Техническая механика - Учебное пособие

Влияние скорости нагружения на механические характеристики материалов Определение модуля упругости Юнга, коэффициента поперечной деформации Пуассона, ударной вязкости и твердости материалКроме того, оно может производиться в исследовательских целях, например для изучения условий прочности в сложных напряженных состояниях или вообще для выявления механических свойств материала в различных условиях. Испытания материалов производится с образцами, размеры и форма которых могут варьироваться в зависимости от имеющейся измерительной аппаратуры и самих условий испытаний. Одним из видов механических испытаний являются технологические пробы, дающие не объективные, а только сравнительные характеристики свойств материала при строго регламентированных условиях испытания. В некоторой мере к технологическим пробам могут быть отнесены также испытания на усталостную прочность. К технологическим пробам относится проба металлов на загиб до заданного угла, до параллельности сторон образца на оправке установленного диаметра, до соприкосновения сторон; проба проволоки на перегиб, всевозможные испытания труб и т. д.В зависимости от времени приложения нагрузки и назначения испытательные машины делятся на следующие группы: 1. К достоинствам таких машин относятся более удобное центрирование образца по оси приложения нагрузки и, как правило, исключение влияния веса захватов, компактность конструкции. Горизонтальные машины, в которых ось образца размещается горизонтально, применяются в основном только для испытаний на растяжение длинных канатов, цепей, стержней и т. п., а также для испытаний на кручение. Механические приводы используются преимущественно в испытательных машинах с предельной нагрузкой до 0,15 Мн (15 Т), для машин с большими предельными нагрузками применяются гидравлические приводы. Машины для испытания на растяжение (разрывные машины) при применении реверсора могут быть использованы для испытаний на сжатие.Почти все металлы подвергаются испытанию на прочность при растяжении. Для проведения испытаний на растяжение используют стандартные образцы круглого или прямоугольного сечения, которые закрепляется в захватах машины. При включении машины захваты расходятся в разные стороны, а образец постепенно растягивается.Испытание на растяжение является одним из видов испытания, позволяющим выявить наиболее важные свойства материалов. Машина состоит из 2-х основных частей, связанных маслопроводами: узла собственно машины, узла пульта управления, включающего силоизмеритель, насосную установку, создающую рабочее усилие, и систему управления. Если мы обратим внимание на диаграмму растяжения, то мы увидим зону ОА,которая носит название зоны упругости. Ордината т.А - Рп - называется силой, соответствующей пределу пропорциональности. Зона ВС называется зоной общей текучести, а участок ВС диаграммы - площадкой текучести.Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности (РП). Величина предела пропорциональности зависит от той степени точности, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую. Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости (РУ ) - наибольшего напряжения, до которого материал не получает остаточных деформаций. Для того чтобы найти предел упругости, необходимо после каждой дополнительной нагрузки образец разгружать и следить, не образовалась ли остаточная деформация. Так как пластические деформации в отдельных кристаллах появляются уже в самой ранней стадии нагружения, ясно, что величина предела упругости, как и предела пропорциональности, зависит от требований точности, которые накладываются на производимые замеры.A = ?*Рв.* ?lполн - работа, затраченная на разрыв образца, где ? - коэффициент полноты диаграммы; для малоуглеродистой стали его можно принять равным 0,85; ?lполн. А0=А/V0=А/( lраб*F0)= ?*Рв*?полн - удельная работа, затраченная на разрыв: У пластичных сталей удельная работа, затрачиваемая на разрыв, как правило, бывает больше, чем у хрупких сталей, обладающих большим пределом прочности. По найденным выше характеристикам можно построить диаграмму "напряжение - относительная деформация" ? - ?. Диаграмма называется условной, так как при ее построении не учитывается уменьшение площади поперечного сечения при растяжении образца, а также принимается среднее значение продольной деформации в пределах рабочего участка. Где ?п-предел пропорциональности, ?у - предел упругости, ?т - предел текучести, ?в - предел прочности, ?р - нормальные напряжения в момент разрыва образца, Fш - площадь поперечного сечения шейки, dш-диаметр шейки, определяемый замером образца после разрыва.Если образец нагрузить до напряжений, больших ?у, но меньших ?в, например до точки К диаграммы, а затем начать разгружать, то разгрузка будет происходить по прямой KL, параллельной начальному линейному участку диаграммы. После разгрузки деформация образца уменьшится, но полностью не исчезнет. Отрезок LM определяет величину исчезающей,

Содержание

1. Назначение и виды механических испытаний

2. Типы и устройство испытательных машин

3. Форма стандартных образцов для испытаний материалов на растяжение

4. Диаграмма растяжения малоуглеродистой стали

5. Основные механические характеристики материала: предел пропорциональности; предел упругости; предел текучести; предел прочности

6. Работа, затраченная на разрушение образца

7. Показатели пластичности материала

8. Разгрузка и повторное нагружение. Упрочнение, наклеп

9. Упругая и пластическая деформации, механизмы их образования

10. Понятие о последействии (ползучесть, релаксация)

11. Форма стандартных образцов для испытаний материалов на сжатие

12. Диаграмма сжатия пластичных материалов

13. Диаграммы растяжения и сжатия хрупких материалов