Пределы упругости и прочности

ПРЕДЕЛЫ УПРУГОСТИ И ПРОЧНОСТИ [c.77]

Особенности поведения тела под действием внешних механических нагрузок и возможности практического применения материалов для различных нужд полностью определяются значениями модулей упругости (всестороннего сжатия, Юнга и др.) и расположением точек пределов упругости и прочности. Например, такие материалы, как сталь и титан, обладают высокими значениями модулей упругости, высокими пределами упругости и прочности. Это позволяет широко использовать их в различных сооружениях и машинах. [c.155]

Межатомные (или межмолекулярные) силы сцепления, связывающие между собой частицы в кристалле, очень трудно измерить экспериментально, поскольку основные механические характеристики, в том числе пределы упругости и прочности, зависят прежде всего от наличия дефектов в структуре. Вместе с тем очевидно, что тот или иной вид сил связи между частицами вещества (в кристалле) оказывает определенное влияние на величину и характер поверхностных сил. В дальнейшем это обстоятельство будет рассмотрено подробнее. [c.36]

Аморфные материалы удовлетворяют почти всем требованиям, которые предъявляются к материалам, идущим на изготовление чувствительных элементов и датчиков, измерительных инструментов, а именно высокие значения предела упругости и прочности, высокая магнитная проницаемость, низкое значение коэрцитивной силы, высокая механическая прочность и надежность, термическая стабильность, чувствительность, широкий диапазон измеряемых усилий и напряжений, малая инерционность, небольшие габариты изделий. [c.610]

Физические (сжимаемость, пористость, проницаемость, удельное электрическое сопротивление, скорости упругих волн и др.) и механические свойства (пределы упругости и прочности) горных пород, как было показано во П главе, при всех видах объемных напряженных состояний зависят от деформационного поведения пород. Исходя из этого, при разработке экспериментальной аппаратуры основное внимание было уделено измерениям объемных деформаций пород. [c.47]

Как видно, падение жесткости при переходе за предел упругости является временным (если только напряжение при перегрузке не превосходит предела прочности материала). Претерпев остаточную деформацию, система снова приходит в упругое состояние. Поведение ее при повторных нагружениях определяется законами упругой деформации, но только при новых значениях предела упругости и новых начальных координатах. [c.207]

Основными характеристиками упругости и прочности материалов, используемыми в практических расчетах, являются предел упругости Оуп, предел текучести и временное сопротивление (предел прочности) (От). Для малоуглеродистой стали, имеющей площадку текучести, например для стали Ст2, эти характеристики следующие Оуп = 2000 кгс/см , = 2200 ч- [c.94]

Предварительная вытяжка в холодном состоянии за предел текучести (наклеп) очень сильно повышает предел текучести и прочности, но снижает остаточное удлинение после разрыва. Материал становится более упругим и прочным, но менее пластичным. [c.112]

Жесткостью называется способность материала деталей сопротивляться изменению формы и размеров при нагружении. Жесткость соответствующих деталей обеспечивает требуемую точность машины, нормальную работу ее узлов. Так, например, нормальная работа зубчатых колес и подшипников возможна лишь при достаточной жесткости валов. Диаметры валов, определенные из расчета на жесткость, нередко оказываются большими, чем полученные из расчета на прочность. Нормы жесткости деталей устанавливаются на основе опыта эксплуатации деталей машин. Значение расчета на жесткость возрастает, так как вновь создаваемые высокопрочные материалы имеют значительно более высокие характеристики прочности (пределы текучести и прочности), а характеристики жесткости (модули продольной упругости и сдвига) меняются незначительно. [c.11]

Мы говорим о кратком рассказе, так как полагаем, что учащиеся будут выполнять соответствующую лабораторную работу, в ходе которой определят пределы текучести и прочности, найдут значения величин б и ф и, конечно, получат диаграмму растяжения. Пределы пропорциональности и упругости в лабораторной работе определяться не будут, об этих характеристиках надо рассказать несколько подробнее, дав понятие не толь- [c.75]

Из рис. 5-6 следует, что у керамики предел упругости и предел прочности при статическом растяжении практически совпадают, а у металла перед разрушением обнаруживается пластическое течение. [c.79]

Для оценки влияния поверхности раздела на механические свойства рассмотрены результаты аналитических и экспериментальных исследований композитов с металлической матрицей. Для конструкционных композитных материалов наиболее важными являются следующие свойства модуль упругости, пределы текучести и прочности, характеристики микродеформации, ползучести и усталости. Поверхность раздела наиболее полно определяют структура, стабильность и прочность связи. Для оценки прочности связи и эффективности передачи нагрузки полезно простое правило смеси при этом необходимо, однако, учитывать все допущения и ограничения такого подхода. [c.263]

Предел упругости и предел прочности называют прочностными характеристиками материала. К деформационным характеристикам относятся относительное остаточное удлинение, уменьшение плош,ади поперечного сечения при продольных и поперечных деформациях. [c.23]

Расчету на прочность дисков турбомашин посвящена обширная литература. Известен ряд разработанных методов расчета напряжений и деформаций, возникающих в тонком диске вследствие вращения и неравномерного температурного ноля [6, 63, 78, 98, 120, 158 и др.]. Применение современных вычислительных средств позволяет без особых затруднений учитывать в расчете влияние температуры на физико-механические характеристики материала, рассматривать деформации за пределом упругости и в условиях ползучести. При этом отличия между расчетными методами, если они опираются на одни и те же предпосылки, становятся малосущественными. [c.136]

В соответствии с этой кинетической теорией, согласно которой одним из фундаментальных свойств прочности является ее зависимость от времени, деформация и разрушение должны характеризоваться не предельными напряжениями, а скоростью деформации и разрушения, кроме того, долговечностью — временем, требующимся для разрушения. Пределы упругости, текучести, прочности являются с этой точки зрения только некоторыми условными характеристиками. [c.20]

Поперечные градиенты являются источниками ошибок при определении предела прочности., испытуемого материала, а продольные искажают характеристики пластичности и определяемые по обычной методике значения пределов упругости и текучести. В случае длительных статических испытаний пластичных материалов результаты нельзя считать достоверными вследствие изменения сечения образца на отдельных участках и возникающих локальных тепловых концентраций. Метод целесообразен при испытаниях металлокерамических материалов типа карбида кремния, а также хрупких жаропрочных, материалов с высоким электросопротивлением при условии соблюдения мер для выравнивания температуры по всему объему образца. [c.285]

Модуль упругости при сдвиге кручением О, предел упругости и предел пропорциональности определяют путем точного измерения деформации при кручении с помощью тензометров. Остальные механические характеристики при кручении (наиболее важными из которых являются предел текучести Тд з и предел прочности определяют обычно по диаграмме кручения, т. е. по кривой зависимости между крутящим моментом Л4 и углом ф закручивания рабочей части образца (или относительным сдвигом у, пропорциональным углу закручивания рабочей части образца). [c.464]

Известно, что процесс упрочнения связан с пластической деформацией, в результате которой происходит повышение характеристик прочности (предела прочности, предела текучести и предела упругости) и снижение характеристик пластичности. Разупрочнение же связано с образованием и развитием трещины усталости [2, 3, 4]. [c.34]

Механические свойства хромоникелевой стали характеризуются низкой, присущей аустениту, твёрдостью, невысоким пределом прочности при растяжении,низкими пределами упругости и пропорциональности, весьма высокой пластичностью (определяемой относительным удлинением, поперечным сужением при разрыве, ударной вязкостью и. штампуемостью ) и сравнительно высоким сопротивлением истиранию. [c.489]

Ванадиевый ангидрид и ванадаты используются в качестве катализаторов при получении серной кислоты. Добавки ванадия к стали повышают ее предел упругости, износостойкость, прочность. Ванадиевые стали широко используются в авто- и авиастроении, некоторых других отраслях машиностроения, в производстве режущего инструмента. Большую техническую ценность имеют и другие сплавы, содержащие ванадий (алюминиевые сплавы, ванадиевые бронзы). [c.380]

Характеристики сопротивления циклическому нагружению устанавливаются с учетом температурных, зависимостей модуля упругости Е пределов текучести и прочности Пд, относи-тельного сужения ф/ и предела вынос.ливости для расчетных температур по п. 2.2.3. [c.228]

Отпуск. Существуют следующие виды отпуска а) низкий (при температуре 150—280° С), применяемый для снижения внутренних напряжений и хрупкости при сохранении или небольшом снижении твердости. Этому виду отпуска подвергаются в основном детали после цементации и закалки и инструменты, изготовленные из углеродистых и легированных инструментальных сталей б) средний (при 350—500°С)— для повышения предела упругости и вязкости, которому подвергаются в основном пружины в) высокий (при 500—650°С)— для получения высокой прочности и хорошей сопротивляемости ударным нагрузкам. [c.32]

Исходные положения. Свойства материала. Функционирование изделий с механическими свойствами выражают через такие параметры свойств материала, как удельная масса, удельная стоимость, коэффициент линейного расширения, предел текучести и прочности, модуль упругости. Различают два вида свойств материала свойства исходного материала и свойства материала детали. [c.241]

Известно, например, что наружная поверхность изделий охлаждается быстрее ядра, независимо от природы веш,ества. Однако, если теплопроводность веш,ества (например, металла) достаточно велика, то разность температур практически настолько ничтожна, что изделие небольшой толш,ины не испытывает су-ш,ественных напряжений при охлаждении. Наоборот, стекло (глазурь), обладающее очень малой теплопроводн остью, испытывает при резком охлаждении настолько значительные напряжения, что оно разрывается на куски. Результаты возникающих напряжений сказываются даже спустя длительное время. Не всегда цек на глазури появляется сразу по выгрузке изделий из печи, иногда только с течением времени. Если керамика сама по себе в значительной степени чувствительна к резким изменениям температуры, то такая сложная резко разнородная система, как глазурь—керамика, обладает еще большей чувствительностью, особенно резко проявляющейся при разных коэффициентах термического расширения обоих слоев. Если этот коэффициент у керамики меньше, чем у глазури, то последняя при охлаждении находится в растянутом состоянии и претерпевает напряжение разрыва. Так как свободное смещение вдоль поверхности контакта невозможно, а застывшая глазурь (стекло) значительно слабее сопротивляется разрыву, чем сжатию, то при достижении напряжений, превышающих допустимые пределы упругости и прочности, неэластичная корка лопается. [c.50]

Анализируя эти данные, Вертгейм отметил, что в общем случае при расположении атомов в виде последовательности по признаку значения межатомного расстояния обнаруживается возрастание значений модулей с уменьшением межатомного расстояния. Он наблюдал, что подобно описанной выше ситуации, характерной для чистых металлов, предел упругости и прочность не поддаются представлению при помощи обобщенной модели. В частности, он пришел к заключению, что ни предел упругости, ни максимальное удлинение, ни прочность не могут быть вычислены для бинарных сплавов а priori, исходя из известных соответствующих значений характеристик для каждого из двух компонентов и химического состава. С другой стороны, он обнаружил, что модуль Е изменяется линейно с изменением процентного содержания компонентов. Конечные крайние точки определялись по экспериментально найденным значениям Е для чистых металлов i). Указанная линейная зависимость для тех сплавов, для которых было испытано достаточное количество образцов с различным процентным содержанием компонентов, показана на рис. 3.27. [c.311]

Температурная зависимость модулей и и в опытах с квазиста-тическим нагружением мертвым грузом была, конечно, только одним аспектом интересов Ли в его температурных опытах, выполнявшихся при использовании электрической печи. Его экстензометр, снабженный зеркалом, позволял с помощью подзорной трубы определять деформации снаружи печи. Он также рассмотрел температурные зависимости пределов упругости и прочности ), пластич- [c.488]

К материалам для изготовления гибких пластин и пружин предъявляется ряд требований, главные из которых малые значения модулей и С малая зависимость модулей Е и С от температурй высокие значения пределов упругости и прочности низкий температурный коэффициент линейного расширения и т. п. [c.102]

Для повышения прочности и износостойкости в стали добавляют один или несколько легирующих элементов. Хром является одним из наиболее универсальных и широкоирименяемых легирующих элементов. Хром усиливает действие углерода, повышает твердость, стойкость к износу, расширяет предел упругости, увеличивает прочность на разрыв и прокаливаемость. Никель увеличивает ударную прочность, предел упругости и прочность стали на разрыв. Прочная н вязкая поверхность никелевых сталей обеспечивает высокую стойкость к усталости и износу. Никелевые стали хорошо подвергаются цементации, никель уменьшает деформацию и обеспечивает хорошие свойства сердцевины. Молибден увеличивает прокаливаемость сталей и оказывает значительное влияние на уменьшение твердости сталей при температурах отпуска. Титан размельчает зерно — обрабатываемость ухудшается. [c.83]

В настоящее время нет окончательного обоснованного мнения о том, какими механическими характеристиками должен обладать металл для лучшего сопротивления эрозии. Этот факт может найти свое объяснение в том, что при принятии тепловой теории эрозионного разрушения, устанавливающей вынос с поверхности изделия тонкого слоя полужидкого или совсем расплавленного металла, механические свойства поверхностного слоя, по-видимому, не играют определяющей роли. Действительно, при расплавлении границ зерен или отдельных структурных составляющих, вероятно, не имеет значения, твердый или мягкий был материал, с высоким или низким пределом упругости и прочности, с большим или малым значением ударной вязкости и т. д. Однако совсем не учитывать механические свойства материала изделий, конечно, нельзя. Следует признать, что высокие характеристики прочности, при одновременной хорошей пластичности и вязкости, безусловно, способствуют лучшей работе изделий в условиях воздействия горячих газовых струй. Основным здесь является не то, какими свойствами обладает металл при комнатной температуре, а то, как эти свойства изменяются с повышением температуры и какие характеристики имеет металл при высоких рабочих температурах. Проведенные исследования показали, что, например, образцы из чистого молибдена или хрома, имеющие твердость по Виккерсу в пределах 40—50 кПммР-, при измерении в вакууме на приборе Гудцова—Лозинского в диапазоне 1050—1100° С, обладают значительно более высокой эрозионной стойкостью, чем образцы из конструкционной стали, имеющей при тех же температурах твердость 3—5 кГ/мм . В данном случае малое разупрочнение сплавов при высоких температурах способствует лучшей сопротивляемости эрозионному разрушению. [c.146]

Деформация образца за пределом упругости состонг изупругой и остаточной, причем упругая часть деформации подчиняется закону Гука и за пределом пропорциональности (см. рис. 19.6). Если нагрузку снять, то образец укоротится в соответствии с прямой TF диаграммы. При повторном нагружении того же образца его деформация будет соответствовать диаграмме FTBD. Таким образом, при повторном растяжении образца, ранее нагруженного выше предела упругости, механические свойства материала меняются, а именно повышается прочность (предел упругости и пропорциональности) и уменьшается пластичность. Это явление называется наклёпом. [c.195]

Следуюп(им важным требованием к материалам деталей узлов трения являются высокие характеристики механических свойств предела прочности (о ), предела упругости (а ), предела текучести (а,.), относительного удлинения и сужения (е, Предел прочности определяет несущую способность узла, а предел упругости и предел текучести характеризуют предельное значение контактных напряжений для упругих деформаций при фрикционном взаимодействии. Относительное удлинение и относительное сужение - это, как известно, показатели пластичности, играюпдие большую роль в механизме фрикционного взаимодействия. [c.13]

Несколько другой характер изменения уплотнения и графитизации от числа циклов имеют характеристики, полученные из опытов на изгиб (см. табл. 6.14). Увеличение числа циклов уплотнения с 7 до 13 весьма эффективно сказывается на значениях предела прочностн для всех направлений армирования, для модуля упругости — только для направлений с меньшим коэффициентом армирования (дг, у). В направлении г модуль упругости с увеличением числа циклов уплотнения заметно снн.жается, а после проведения графитизации при повышенной температуре его значение несколько увеличивается, но резко снижается прочность при изгибе (так же как и при растяжении). Для направлений с меньшим коэффициентом армирования (х, у) графитизация практически не оказывает заметного влияния на модуль упругости и прочность при изгибе (см. табл. 6.14). [c.183]

Упруго-пластическая деформация поверхностного слоя в процессе механической обработки вызывает изменение структурночувствительных физико-механических и химических свойств в металле поверхностного слоя по сравнению с исходным его состоянием. В деформированном поверхностном слое возрастают все характеристики сопротивления деформированию пределы упругости, текучести, прочности, усталости. Изменяются характеристики прочности при длительном статическом и циклическом нагружении в условиях высоких температур. Снижаются характеристики пластичности относительное удлинение и сужение, повышается хрупкость (уменьшается ударная вязкость), твердость, внутреннее трение, уменьшается плотность. Металл в результате пластической деформации упрочняется. [c.50]

Кратковременное динамическое старение образцов при комнатной температуре (пластическая деформация е л При этом составила 0,05%) сравнительно мало увеличивает редел упругости о,ов с 88 до 95 кгс/мм. При последующем после деформации нагреве до 4М° С наблюдается дальнейшее повышение предела упругости до 103 кгс/мм . пределы текучести и прочности, а также твердость после такой обработки, как показали наши опыты, практически не изменяется. Как известно, пластичеси ая деформация вызывает появление Свежих дислокаций. При нагреве после малых степеней деформации идет термически активируемый процесс перераспределения наи( лее подвижных дислокаций, что, в свою очередь, приводит к релаксации локальных пиковых [c.46]

Для поршневых колец, работающих при повышенных температурах (примерно до 250°), в условиях полусухого трения, наиболее пригодной является перлитная или сорбитная (после термообработки) структура с минимальным количеством феррита. Эта структура сообщает кольцу необходимую прочность, вязкость и хорошие антифрикционные свойства. Составы колец зависят от способа изготовления, определяющего скорость остывания отливок. При отливке индивидуальных колец в сырые формы обычный перлитный состав (№ 31) имеет повышенное содержание и до 3,0% 51 (для колец толщиной в 3—4 мм). Это обеспечивает перлитную структуру в тонких отливках и отсутствие как местных отбе-лов, так и феррито-графитной псевдоэвтектики, снижающих упругие и антифрикционные свойства. Повышенное количество фосфора, помимо необходимой жидкотекучести, способствует распределению фосфидов в виде разорванной сетки. Сера назначается до 0,07% для обеспечения хорошей заполняемости формы, хотя содержание до 0,1% 5 не оказывает вредного влияния на работу колец. Плавка чугуна для колец обычно производится дуплекс-процессом (вагранкагэлектропечь), что обеспечивает однородность состава и высокий перегрев. Оптимальная твёрдость колец, обладающих нормальной упругостью и прочностью, лежит в пределах 97 — 103. [c.50]

Бериллиевая бронза. Бериллиевые бронзы обладают высокой прочностью, электропроводностью, теплопроводностью, коррозионной устойчивостью и хорошими антифрикционными свойствами, хорошо переносят обработку давлением (прокатку и волочение). Из берил-лиевой бронзы изготовляются пружины и пружинящие детали ответственного назначения, так как она обладает большой прочностью на изгиб, высокими пределами упругости и усталости и большим модулем упругости, достигающим 14 000 кг мм>. Значительно распространены бериллиевые бронзы для изготовления пружинящих электрических контактов, а также в телефонном и телеграфном деле и в оборонной промышленности. [c.124]

Наиболее мягкие алюминиевые сплавы имеют твёрдость 30—40 кг1лсм и предел прочности не менее 10 кг/мм . Удлинение всех сплавов в литом состоянии обычно незначительно— 1—20 о, но после обработки давлением сплавы становятся весьма пластичными — удлинение не менее ЮО/о-Пределы упругости и текучести мягких алюминиевых подшипниковых сплавов невы- [c.213]

Хотя при самом возникновении сопротивления материалов вопрос о прочности был поставлен в связи с чисто практическими задачами, в дальнейшем сопротивление материалов развивалось в значительной степени по линии теоретической, что и вызывало иногда разрыв между peзyльtaтaми исследований и их приложениями на практике. Лабораторное изучение материалов шло особняком, главным образом по линии установления норм для приемки разных материалов. В настоящее время сопротивление материалов изучает реальные материалы с точки зрения их работы в конструкциях путем широких экспериментальных и теоретических исследований, что открывает возможность решения ряда новых практических задач. Таковы задачи изучения прочности новых материалов, условий их разрушения, задачи определения напряжений не только в пределах, но и за пределами упругости, и другие. [c.24]

В результате упрочняющей холод, ной пластической деформации патента-рованная проволока приобретает значительные остаточные напряжения, которые сильно снижают предел упру, гости, почти не влияя на предел проч. ности. Для уменьшения этих напряже-ний и повышения предела упругости и релаксационной стойкости— основных характеристик пружинной стали— готовые пружины после навивки или гибки подвергают последующему низкотемпературному отпуску при 200— 300 °С. Рост предела упругости в результате этого отпуска достигает примерно 100 % исходной величины, тогда как предел прочности возрастает примерно лишь на 10 %. Релаксационная стойкость пружин после отпуска возрастает по сравнению с неотпу-щенными примерно в 2—3 раза. Также возрастает и предел выносливости (на 5—10 %), причем температура от. пуска для достижения максимума этого свойства обычно выше (300—350 °Qi чем температура отпуска для достижения максимального предела упругости (обычно 200—300 °С) (табл. 2). При назначении режима отпуска следует учитывать влияние не только температуры, но и его продолжительности [c.208]

Кремний является хорошим раскнслителем, поэтому его сплавы используют при производстве сталей многих марок. Расход ферросилиция (в пересчете на ФС45) составляет 0,65 /о от выпуска стали. Обычно в сталях содержится 0,12—0,35 % Si, в высоколегированных кремнистых сталях его содержание достигает 2—3 % и более. В трансформаторной стали кремний снижает потерн на гистерезис. В сочетании с другими элементами, особенно с хромом, кремний добавляют в инструментальные, коррозионно- II жаростойкие, рессорно-пружинные и другие стали. Введение в конструкционную сталь до 2 % Si повышает ее твердость, прочность, пределы упругости и текучести. Кроме того, на 1 т литья расходуется в пересчете на ФС18 20 кг ферросилиция и потребление ферросилиция в литейном производстве составляет 30—40 % от потребления сталеплавильной промышленностью. [c.33]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...