ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие понятия о нагрузках, напряжениях, деформациях и разрушении материалов из "Материаловедение и технология металлов " Внешние нагрузки, действующие на элементы конструкций и машин, распределены в той или иной мере по некоторой площади или объему. [c.24] Вследствие этого распределенные нагрузки могут быть поверхностными (например, давление воды или пара на стенку трубы) и объемными (например, силы тяжести, инерции, магнитного притяжения). Однако для упрощения расчетов распределенную нагрузку можно заменить равнодействующей сосредоточенной нагрузкой. [c.25] В зависимости от изменения во времени нагрузки подразделяются на статические и динамические. Статические нагрузки, а следовательно и статическое нагружение, характеризуются малой скоростью изменения своей величины, А динамические нагрузки изменяются во времени с большими скоростями, например при ударном нагружении. [c.25] В зависимости от характера действия нагрузки подразделяют на растягивающие (рис. 2.1, а), сжимающие (рис.2.1, б), изгибающие (рис. 2.1, в), скручивающие (рис.2.1, г), срезывающие (рис.2.1, б). Изменение нагрузки может иметь периодически повторяющийся характер, вследствие чего их называют повторно-переменными или циклическими (рис. 2.2). В разнообразных условиях эксплуатации конструкций и машин воздействие перечисленных нагрузок может проявляться в различных их сочетаниях. [c.25] Ж е н И Я м И. Введение понятия напряжений позволяет проводить расчеты на прочность конструкций и их элементов. [c.26] В простейшем случае осевого растяжения цилиндрического стержня (рис.2.3, а) напряжение а в поперечном сечении легко определить как отношение растягивающей силы Р к площади поперечного сечения Fo, т. е. a = PlF,. [c.26] В процессе упругой деформации атомы в кристаллической решетке незначительно смещаются друг относительно друга. Чем больше изменяются расстояния между атомами, тем больше становятся силы межатомного взаимодействия. При снятии внешней нагрузки под действием этих сил атомы возвращаются в исходное положение, искажения решетки исчезают, а тело принимает первоначальные форму и размеры. [c.27] В процессе пластической деформации атомы в кристаллической решетке смещаются на большие расстояния, чем при упругой деформации, причем это смещение становится необратимым. После снятия нагрузки в результате пластической деформации размеры и форма тела изменяются. Смещение атомов при пластической деформации может происходить скольжением (сдвигом) и двойникова-нием. Скольжение происходит по плоскостям и в направлении с наиболее плотной упаковкой атомов, где расстояния между соседними атомными плоскостями наибольшие, а силы взаимодействия между ними наименьшие, в результате чего сопротивление сдвигу также будет наименьшим. При двойниковании происходит такое смещение части зерна, при котором эта часть занимает зеркально-симметричное положение по отношению к несмещенной части зерна (см. рис. 1.18). [c.27] Упругопластическая деформация при достижении достаточно высок1к напряжений может завершиться разрушением тела. Процесс разрушения состоит из нескольких стадий зарождение микротрещин, образование макротрещин, распространение макротрещины по всему сечению тела. [c.27] В общем случае различают вязкое и хрупкое разрушения. Вязкое разрушение происходит срезом под действием касательных нащ)яжений и сопровождается значительной пластической деформацией. Для вязкого разрушения хгфактерен волокнистый (матовый) излом детали или образца. Хрупкое разрушение происходит под действием нормальных растягивающих напряжений, вызывающих отрыв одной части тела от другой без заметных следов макропластической деформации. Для Фупкого разрушения характерен кристаллический (блестящий) излом. [c.27] Вернуться к основной статье