Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Полуцикловые неразрывные характеристики свойств материалов при одноосном растяжении




Как указывалось ранее, неразрывные характеристики определяют при действии на образец нагрузки Р, которая ниже разрывной нагрузки Рр . При этом условии определяют следующие характеристики.

Абсолютное удлинение, Δ l, мм – изменение (увеличение) длины рабочей части образца материала при действии внешней силы Р, меньшей, чем разрывная нагрузка Рр

 

Δ l = l1 – l0 , (1)

 

где l1 – длина рабочей части образца при действии внешней силы, которая меньше разрывной, мм;

l0 - первоначальная длина рабочей части образца, мм.

Относительное удлинение, ε, % – относительное изменение (удлинение) длины рабочей части образца материала по отношению к его первоначальной длине при действии внешней силы Р, меньшей, чем разрывная нагрузка Рр

 

ε = 100 [( l1 – l0) /l0 ] = 100 ( Δ l/ l0 ) . (2)

 

Напряжение, σ, Па (или МПа), возникающее в образце материала при действии внешней силы Р, меньшей, чем разрывная нагрузка Рр , равное

 

σ = P / F, (3)

 

где P - действующая сила, Н;

F – площадь поперечного сечения рабочей части образца материала, м2 (или мм2);

F = bh, (4)

где b – ширина образца, м (или мм);

h – толщина образца, м (или мм).

 

Коэффициент растяжимости, А, % – величина относительной деформации материала при заданной величине нагрузки.

Зависимость между величиной усилия, действующего на образец, и соответствующего ему абсолютного удлинения, называют деформационной кривой или кривой растяжения материала. Материалы, применяемые для производства изделий легкой промышленности, не подчиняются закону Гука, поэтому уравнение зависимости P = f(Δ l) (рисунок 4) имеет вид степенной функции:

ε =AQn , (5)

 

где A – коэффициент растяжимости материала, %;

Q – усилие, определяемое по формуле Q = 0,1 Р;

n – показатель степени.

Рисунок 4 – Кривая растяжения образцов материала

 

Уравнение (5) описывает кривую растяжения материала только при действии на образец внешней силы P < 0,75 Рр.

Коэффициент растяжимости А для всех видов материалов определяется при действии на образец силы Р = 10 даН (1даН = 10Н). Относительная деформация ε при этой силе принимает значение εА. . Исходя из уравнения (5), εА численно равно А, так как при Q = 1, значение Qn = 1. Для расчета εА из графика зависимости Р = f(Δ l) определяют величину абсолютного удлинения Δ lА при Р =10 даН (рисунок 4). Зная Δ lА, относительную деформацию вычисляют по формуле

 

εА = 100 (Δ lА/ l0 ). (6)

 

Если коэффициент растяжимостихарактеризует деформационные свойства материала при действии силы в 10 даН, то показатель степени n в уравнении (5) определяет изогнутость кривой относительно оси Δ l и может принимать следующиезначения: n > 1, n = 1, n < 1 (рисунок 5).

Рисунок 5 – Характер кривой растяжения в зависимости от величины n

 

Показатель степени n можно рассчитать, если прологарифмировать (5):

 

lg ε = lg A + n lg Q. (7)

Тогда

n = ( lg ε - lg A)/ lg Q. (8)

Показатель степени n определяют как среднеарифметическое нескольких показателей степени n , рассчитанных при разных значениях Q и ε.

Показатель степени n можно определить и графическим способом. Зная величины lg ε и lg Q, строят график зависимости lg ε = f ( lg Q). Тангенс угла наклона прямой к абсциссе равен показателю степени n, т.е. tg α = n (рисунок 6).

Если показатель степени n не зависит от ширины испытываемого образца, то коэффициент растяжимости материала А зависит от ширины испытуемого образца. Если ширина образца b больше 10 мм, то коэффициент растяжимости материала Аb рассчитывают по следующей формуле:

 

Аb = А/ bn, (7)

 

где А – коэффициент растяжимости материала при b = 10 мм.

 

Выше отмечалось, что при одноосном растяжении образца материала, как правило, происходит уменьшение его поперечного размера. Это свойство называется поперечным сокращением, объясняется сетчатым строением материалов и является важным технологическим свойством, обуславливающим возможность формовать материалы растяжением, т.е. формуемость.

Для оценки этого свойства определяют такие характеристики, как абсолютное сокращение материала, относительное сокращение материала и коэффициент поперечного сокращения.

Абсолютное сокращение, Δ b, мм – изменение (уменьшение) ширины рабочей части образца материала при действии внешней силы Р, меньшей, чем разрывная нагрузка Рр

 

Δ b =b0 – b1 , (8)

 

где b0 - первоначальная ширина рабочей части образца, мм;

b1 – ширина рабочей части образца при действии внешней силы, которая меньше разрывной, мм.

 

Относительное сокращение, ε' , % – относительное изменение (уменьшение) ширины рабочей части образца материала по отношению к его первоначальной ширине при действии внешней силы Р, меньшей, чем разрывная нагрузка Рр

 

ε' = 100 [( b0 – b1) /b0 ] = 100 ( Δb/ b0 ) . (9)

 

Характеристиками жесткости материалов при полуцикловых испытаниях являются условный модуль упругости и жесткость.

Условный модуль упругости Еу, Па (или МПа)

Еу = 100 σу/ εу, (10)

 

где σу - условное напряжение, Па (или МПа);

εу – условная относительная деформация материала, т.е. относительная деформация, определенная при заданной величине условного напряжения, %;

 

Условная жесткость Dу, Н – способность материалов сопротивляться растяжению при действии внешней силы,

 

Dу = EуF, (11)

 

где F – средняя площадь поперечного сечения образца материала, м2 (или мм2).

 







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 865. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия