Диаграмма растяжения (кривая растяжения)

Развитие деформации растяжения можно легко записать в виде диаграммы деформации. Поскольку такие диаграммы чувствительны к процессам, протекающим в ходе деформации, анализ их позволяет получить ряд данных об этих процессах. Диаграммы растяжения записывают обычно в координатах усилие растяжения (Р) — абсолютное удлинение (А/) или в координатах напряжения (а)—относительное удлинение (6). Так как при переходе от координат Р — А/ к координатам а—б значения усилия и абсолютного удлинения делятся на постоянные для данных условий испытания величины — начальную площадь поперечного сечения (Ро) и начальную расчетную длину образца ( о), то вид диаграммы растяжения при этом не изменяется. На рас. 98 приведены машинные диаграммы в координатах Р — Д/ нормализованных углеродистых сталей 10 и 45, испытанных в интервале температур 20—700° С. В зависимости от температуры деформации получаются четыре основных типа кривых растяжения обычная монотонная кривая растяжения с площадкой текучести и зубом или без зуба текучести монотонная кривая растяжения без зуба и площадки текучести кривая растяжения с пилообразными (зубчатыми) областями на отдельных участках полностью пилообразная кривая растяжения на всем протяжении от площадки текучести до разрушения образца. Первый тип диаграммы характерен для деформации при температурах ниже температуры динамического деформационного старения, второй — для деформации при температурах выше динамического деформационного старения, третий и четвертый — для деформации в интервале температур динамического деформационного старения. [c.246]

На рис. 2,а приведены диаграммы растяжения и сжатия для листов из сплава Д16-Т, где оба графика для большей наглядности показаны в совмещенном виде. Из этого рисунка видно, что кривые растяжения и сжатия не совпадают, что особенно заметно на участке неупругих деформаций. Однако несовпадение кривых растяжения и сжатия наблюдается и на упругом участке, где кривая сжатия слегка выгнута, в то время как кривая растяжения здесь почти прямолинейна. По сравнению с кривой растяжения переход в область неупругих деформаций у кривой сжатия носит более плавный характер, и располагается эта кривая, на участке диаграммы выше под несколько большим углом наклона к оси абсцисс, чем кривая растяжения. [c.81]

На рис. 6.23 показана диаграмма ползучести материала при различном времени выдержки под напряжением. Верхняя кривая представляет собой обычную диаграмму растяжения без выдержки. Она показывает, что при напряжениях, превышаюш,их предел текучести а , в материале возникают пластические деформации. Если материал при каждом напряжении выдерживать длительное время, то вследствие ползучести пластические деформации увеличиваются и кривые растяжения становятся более пологими. Каждому времени выдержки соответствует своя кривая. При высоких температурах все семейство характеристик материала сме-ш,ается вниз. [c.315]

Рис. 197. Диагр ма ра- Д т зависимость удлинений от напряжений, причем эта зависимость указывается кривой от самого начала возрастания напряжений до момента разрыва полоски. В этих диаграммах растяжения, как всегда, по оси абсцисс откладываются напряжения в кт[ш, а по оси ординат даются удлинения в процентах. В этих диаграммах важно, чтобы кривые растяжения были представлены по основе и утку, — тогда сопоставление этих кривых сразу даст характеристику баллонной материи по прочности и удлинениям. Когда образец разрушается, то рычаг машины, показывающий величину усилия на образец, сразу перестает двигаться это резко отображается на диаграмме плавная кривая растяжений прерывается, и перо самописца начинает писать вертикальную линию под прямым углом к кривой диаграммы. На рис. 197 точки А я В отмечают момент разрушения образцов по основе и утку. Проекции точек Л и В на ось абсцисс показывают величину временного сопротивления проекции их на ось ординат покажут величину относительного удлинения в момент разрыва. При испытании растяжения пользуются диаграммами как документом, причем относительные удлинения берут из Диаграмм, величину же разрывного усилия списывают со шкалы, где автоматически остановился индекс в момент разрыва образца.

Далее, как следует из этого рисунка, диаграмма растяжения материала при повышенной температуре в сильной степени зависит от скоростей изменения деформаций или напряжений, т. е. в этом случае диаграмма растяжения не является характеристикой материала. Деформирование материала определяется диаграммой мгновенного растяжения и кривой ползучести. [c.70]

Аналогично, осуществляя автоматическую регистрацию усилий Р и удлинений Д при исходной базе 4 в образцах с концентрацией напряжений (см. рис. 1) и с трещиной (см. рис. 3), можно получить условные диаграммы растяжения — кривые 2 н 3 па рис. 4. Такого же типа получатся кривые и при регистрации уменьшения площади поперечного сечения. На кривых 2 и 3 в конце каждого характерного участка деформирования- можно отметить точки А, С и К и установить соответствующие им нагрузки. Если брутто-сечения всех трех плоских образцов — гладкого (см. рис. 2), с концентрацией напряжений (см. рис. 1) и с трещиной (см. рис. 3) были одинаковы, то диаграммы растяжения Р — Л/ для этих образцов будут расположены так, как показано на рис. 4. Предельные нагрузки Рс, Рк и номинальные деформации Д/ , Д-Рк снижаются по мере увеличения концентрации напряжений (1 Кд оо). [c.13]

При достаточно большом масштабе первичной диаграммы растяжения величину предела пропорциональности можно определить графически прямо на этой диаграмме (рис. 66). В первую очередь продолжают прямолинейный участок до пересечения с осью деформаций в точке О, которую и принимают за новое начало координат, исключая таким образом, искаженный из-за недостаточной жесткости машины начальный участок диаграммы. Далее можно пользоваться двумя способами. По первому из них на произвольной высоте в пределах упругой области восстанавливают перпендикуляр АВ к оси нагрузок (см. рис. 66,а), откладывают вдоль наго отрезок ВС =1/2 АВ и проводят линию ОС. При этом tga =tga/l,5. Если теперь провести касательную к кривой растяжения параллельно ОС, то точка касания р определит искомую нагрузку Рпц (см. рис. 66,а). [c.136]

Сопоставление температурной зависимости свойств (см. рис. 87) с кривыми растяжения (см. рис. 98) показывает, что аномальное изменение характеристик механических свойств хорошо согласуется с появлением, развитием, последующим ослаблением и исчезновением зубчатости на кривых растяжения. Так, появление зубчатости соответствует началу повышения предела прочности и снижения характеристик пластичности максимальное развитие зубчатости на диаграммах рас тяжения примерно соответствует максимуму предела прочности и минимуму характеристик пластичности. Это свидетельствует о том, что процессы, приводящие к появлению зубчатости на диаграммах растяжения, ответственны и за развитие динамического деформационного старения стали. Этот вывод подтверждается также тем, что температурные интервалы аномального изменения свойств и зубчатости синхронно повышаются с увеличением скорости деформации [476—478]. Следует, однако, отметить, что начало уменьшения зубчатости на диаграммах растяжения не приводит еще к снижению предела прочности, предела текучести и повышению относительного сужения, и лишь после полного исчезновения зубчатости на диаграммах растяжения происходит резкое падение предела прочности, заметное уменьшение предела текучести, повышение относительного сужения и удлинения на графиках температурной зависимости механических свойств. Температура максимального развития динамического деформационного старения на температурных кривых примерно на 50—75 град выше температуры максимальной зубчатости на диаграммах растяжения. Это говорит о том, что динамическое деформационное старение продолжает развиваться некоторое время и после перехода деформации от прерывистой к монотонной. [c.249]

В результате получается кривая типа кривой а на рис. 141. При построении истинной диаграммы растяжения (кривая б на рис. 141) определяют истинное напряжение 5 путем деления нагрузки на площадь наиболее суженного поперечного сечения образца. В качестве второй координаты диаграммы используют истинное [c.188]

Кривые растяжения коротких болтов, на упругость которых влияет деформация головки и резьбовой части, а также болтов с упругими элементами нелинейной характеристики определяют экспериментально. Растягивающую силу прикладывают через упругие элементы. Экспериментальную кривую наносят на заготовку диаграммы (рис. 314, е) и через точку т встречи с линией Р проводят вертикали тп, а через точку п - линию Ьс сжатия под углом р к оси абсцисс. Ордината точки Ь представляет собой Р . [c.457]

При растяжении образца на машинах регистрируют нагрузку на образец и его удлинение А1. По полученным данным строят диаграмму растяжения образца, представляющую кривую Р = = / (А1). Такая диаграмма для образца из малоуглеродистой стали показана на рис, 92, в, Большинство современных испыта- [c.132]

Заметим еще, что площадка текучести есть у сравнительно немногих металлов — малоуглеродистой стали, латуни и некоторых отожженных марганцовистых и алюминиевых бронз. Большинству же металлов свойственен постепенный переход в пластическую область. Для сравнения на рис. 106 изображены диаграммы растяжения нескольких металлов кривая 1 — бронзы (а = 2470 кгс/см , б = 36%) 2 — углеродистой стали = 3580 кгс/см , б = 38%) [c.100]

Типичная диаграмма сжатия пластичного материала (малоуглеродистая сталь) показана на рис. 11.18, а. Вначале диаграмма имеет вид, аналогичный диаграмме растяжения. Дальше кривая идет круто вверх из-за увеличения площади сечения образца и упрочнения материала. Разрушения при этом не получается. Образец просто сплющивается (рис. 11.18, б), и опыт приходится прекращать. В результате испытания определяют предел текучести при сжатии. Для пластичных материалов пределы текучести при растяжении и сжатии практически одинаковы, но площадка текучести при сжатии выявлена значительно меньше, чем при растяжении. [c.42]

Современная испытательная машина обычно снабжена прибором для автоматической записи диаграммы растяжения — сжатия. Это дает возможность сразу после испытаний получить вычерченную в определенном масштабе кривую Р=/(Д/). [c.52]

При повторном нагружении образца диаграмма растяжения принимает вид прямой 1К и далее — кривой КСВ (рис. 45) так, как будто промежуточной разгрузки и не было. [c.54]

Диаграмма растяжения, построенная с учетом уменьшения площади р и местного увеличения деформации, называется истинной диаграммой растяжения (см. кривую ОС О на рис. 56). [c.64]

Так или иначе, но во всех случаях функция, отображающая диаграмму растяжения, подбирается в первую очередь в зависимости от формы кривой. Если в дальнейшем оказывается, что выбранная [c.356]

Для некоторых материалов без площадки текучести диаграмму растяжения в ее пластической части можно заменить степенной кривой [c.37]

При сложном напряженном состоянии такую простую зависимость, как диаграмма растяжения — сжатия, в общем случае мы не имеем. Однако в случае простого нагружения в условиях сложного напряженного состояния существует единая универсальная кривая упрочнения (см. рис. 11.12). На рис. 11.1 на примере испытания тонкостенной трубки показаны различные пути простого на- [c.250]

При обсуждении диаграммы растяжения (см. рис. 4.9) обращалось внимание на то, что при приложении нагрузки к кристаллу сначала наблюдается очень небольшая область упругих деформаций (е<С1%), для которой справедлив закон Гука. Следует заметить, что область упругих деформаций уменьшается с повышением температуры и становится ничтожно малой вблизи температуры плавления, В упругой области каждый атом кристалла лишь слегка смещается в направлении приложения нагрузки из своего положения равновесия в решетке. Вообще говоря, теория не позволяет предсказать значение предела упругости. Однако линейная зависимость между силой и упругой деформацией может быть объяснена тем, что кривую потенциальной энергии взаимодействия атомов (рис. 4.11) при малых смещениях можно аппроксимировать параболой U= x . Отсюда сила [c.128]

Ряд материалов, например, чугун, стекло, каменные материалы, кирпич, бетон относятся к так называемым хрупким материалам. Диаграмма растяжения таких материалов существенно отличается от диаграмм пластичных материалов. На рис. 2.94 показан примерный вид диаграммы растяжения чугуна. К характерной особенности всех хрупких материалов можно отнести разрушение образцов при ничтожно малых остаточных деформациях. На диаграмме растяжения почти не получается прямолинейного участка, искривление начинается при сравнительно небольших напряжениях, но сами деф)Ормации незначительны, так что отклонение от закона Гука невелико, поэтому в практических расчетах это отклонение не учитывается. При приближении к пределу прочности кривая быстро отклоняется вправо и происходит хрупкое разрушение образца. [c.278]

Предположим, что кривая, описываемая функцией (10.12) и построенная в осях ст , е , является единой для различных напряженных состояний. В таком случае ее можно определить из опытов при простом растяжении или сдвиге. Например, при одноосном растяжении имеем а = а и, если материал несжимаем, е — е. Таким образом, кривая, соответствующая соотношению (10.12), совпадает в данном случае с диаграммой растяжения материала. [c.296]

После стадии текучести материал вновь приобретает способность увеличивать сопротивление дальнейшей деформации и воспринимает возрастающее до некоторого предела усилие, что видно из диаграммы растяжения (рис. 4.3.2), по восходящей кривой ОЕ, называемой участком упрочнения. Точка Е соответствует наибольшему усилию Ртах которое может воспринимать образец. [c.53]

Если испытуемый образец, не доводя до разрушения, разгрузить (см. точку К на рис. 2.3, б), то в процессе разгрузки график зависимости между напряжением сг и деформацией е изобразится отрезком прямой KKi-При повторном нагружении образца диаграмма растяжения практически накладывается на прямую KiK и далее на кривую KDE, как будто промежуточной разгрузки и не было, рис. 2.3, б. Опыт показывает, что прямая КК параллельна прямой ОА первоначального нагружения. Последнее означает, что модуль упругости Е при нагрузке и при разгрузке имеет одно и то же значение. [c.51]

Заметим еще, что площадка текучести есть у сравнительно немногих металлов — малоуглеродистой стали, латуни и некоторых отожженных марганцовистых и алюминиевых бронз. Большинству же металлов свойственен постепенный переход в пластическую область. Для сравнения на рис. 106 изображены диаграммы растяжения нескольких металлов кривая / — бронзы (ств = 247 МПа, 6 = 36 %), 2 — углеродистой стали (ав = 358 МПа, 6 = 38 %) 3 — никелевой стали (ав = 715 МПа, 6 = 54 %) и 4 — марганцовистой стали (ств = 916 МПа,6 = 30 %). [c.109]

Зона АВ называется зоной общей текучести, а участок АБ диаграммы - площадкой текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести АВ для металлов не является характерным. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие площадка АБ не обнаруживается, и диаграмма растяжения образца имеет вид кривых, показанных на рис. 1.28. Кривая 1 типична для алюминия и отожженной меди, кривая 2 - для высококачественных легированных сталей. [c.69]

По-разному ведут себя пластичные и хрупкие материалы и при испытании на сжатие. Как уже упоминалось, для испытания на сжатие используют короткие цилиндрические образцы, располагаемые между параллельными плитами. Для малоуглеродистой стали диаграмма сжатия образца имеет вид кривой, показанной на рис. 1.43. Здесь, как и у диаграммы растяжения, обнаруживается площадка текучести с последующим переходом к зоне упрочнения. В дальнейшем, однако, нагрузка не падает, как при растяжении, а резко возрастает. Происходит это в результате того, что площадь поперечного сечения сжатого образца увеличивается сам образец вследствие трения на торцах принимает бочкообразную форму (рис. 1.44). Довести образец пластичного материала до разрушения практически не удается. Испытуемый цилиндр сжимается в тонкий диск (см. рис. 1.44), и дальнейшее испытание ограничивается возможностями машины. Поэтому предел прочности при сжатии для такого рода материалов найден быть не может (см. табл. 1.1). [c.87]

Обобщающий анализ свойств материала с учетом температуры и фактора времени оказывается очень сложным и не укладывается в простые экспериментально полученные кривые, подобные диаграммам растяжения. Функциональная зависимость между четырьмя параметрами <т, , температурой t° и временем t f интегральные соотношения входящих в нее величин. [c.92]

Так или иначе, но во всех случаях функцию, которой заменяют диаграмму растяжения, подбирают в первую очередь В зависимости от формы кривой. Если в дальнейшем оказывается, что выбранная функция при решении конкретной задачи [c.437]

Диаграмма растяжения чугуна (кривая II на рис. 2.12,й) по характеру аналогична диаграмме сжатия (кривая /), но предел прочности а р при растяжении значительно ниже, чем предел прочности с> , при сжатии [авр (1/3...1/5) ]. Иными словами, [c.39]

Рис. 4.III. Диаграмма растяжения (схема) образца из полимера, находящегося в кристаллическом состоянии участок ( —/ на диаграмме почти линейный Е иайти как tga все жа затруднительно), деформации упруги (релаксационные процессы мало заметны, в особенности при больших скоростях растяжения) длина участка 2 4 на диаграмме иногда достигает нескольких первоначальных длин образца точка 2 на кривой соответствует концу образования шейки установившегося поперечного сечения от точки 2 до точки 4 поперечные размеры шейки сохраняются неизменными в точке 4 шейка охватывавг весь образец первоначальный образец не ориенпфован участок образца, представляющий собой шейку ориентирован. 5 — точка диаграммы растяжения образца, соответствующая растяжению образца после того каЛ шейка охватила всю его длину после точки 4 происходит равномерное по длине уменьшение поперечного сечения образца.

Рис. 4.III. <a href="/info/4841">Диаграмма растяжения</a> (схема) образца из полимера, находящегося в <a href="/info/1568">кристаллическом состоянии</a> участок ( —/ на диаграмме почти линейный Е иайти как tga все жа затруднительно), <a href="/info/1488">деформации упруги</a> (<a href="/info/9387">релаксационные процессы</a> мало заметны, в особенности при больших <a href="/info/301341">скоростях растяжения</a>) длина участка 2 4 на диаграмме иногда достигает нескольких первоначальных длин образца точка 2 на кривой соответствует концу <a href="/info/147185">образования шейки</a> установившегося <a href="/info/7024">поперечного сечения</a> от точки 2 до точки 4 поперечные <a href="/info/387029">размеры шейки</a> сохраняются неизменными в точке 4 шейка охватывавг весь образец первоначальный образец не ориенпфован участок образца, представляющий собой шейку ориентирован. 5 — точка <a href="/info/4841">диаграммы растяжения</a> образца, соответствующая растяжению образца после того каЛ шейка охватила всю его длину после точки 4 происходит равномерное по длине уменьшение <a href="/info/7024">поперечного сечения</a> образца.

Характеристика диаграмм растяжения. Для расчета конструкций за пределом упругости необходимо знать диаграмму растяжения (сжатия) материала а = / (е). Для большинства металлов можно принять, что диаграммы растяжения и сжатия совпадают. На рис. 88 показаны характерные диаграммы растяжения материалов (241. Зона О А носит название зоны упругости. У некоторых материалов (например у малоуглеродных сталей) диаграмма растяжения 1 имеет площадку текучести АВ, которая называется зоной общей текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести для металлов не характерно. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие она не обнаруживается. Кривая 2 типична для высокопрочных легированных сталей, 4 — для высокопрочных алюминиевых сплавов, 5 — для большинства пластичных алюминиевых сплавов. Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным (в сотни раз), чем на упругом участке. [c.335]

На фиг. 31 (кривая в) приведена также диаграмма растяжения наво-дороживаемой в процессе деформации стали Ст. 3. Первый ее участок, связанный с упругой деформацией и с равномерной пластической деформацией ДГ, практически не изменился по сравнению с тем же участком диаграммы, полученной при растяжении ненаводорожен-ного образца. Зато второй участок диаграммы, связанный с сосредоточенной деформацией ДГ, резко сократился. Среднее значение отношения сосредоточенной деформации ДГ к полной деформации Д4 в этом случае составляло всего лишь [c.83]

Рассмотрим диаграммы циклического деформирования металла при асимметричном цикле в случае постоянных напряжений Омакс и Омин [99, 164] (рис. 9), при условии, ЧТО Омакс превышает предел текучести, сохраняя обозначения, принятые в этих работах. Такая диаграмма деформирования может быть представлена как совокупность кривой исходного деформирования (нулевой полуцикл), при котором спра ведлива диаграмма деформирования при статическом растяжении до напряжения Омакс и кривых деформирования в каждом из к последующих полуциклов [464]. Кривая циклического деформирования в к-м полуцикле описывается в координатах с началом в точке, соответствующей началу разгрузки в каждом полуцикле (рис. 9, а). [c.16]

Существуют пластические массы — эластомеры, которые обладают способностью деформироваться в значительных пределах, имеют так называемую высокоэластическую деформацию. Высокоэластическая деформация исчезает при снятии нагрузки, но от обычной упругой деформации отличается по величине и по механизму проявления. Напомним, что упругая деформация стали составляет около 0,1% и резко отграничена пределом текучести. Деформация эластомеров может превысить 1000 , а модуль их упругости очень мал и колеблется в пределах 20—200 кГ1см . При растяжении высокоэластичных тел зависимость между напряжением и деформацией не является линейной. Диаграмма деформации здесь имеет вид кривой, напоминающей по форме букву 5 (рис. 184). Таким образом, высокоэластические деформации не подчиняются закону Гука, и модуль упругости эластомеров является переменной величиной. Для суждения об упругих свойствах высокоэластичных материалов на основании кривой растяжения обычно пользуются значением [c.309]

Обобщающий анализ свойств материала с учеюм температуры и времени оказывается очень сложным и не укладывается в простые экспериментально полученные кривые, подобные диаграммам растяжения. Функциональная зависимость между четьтрьмя параметрами а, е, температзфой 1° и временем t [c.69]

Опытные данные, относящиеся к условиям прохсорциональ-ного нагружения, довольно хорошо подтверждают существование единой для всех видов напряженных состояний кривой зависимости октаэдрического напряжения от октаэдрического сдвига, а также устанавливаемую формулами (16.1.4) пропорциональность между девиатором напряжений и девиатором деформаций. Так обстоит дело, во всяком случае, для углеродистой и низколегированной стали, для титановых сплавов. Однако для некоторых сплавов, например алюминиевых и магниевых, а также высокопрочных сталей, уже диаграмма растяжения не совпадает с диаграммой сжатия, а в плоскости т — То опытные точки, соответствующие разным напряженным состояниям, не ложатся на одну кривую. Положение можно исправить, допустив, что пластический потенциал U зависит не только от второго инварианта девиатора, но, возможно, от третьего инварианта и от гидростатической составляющей тензора. Заметим, что уже уравнения (16.1.2) фактически вводят зависимость от третьего инварианта, поверхность нагружения в виде шестигранной призмы задается уравнением вида (15.1.5). [c.542]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...