ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сравнительная характеристика механических свойств пластичных и хрупких материалов из "Сопротивление материалов " Таким образом, модуль Е графически изображается тангенсом угла наклона к оси абсцисс прямолинейной части диаграммы растяжения. [c.47] Диаграмму напряжений при растяжении, показанную на рис. 16, можно рассматривать как характеризующую свойства данного материала при растяжении. [c.47] Эта характеристика механических свойств материала является, однако, условной. Если в начале испытания площадь поперечного сеченпя образца почти не изменяется, то, начиная с напряжений, равных пределу текучести, наступает заметное уменьшение этой площади, сначала равномерное по всей длине, а с момента перехода за предел прочности — местное. Таким образом, ординаты кривой рис. 16 на участке за пределом текучести представляют собой условные напряжения, отнесенные не к действительной площади сечения, а первоначальной. [c.47] Точно так же абсциссы диаграммы рис. 16 до достижения предела прочности зависят лишь от способности материала удлиняться после же образования шейки величина относительного удлинения зависит п от соотношения размеров образца (длины и диаметра) и, таким образом, не является уже характеристикой только материала. Поэтому, чтобы получить график, более точно характеризующий свойства самого материала, строят так называемую диаграмму истинных напряжений. Она иллюстрирует связь между напряжениями и деформациями в том сечении образца, где происходит разрыв. [c.47] Для построения диаграммы истинных напряжений необходимо отмечать в разные моменты опыта величину силы, растягивающей образец, и одновременно измерять поперечные размеры образца в наиболее суженном месте. [c.47] Установим зависимости между истинными и условными деформациями и истинными и условными напряжениями. [c.48] Формула (3.6) при неравномерной деформации не может быть использована, так как затруднено измерение А/ для вычисления г. [c.48] Отметим, что величина -ф определяется по самому узкому месту шейки. [c.48] Значение истинного напряжения при разрыве определяется по формуле (3.4), т. е. s =PJF. [c.49] Величина истинного равномерного удлинения находится по формуле (3.6), т. е. ев=1п(1+е), где 8 есть условное относительное удлинение в момент начала образования шейки. [c.49] Как видно из диаграмм, представленных на рис. 18 и 19, напряжение а возрастает до самого разрыва, сначала быстро, после же достижения наибольшего значения нагрузки (напряжение 0 ) менее резко. В момент разрыва напряжение, отнесенное к действительной площади сечения, оказывается большим предела прочности, вычисленного обычным способом. [c.50] Однако было бы ошибкой использовать эту последнюю величину для вычисления тех наибольших сил, которые может выдержать стержень до разрыва, что для нас и интересно с практической точки зрения. Это видно из обычной диаграммы растяжения рис. 12 наибольший груз, выдерживаемый образцом, соответствует не моменту разрыва, а более раннему величина этого груза для образца данной площади и характеризуется пределом прочности. Повышение же действительных напряжений между точками, соответствующими наибольшему грузу и моменту разрыва, связано с резким уменьшением рабочей площади образца, т. е. практически с процессом его разрушения. [c.50] Пользуясь диаграммой истинных напряжений, можно установить ряд новых механических характеристик. Они были перечислены (выделены курсивом) при описании построения истинной диаграммы растения. [c.50] Ординаты истинной диаграммы характеризщт способность материала сопротивляться пластической деформации. [c.50] Для продолжения пластической (остаточной) деформации нам приходится давать материалу все большее и большее напряжение по мере роста пластической деформации метериал оказывает ей все большее сопротивление. Это явление называется упрочнением. Способность материала к упрочнению характеризуется крутизной подъема истинной диаграммы, величиной tg а. [c.50] Разность между полным истинным удлинением и равномерным истинным удлинением характеризует способность материала к образованию местных деформаций (шейка) и называется местным удлинением. [c.50] В предыдущих параграфах рассмотрена физическая картина явлений при растяжении образцов из пластичного материала типа малоуглеродистой стали. Для других видов материалов, дающих при растяжении пластическую деформацию, получаются диаграммы напряжений примерно того же вида, что и на рис. 16. [c.50] Некоторые сорта стали (специальные), медь, бронза не имеют площадки текучести. Прямая часть диаграммы переходит непосредственно в криволинейную. Для примера диаграммы напряжений литой стали (а), бронзы (б), никелевой стали (б) и марганцовистой стали (г) показаны на рис. 20. [c.51] Для материала, диаграмма растяжения которого не имеет площадки текучести, за величину предела текучести условно принято считать напряжение, при котором остаточное относительное удлинение образца достигает примерно такой же величины, как при наличии ясно выраженной площадки текучести. За эту величину остаточного относительного удлинения принимают обычно 0,2%. [c.51] Хрупкие материалы характеризуются тем, что разрушение происходит уже при небольших деформациях. При растяжении образца из такого типично хрупкого материала, как чугун, мы до самого момента разрыва наблюдаем лишь незначительные деформации разрушение происходит внезапно относительное удлинение и относительное сужение после разрыва оказываются очень малыми. Диаграмма напряжений при растяжении для чугуна дана на рис. 21. Обращаем внимание на то, что по сравнению с диаграммами рис. 20 горизонтальный масштаб диаграммы рис. 21 увеличен примерно в 40 раз, а вертикальный — примерно в 6 раз. [c.51] Вернуться к основной статье