Определение прочности материалов на разрыв. Лыгденов Б.Д - 3 стр.

UptoLike

Лабораторная работа
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
НА РАЗРЫВ
Определение прочности на разрыв является одним из
основных разрушающих методов оценки механических
свойств материалов. При этом почти всегда данное
испытание сопровождается снятием диаграммы растяжения
материала, под которой понимают зависимость числового
значения приложенной растягивающей силы F от
удлинения l. Диаграмма растяжения дает наиболее полную
картину поведения материала под воздействием внешних
сил. Из этой диаграммы могут быть определены следующие
механические характеристики материала: 1) модуль
упругости (модуль Юнга); 2) предел текучести; 3) предел
прочности; 4) напряжение при разрыве; 5) работа,
затраченная на разрыв.
Цель работыопределение основных механических
характеристик материала с помощью снятия диаграммы
растяжения.
Диаграмма растяжения для большинства твердых тел имеет
вид, представленный на рис.1,a. Ее условно можно разбить
на четыре области. В области I прямолинейный участок
диаграммы указывает на пропорциональность между
приложенной силой и удлинением. Здесь выполняется закон
Гука:
ES
Fl
l
= . Область II диаграммы характеризуется
быстрым возрастанием длины без заметного увеличения
силы. Эта область называется областью текучести, а
значение силы, отнесенное к площади сечения образца:
T
T
S
F
σ
=
'
называется пределом текучести.
Рис.1.
Текучесть связана с взаимными необратимыми
перемещениями частиц материала. В области III после
текучести материал снова начинает сопротивляться
возрастающей нагрузке. Эта область называется областью
упрочнения,
а напряжение, получаемое как частное от
деления F
max
на первоначальную площадь S, называется
пределом прочности
B
σ
.
При достижении F
max
в образце начинает
образовываться местное сужение поперечного сечения, так
называемая шейка. За счет сужения образца напряжение в
нем быстро возрастает, сопротивляемость образца
уменьшается, и кривая идет вниз (область IV). Однако
истинное напряжение, полученное делением модуля силы
на площадь сечения образца в шейке, возрастает и к
моменту разрыва имеет наибольшее значение, которое
может в несколько раз превышать предел прочности.
Площадь диаграммы, заключенная между кривой и
осью абсцисс, представляет собой работу, затраченную на
растяжение образца. Эта площадь обычно вычисляется
планиметром, но может быть вычислена и с помощью
3 4