БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДРАСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра инженерной графики

РЕФЕРАТ

На тему:

 «Определение механических свойств материалов. Условия прочности и жесткости конструкций»

МИНСК, 2008

Определение механических свойств материалов. Диаграмма напряжений

 

Свойства материалов при расчетах на прочность, жесткость и устойчивость определяются механическими характеристиками. Величины механических характеристик могут быть получены в лабораторных условиях доведением образцов до разрушения или чрезмерной деформации. Испытания могут проводить на деформации растяжения, сжатия, кручения, изгиба при действии статической или переменной нагрузок.

Наибольшее распространение имеют испытания на растяжение статической нагрузкой, так как они наиболее просты и дают достаточную информацию о поведении материала при других видах деформации. На специальных машинах растягивают образцы (рис. 1, а), размеры которых ограничены стандартом, записывая автоматически зависимость изменения растягивающей силы F от удлинения образца Δℓ , т.е. диаграмму растяжения в координатах F = f(Δℓ).

    
    
    

    
      
    
    
    
    
      
    
    
    
    
      

Рис. 1

Известно, что величина растягивающей силы F и величина удлинения Δℓ образцов из одного материала зависят от их размеров. Чтобы можно было сравнить результаты испытаний образцов различных размеров, изготовленных из одинаковых материалов, диаграмму растяжения перестраивают в координатах σ = F/A и ε = Δℓ/ ℓ , где А – первоначальная площадь сечения образцов; ℓ – первоначальная длина рабочей части образца. Эту диаграмму σ = f (ε) называют диаграммой напряжений или условной диаграммой растяжения, вид которой почти не зависит от абсолютных размеров используемых при испытании образцов, а определяется свойствами материала. Типовая диаграмма напряжений при растяжении образцов из пластичных материалов (рис. 1, в) характеризуется следующими участками. Участок длиной ОА до некоторого напряжения σpr, называемого пределом пропорциональности, представляет прямую линию. На этом участке справедлив закон Гука и величина абсолютной деформации Δℓ прямо пропорциональна растягивающему усилию F, а относительная деформация ε – напряжению σ.

После достижения предела пропорциональности σpr деформации ε растут не прямо пропорционально напряжениям σ, а быстрее. Начиная с некоторой точки В, лежащей уже на криволинейном участке диаграммы, замечено появление незначительных (0,05%) остаточных деформаций, до точки В деформации еще упругие. Точке В соответствует предел упругости материала σe – то наибольшее напряжение, до которого в материале появляются только упругие деформации. ............