деформаций, затраченная на разрушение образца.
Здесь ц = (?>oadefl -коэффициент полноты диаграммы.
(r) OA'F"L
Для малоуглеродистых сталей он равен 0,85.
67
В зависимости от величины характеристик пластичности все материалы можно
условно разделить на:
а) пластические, если 50 > 5%
б) хрупкие, если 50 < 5%
На участке пропорциональности ОА зависимость ст = /(e)-линейная.
Уравнение ее можно записать в виде:
ст =Ег
- закон Гука (1635 -1703).
Коэффициент пропорциональности между ст и е в законе Гука, т.е. Е = tga
называется модулем упругости или модулем Юнга. Модуль Юнга имеет
размерность напряжения (Н 1м2,МПа,кг 1см2 и т. д.). Для реальных
строительных материалов он изменяется в очень широких пределах, от 8 МПа-
для каучука до 2 105 МПа- для стали, т.е.
Е = 8ч-2-105 МПа
Модуль упругости Е определяется опытным путем в
результате специальных лабораторных испытаний. Модуль
упругости Е и коэффициент Пуассона р полностью определяют
деформативные свойства изотропных материалов.
тт N А/
При растяжении или сжатии ст = -, а е = -, поэтому закон
Гука можно записать в виде
- формула для определения абсолютных
деформаций при растяжении или сжатии. Произведение EF - называется
жесткостью поперечного сечения стержня при растяжении или сжатии. Для
материалов, у которых диаграмма напряжений не имеет площадки текучести
(рис.5.11), предел текучести определяется условно как напряжение, при
котором остаточная деформация составляет 0,2% и обозначается через ст0 2
5.4 Концентрация напряжений
Проделаем следующий простой опыт. Нанесем на резиновую модель стержня,
толщиной h и шириной Ъ с отверстием диаметром d, через равные промежутки
ряд параллельных между собой поперечных линий и растянем его осевыми
силами. Опыт показывает, что расстояния между линиями у отверстия
68
увеличиваются больше, чем вдали от него. Следовательно, у отверстия
деформации будут больше, а, так как по закону Гука ст = Ег, то и
напряжения будут больше.
Повышение напряжений в местах резкого изменения площади или формы
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 91 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed