Механічні властивості твердих тіл. Діаграма розтягування
Необхідні відомості про механічні властивості різних матеріалів отримують експериментально.
Для дослідження деформації розтягування стрижень з досліджуваного матеріалу за допомогою спеціальних пристроїв піддають розтягуванню (рис. 1), вимірюють подовження зразка і виникає в ньому напругу. На підставі даних досвіду будують графік залежності напруги від відносного подовження, званий діаграмою розтягування. Діаграма розтягування зображена на малюнку 2. При невеликих напругах (лінійний ділянку OA) відносне подовження прямо пропорційно напрузі, тобто виконується закон Гука. При подальшому збільшенні напруги деформація ще залишається пружною, але її залежність від напруги перестає бути лінійною (ділянка АВ).
Найбільша напруга, при якому справедливий закон
Гука, називають межею пропорційності.
Найбільша напруга, при якому деформація ще залишається пружною, називається межею пружності.
При напружених, що перевищують межу пружності, зразок після зняття навантаження не відновлює свою форму (пунктирна крива). Це пластичні деформації. Мірою залишкової деформації служить відрізок.
В області пластичної деформації (ділянка CD) деформація відбувається майже без збільшення напруги. Це явище називається плинністю. Напруга? Т, при якому матеріал тече, називають межею текучості. Матеріали, у яких область плинності CD значна, можуть без руйнування витримувати великі деформації. Якщо ж область текучості матеріалу майже відсутня, він без руйнування зможе витримувати лише невеликі деформації. Матеріал, який руйнується при невеликих деформаціях, називають крихким (скло, фарфор, чавун, бетон).
Для подальшого збільшення деформації необхідно знову збільшити напругу (ділянка DE). Після точки Е крива йде вниз і подальша деформація аж до розриву відбувається при все менших напругах. Найбільша напруга, яке здатний витримати зразок без руйнування, називають межею міцності.
Здатність матеріалу чинити опір руйнуванню і залишковій деформації, які виникають в результаті зовнішніх впливів, називають міцністю матеріалу.
Знання величин матеріалів важливо для використання їх у промисловості та будівництві.
При конструюванні машин і споруд не можна розраховувати на їх роботу в умовах, коли випробовувані ними напруги близькі до межі міцності матеріалу, з якого вони зроблені, так як це завжди буде створювати небезпеку руйнувань. На практиці допустиме напруження вибирають так, щоб воно складало лише деяку частину межі міцності.
Число, що показує, у скільки разів межу міцності? Ін перевершує допустиме (фактично чинне) напруга, називають запасом міцності (коефіцієнтом безпеки) n:
Для підвищення міцності матеріалів їх піддають термічній обробці і обробці тиском або вводять в них зміцнюючі домішки (легування).
Related posts:
- Механічні властивості твердих тіл Види деформацій. Деформацією називають зміну форми, розмірів тіла. Деформація може бути викликана дією на тіло доданих до неї зовнішніх сил. Деформації, які повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти на тіло, – пластичними. Розрізняють деформації розтягування і стиснення (одностороннього […]...
- Механічні характеристики властивостей матеріалу Для правильного побору матеріалу при розрахунках машин і споруд треба знати механічні властивості підбираються матеріалів, до яких відносяться: – Міцність – здатність матеріалу витримувати вплив зовнішніх сил без руйнування і виникнення небезпечних наслідків; – Пластичність – здатність матеріалу накопичувати пластичні деформації до руйнування; – Гнучкість – здатність матеріалу відновлювати свою форму і розміри після видалення […]...
- Характеристики міцності і пластичності. Діаграми розтягування Механічні характеристики. При побудові діаграми розраховуються величини, що мають умовний характер, зусилля в кожній з точок ділять на величину початкової площі поперечного перерізу, хоча в кожен момент йде деформація, і площа зразка зменшується. Діаграма розтягування не залежить від абсолютних розмірів зразка. Основні характеристики міцності: 1) межа пропорційності σпц = F1 / A0; 2) межу пружності […]...
- Механічні властивості металів Механічні властивості металів визначаються наступними характеристиками: межа пружності σТ, межа плинності σЕ, межа міцності відносне подовження σ, відносне звуження ψ і модуль пружності Е, ударна в’язкість, межа витривалості, зносостійкість. Твердість, обумовлена найпростішими неруйнівними методами, залежить в основному від вмісту вуглецю та умов термічної обробки сталі. Для грубої оцінки міцності можна користуватися таким співвідношенням: σВ = […]...
- Граничні і допустимі напруги. Умова міцності Граничним напруженням вважають напруга, при якому в матеріалі виникає небезпечний стан (руйнування або небезпечна деформація). Для пластичних матеріалів граничним напруженням вважають межа плинності, при якому пластичні деформації не зникають після зняття навантаження: σпред = σm. Для крихких матеріалів, де пластичні деформації відсутні, а руйнування виникає по крихкому типом (шийки не утворюється), за максимальне напруження беруть […]...
- Деформація і руйнування металів Додаток навантаження викликає деформацію. У початковий момент навантаження, якщо воно не супроводжується фазовими (структурними) змінами, викликає тільки пружну (оборотну) деформацію. По досягненні деякої напруги деформація (частково) стає незворотною (пластична деформація), необоротно при цьому змінюються і будова металу і, отже, його властивості Залежність деформації від напруги зображується так званої діаграмою розтягування. Умовне напруга: σ = P […]...
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Деформація розтягування, стиснення Розтягуванням або стисненням називають вид навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один внутрішній силовий фактор – поздовжня сила. Якщо поздовжня сила спрямована від перетину бруса, то брус розтягнутий. Розтягування вважають позитивною деформацією. Якщо поздовжня сила спрямована до перетину бруса, то брус стиснутий. Стиснення вважають негативною деформацією. Гіпотеза плоских перетинів. Поперечний перетин бруса, […]...
- Механічні властивості біологічних тканин Структура матеріалу є головним чинником, що визначає його механічні властивості і характер процесу руйнування. Більшість біологічних тканин є анізотропними композиційними (від лат. – Composition – поєднання) матеріалами, утвореними об’ємним поєднанням хімічно різнорідних компонентів. Склад кожного типу тканини сформувався в процесі еволюції і залежить від функцій, які вона виконує. Кісткова тканина Кость – основний матеріал опорно-рухового […]...
- Гіпотези міцності У кожній точці навантаженого тіла діють три головних напруги (у загальному випадку). Від співвідношення цих напруг залежить стан тіла. У разі складного напруги необхідно знати, яке поєднання з нескінченної кількості поєднань головних напружень створює небезпечний стан в точці тіла. При складанні умов міцності складного напруженого стану використовуються допустимі напруження, розраховані в результаті дослідів на розтяг […]...
- Межа міцності і руйнування Міцність – здатність тіл витримувати без руйнування прикладену до них навантаження. Міцність зазвичай характеризують величиною граничного напруження, що викликає руйнування тіла при даному способі деформування. Межа міцності – це максимальна напруга, при якому зразок ще не руйнується. Межа міцності залежить як від будови речовини, так і від способу деформування. Наприклад, для стегнової кістки людини межу […]...
- Види напруженого стану матеріалів Щоб розрахувати міцність бруса при деформаціях, потрібно визначити його напруга в поперечному перерізі. Якщо деформація складна, то говорять про необхідність встановити напружений стан в точці. Щоб знайти напруга в точці, через цю точку потрібно провести розтин. Через точку можна провести безліч перетинів, отже, і напружень в точці нескінченно багато. Сукупність усіх цих напруг називається напруженим […]...
- Закон Гука: фізика Деформацією називається зміна форми або об’єму тіла під дією прикладеної сили. Деформація є пружною, якщо після припинення дії прикладеної сили, вона повністю зникає. Якщо після припинення дії прикладеної сили об’єкт залишається деформованим, така деформація називається пластичної. Здатність тіла протистояти деформації називається пружністю. У техніці широко застосовуються пружинні пружини, за допомогою яких відбувається гасіння коливань, що […]...
- Змінні напруги. Основні визначення На практиці часто зустрічаються випадки, коли механізми і споруди працюють в умовах напружень, періодично змінюються в часі з якого-небудь закону. – Сукупність значень напруг протягом одного періоду їх змін носить назву циклу напружень. Характеристики (параметри) циклу: – Максимальним (мінімальним) значенням напруги (σmax (σmin)) називається його найбільше (найменше) алгебраїчне значення; – Середньою напругою називається половина алгебраїчного […]...
- Закон Гука Як пов’язана сила пружності з деформацією? Розтягуючи пружину, можна помітити, що чим деформація пружини, тим більше сила пружності. Це – спостереження. Воно показує, що за величиною деформації можна судити про силу пружності, тобто деформація може бути мірою сили. Щоб знайти співвідношення між деформацією пружини і силою пружності, треба поставити досвід. Поставимо досвід Виміряємо подовження пружини, […]...
- Сила пружності Сила пружності – це та сила, яка виникає при деформації тіла і яка прагне відновити колишні форму і розміри тіла. Сила пружності виникає в результаті електромагнітної взаємодії між молекулами і атомами речовини. Найпростіший варіант деформації можна розглянути на прикладі стиснення і розтягування пружини. На даному малюнку (x> 0) – деформація розтягу; (X <0) – деформація […]...
- Види розрахунків в опорі матеріалів До основних механічними властивостями матеріалів відносяться. Міцність – це здатність матеріалу не руйнуватися під навантаженням. Жорсткість – здатність незначно деформуватися під навантаженням. Витривалість – здатність тривалий час витримувати змінні навантаження. Стійкість – здатність зберігати первинну форму пружної рівноваги. В’язкість – здатність сприймати ударні навантаження. Відповідно до механічними властивостями матеріалів застосовуються такі види розрахунків: Розрахунок на […]...
- Властивості металів і сплавів Всі метали і сплави металів мають певні властивості. Властивості металів і сплавів поділяють на чотири групи: фізичні, хімічні, механічні та технологічні. Фізичні властивості. До фізичних властивостей металів і сплавів відносяться: щільність, температура плавлення, теплопровідність, теплове розширення, питома теплоємність, електропровідність і здатність намагнічуватися. Густина. Кількість речовини, що міститься в одиниці об’єму, називають щільністю. Щільність металу може […]...
- Вибіркове дроблення Застосовується для корисних копалин, що мають великі агрегати цінного компонента, які відрізняються по міцності від вміщуючих порід (вугілля, бурожелезняковие руди, залізні руди КМА, азбестовмісної руди, калійні руди та ін.) Дроблення частинок визначається кінетичної енергією, преобразуемой в роботу руйнування при зіткненні матеріалу з перешкодою: Е = m V2 / 2, де m – маса частинки, V […]...
- Фізичні і механічні властивості олефінів При дегідратірованіі первинних спиртів (в яких вуглецевий атом, пов’язаний з гідроксилом, з’єднаний лише з одним радикалом) передбачається наступний механізм: 1) протон (від будь кислоти) приєднується до вільної парі електронів кисневого атома з утворенням іона заміщеного оксония; 2) далі при нагріванні від іона заміщеного оксо-ня відщеплюється вода, в результаті чого повинен був утворитися карбокатіони СН3-СН2 +, […]...
- Фізико-механічні властивості алмазу Алмаз класифікується як самородний елемент і має найпростішу хімічну формулу C (вуглець) і свою кристалічну решітку, що складається з ковалентного зв’язку між атомами вуглецю, що дозволило зайняти по твердості 10 місце в шкалі Мооса. Ковалентний зв’язок найміцніша, що робить його міцним, але будова речовини іноді може допускати ще металеву, іонну і водневу зв’язку. Зв’язок має […]...
- Механічні хвилі в пружному середовищі Механічні хвилі – це хвилі, які розповсюджуються в пружної середовищі обурення, т. є. відбувається відхилення частинок середовища від положення рівноваги. Пружне середовище – це таке середовище, де її деформація пропорційна доданої силі. Швидкість хвилі – це швидкість, з якою поширюється обурення в пружної середовищі. Довжина хвилі – це відрізок траєкторії, на якій поширюється хвиля за […]...
- Перевірка міцності матеріалу при складному напруженому стані При необмеженій навантаженні матеріал конструкції або споруди проходить кілька стадій свого стану: – Пружну стадію, коли в матеріалі під впливом невеликих навантажень відбуваються пружні деформації; – Пластичну стадію, коли під впливом навантаження, що збільшується в матеріалі відбуваються пластичні деформації; – Стадію руйнації, коли під впливом великих навантажень тіло покривається тріщинами. У випадках лінійного напруженого стану […]...
- Механічні й електромагнітні коливання Хоча механічні та електромагнітні коливання мають різну природу, між ними можна провести багато аналогій. Наприклад, розглянемо електромагнітні коливання в коливальному контурі і коливання вантажу на пружині. Коливання вантажу на пружині При механічних коливаннях тіла на пружині, координата тіла буде періодично змінюватися. При цьому будемо мінятися проекція швидкості тіла на вісь Ох. У електромагнітних коливаннях з […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Залізо – фізичні властивості Термін “залізо” відповідає назві хімічного елемента, яким умовно називають низьковуглецевою сталю і чистим залізом. Чисте залізо містить не більше 0,6% домішок, в тому числі вуглецю не більше 0,04%. Найбільш шкідливими домішками всіх марок магнітного заліза є вуглець, кисень, сірка і фосфор. Особливо сильно погіршує магнітні властивості заліза вуглець у вигляді цементиту. Чисте залізо є основним […]...
- Механічні хвилі. Звук Механічні хвилі – це обурення середовища, що поширюються в просторі з плином часу. Хвилі, при поширенні яких частинки середовища зміщуються вздовж напрямку поширення хвилі, називають поздовжніми. Якщо частки середовища зміщуються поперек, то це поперечні хвилі. Частоту V коливань кожної точки середовища називають частотою хвилі. Величину Т, зворотну частоті, називають періодом хвилі. Амплітуду коливань частинок середовища […]...
- Діаграма стану системи залізо-вуглець При вивченні структури чавуну і сталі будують діаграми стану – графічні зображення, що дають наочне уявлення про кристалізації і перетвореннях, що відбуваються при їх нагріванні і охолодженні. Процес кристалізації залежить від того, які фази утворюються з рідкого розчину сплаву. Фазою називають однорідну частину системи, відділену від інших частин поверхнею розділу. Фази поділяються на тверді, рідкі […]...
- Властивості індуктивності Провідник з електричним струмом має здатність накопичувати енергію в магнітному полі. Подібне явище називається індуктивністю. У звичайного провідника, що має пряму форму, ця величина має невелике значення, але якщо провіднику надати вигляду спіралі і однакову спрямованість струму з сусідніми провідниками, то їх поля будуть взаємодіяти. При цьому посилиться індуктивність. Але є факт того, що повітря […]...
- Закон пружності Гука У закон Гука я закохався в дитинстві, бавлячись іграшкою “Слінки”, що складається з спіральної пружини. У 1660 р англійський фізик Роберт Гук відкрив закон пружності, що нині носить його ім’я. Закон стверджує, що при розтягуванні на відстань х будь-якого тіла, будь то металевий стрижень або пружина, що повертає сила F з боку тіла пропорційна х. […]...
- Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту Для вивчення ізотермічного перетворення аустеніту невеликі зразки стали нагрівають до температур, відповідних існуванню стабільного аустеніту, т. Е. Вище критичної точки, а потім швидко охолоджують, наприклад до +700, +600, +500, +400, +300 ° C і т. д., і витримують при цих температурах до повного розпаду аустеніту. Ізотермічне перетворення аустеніту евтектоїдной стали відбувається в інтервалі температур від […]...
- Закон Гука: визначення Закон Гука є основним законом теорії пружності, який говорить: Сила пружності, яка виникає при пружній деформації тіла (розтягуванні або стисненні пружини) пропорційна подовженню тіла (пружини) і спрямована в бік, протилежний напрямку переміщень частинок тіла при деформації. Якщо позначити подовження тіла через x, а силу пружності через FПр, то закон Гука можна представити у вигляді формули: […]...
- Одиниці напруги Одиниця напруги названа вольт (В) на честь італійського вченого Алессандро Вольта, який створив перший гальванічний елемент. За одиницю напруги приймають таке електрична напруга на кінцях провідника, при якому робота по переміщенню електричного заряду в 1 Кл по цьому провіднику дорівнює 1 Дж. 1 В = 1 Дж / Кл Крім вольта застосовують частинні та кратні […]...
- Види твердих тіл Все, що оточує нас речі мають різні властивості і характеристиками. Це залежить від багатьох факторів, в тому числі від фізичного стану. Крім рідин розрізняють тверді тіла. Всі тверді тіла можна роздягли на дві великі групи по різному станом: Кристалічні; Аморфні. Кристалічні та аморфні тверді тіла Кристалічними називають тіла, які мають особливу структурою молекулярних зв’язків між […]...
- Механічні явища механічного руху Якщо тіла змінюють своє положення в просторі, ми говоримо, що вони рухаються. При цьому вони можуть рухатися відносно одних тіл і спочивати (перебувати в стані спокою) щодо інших. Тобто рух завжди відносно. При русі тіло як би описує деяку лінію в просторі. Якщо тіло рухається вздовж прямої, його рух називають прямолінійним. У цьому випадку траєкторія […]...
- Закон Гука – формула і визначення Закон Гука був відкритий в 18-му столітті англійцем Робертом Гуком. Це відкриття про розтягування пружини є одним із законів теорії пружності і виконує важливу роль в науці і техніці. Визначення і формула закону Гука Формулювання цього закону виглядає наступним чином: сила пружності, яка з’являється в момент деформації тіла, пропорційна подовженню тіла і спрямована протилежно руху […]...
- Механічні хвилі, частота хвилі Якщо в якомусь місці пружного середовища (твердого, рідкого або газоподібного) порушити коливання його часток, то внаслідок взаємодії між частинками це коливання почне поширюватися в середовищі від частинки до частинки з деякою швидкістю v. Наприклад, якщо в рідке або газоподібне середовище помістити нестійке тіло, то коливальний рух тіла буде передаватися прилеглим до нього часткам середовища. Вони, […]...
- Діаграма залізо-цементит Діаграма залізо-цементит охоплює стан залізовуглецевих сплавів, які містять до 6,67% вуглецю. Вуглецеві сталі – це сплави заліза, що містять до 2,14% вуглецю. Стали, що мають у своєму складі до 0,8% вуглецю, називаються доевтектоїдної, 0,8% вуглецю – ев-тектоіднимі, понад 0,8 до 2,14% – заевтектоідних. Білі чавуни – це сплави заліза, що містять від 2,14 до 6,67% […]...
- Технологія виробництва і властивості сплавів з ефектом пам’яті форми Нікелід титану в рідкому стані легко поглинає гази і взаємодіє з багатьма речовинами. Тому його виплавка проводиться в вакуумі або атмосфері чистого інертного газу. До злитків пред’являються високі вимоги по однорідності хімічного складу і чистоті від домішок. Хороша якість металу досягається застосуванням комбінованого способу плавки, при якому спочатку плавка проводиться у вакуумній гарнісажной печі, після […]...
- Деформація Сили пружності виникають при деформаціях тел. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. До деформацій відносяться розтяг, стиск, крутіння, зрушення і вигин. Деформації бувають пружними і пластичними. Пружна деформація повністю зникає після зняття зовнішнього впливу, яке викликало деформацію. У результаті деформований спочатку тіло відновлює свої первинні розміри і форму. Пластична деформація зберігається (можливо, частково) […]...