s = N/A ≤ [s]
Відносна поздовжня деформація e = Dl/l
Між напруженнями і деформаціями існує залежність, відома за назвою закон Гука. Для розтягу (стиску) вона має вид s = Е e, де Е - модуль пружності першого роду (модуль Юнга).Він характеризує жорсткість матеріалу.Для сталі Е = (2...2,1) 105 МПа, для чавуна Е = (1,15...1,6) 105 МПа.
N/A = ED l / l. Þ D l=Nl/EA
Добуток ЕА називається жорсткістю поперечного перерізу бруса при розтягу (стиску).
Відносна поперечна деформація бруса де Δ а = a 1 – a, Δ b = b 1 – b – абсолютні поперечні деформації
Для ізотропних матеріалів у будь-якому напрямку поперечні деформації однакові
Коефіцієнт Пуассона характеризує пружні властивості матеріалів і являє собою відношення по модулю поперечної деформації до поздовжньої
Для різноманітних матеріалів m має значення від 0 (коркове дерево) до 0,5 (гума). Для сталі коефіцієнт Пуассона дорівнює 0,25...0,3, для чавуна, цинку, міді він має значення від 0,23 до 0,36.
Умова жорсткості, а проведені по ньому розрахунки є розрахунками на жорсткість
Досліди на розтяг Зразки для випробування на розтяг: a) – циліндричний зразок; б) – плоский зразок | |
Діаграма розтягу маловуглицевої сталі | Перша ділянка (OА) – зона пружних деформацій, в якій має місце лінійна залежність між навантаженням і видовженням, тобто в межах прямої ОА справедливий закон Гука. Друга ділянка (АВ) – зона пружних деформацій, в якій залежність між навантаженням і видовженням нелінійна. До точки В деформації залишаються пружними, тобто при знятті навантаження деталь відновляє свої розміри і форму. Третя ділянка (BC) – ділянка, на якій з’являються пластичні деформації зразка. Цей процес називається текучостю матеріалу. На цій ділянці має місце нелінійна залежність між навантаженням і видовженням зразка. |
Четверта ділянка (CD) – горизонтальна ділянка, на якій деформації зростають без збільшення навантаження. Ця ділянка називається площадкою текучості.
П'ята ділянка (DK) – зона зміцнення. Якщо зразок навантажити силою, що відповідає, наприклад, точці L діаграми, а потім зняти навантаження, то процес розвантаження відображується прямою LL΄, параллельною ОА. Зразок при цьому буде мати залишкову деформацію Δ l ′ост. При повторному навантаженні процес буде проходити по прямій L΄L. При цьому участок, в границях якого справедливий закон Гука, збільшиться (L΄L >ОА). Пружна деформація при цьому складе Δ l. у. Явище зміцнення матеріалу в результаті витяжки матеріалу за границю текучості, називається наклепом.
Шоста ділянка (КR) – місцева текучость. Деформація зразка на цій ділянці характеризується появою шйки і видовженням зразку за рахунок його потоншення. В точці R відбувається руйнування зразку.
Для виключення залежності діаграми розтягу від розмірів зразка її перебудовують в коор-тах “напруження–відносна деформація” по формулам:
Діаграма напружень маловуглицевої сталі прирозтягу |