ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Закон Гука и константы упругих свойств из "Механические испытания и свойства металлов " Модуль Е, определяемый при растяжении, называется модулем нормальной упругости, или модулем Юнга, модуль G — модуль сдвига (касательной упругости) и К — модуль объемной упругости (Р — гидростатическое давление, и — уменьщение объема). Модули упругости определяют жесткость материала, т. е. интенсивность увеличения напряжения по мере упругой деформации. [c.28] Механизм упругой деформации металлов состоит в обратимых смещениях атомов из положений равновесия в кристаллической решетке. Чем больше величина смещения каждого атома, тем больше упругая макродеформация всего образца. Величина этой упругой деформации в металлах не может быть большой (относительное удлинение в упругой области обычно меньше 1%), так как атомы в кристаллической решетке способны упруго смещаться лишь на небольшую долю межатомного расстояния. Физический смысл модулей упругости как раз и состоит в том, что они характеризуют сояротивляемость металлов упругой деформации, т. е. смещению атомов из положений равновесия в решетке. Если сравнивать два металла, например, с разными Е (рис. %,а, прямые 1 и 2), то для одинакового смещения атомов (равной упругой деформации) при большем Е потребуется большее напряжение (прямая 2). [c.28] Выражения (22—24) характеризуют взаимосвязь между напряжениями и деформациями в одном и том же направлении. Однако при сложных схемах напряженного состояния деформация может не совпадать по направлению с напряжением. Тогда описанный элементарный закон Гука должен быть заменен обобщенным, который устанавливает линейную связь между напряжениями и дефо(рмациями в любых направлениях, т. е. между компонентами тензора напряжений и тензора деформаций. [c.28] Здесь V — коэффициент Пуассона при одноосном растяжении (осатии), характеризующий отношение поперечной относительной деформации к продольной. [c.29] Зная две из них, можно рассчитать остальные. [c.29] Анизотропия упругих свойств экспериментально просто выявляется при исследовании монокристаллов. Например, модуль нормальной упругости монокристаллов меди может колебаться в зависимости от направления их деформации от 6800 до 19600 кгс/мм . Для поли-кристаллических образцов, состоящих из большого числа различно ориентированных зерен, определяемые среднестатистические значения упругих констант примерно постоянны и не зависят от направления (у меди, например, =12100 кгс/мм ). [c.30] Для анизотропного тела обобщенный закон Гука существенно усложняется он отражает прямую пропорци-нальность между каждым компонентом тензора деформаций и всеми шестью независимыми компонентами тензора напряжений. [c.30] Модули упругости являются важнейшими характеристиками прочности межатомной связи. Их величина зависит от всех факторов, определяющих силы межатомного взаимодействия. С повышением температуры модули упругости снижаются, но зависимость эта, как правило, относительно слабая. При легировании металлов элементами, образующими твердые растворы, модули упругости меняются линейно, причем могут и увеличиваться, и уменьшаться. Повышение модуля упругости под влиянием легирования наблюдается в тех случаях, когда силы связи растворенных атомов и атомов основного металла больше, чем в чистом металле. Бели при легировании образуется вторая фаза с собственным модулем упругости, большим, чем у основы, то в этом случае модуль упругости сплава также повышается. [c.30] Вернуться к основной статье