Нефть и песок О стали Компрессор - подбор и ошибки Из истории стандартизации резьб Соперник ксерокса - гектограф Новые технологии производства стали Экспорт проволоки из России Прогрессивная технологическая оснастка Цитадель сварки с полувековой историей Упрочнение пружин Способы обогрева Назначение, структура, характеристики анализаторов Промышленные пылесосы Штампованные гайки из пружинной стали Консервация САУ Стандарты и качество Технология производства Водород Выбор материала для крепежных деталей Токарный резец в миниатюре Производство проволоки Адгезия резины к металлокорду Электролитическое фосфатирование проволоки Восстановление корпусных деталей двигателей Новая бескислотная технология производства проката Синие кристаллы Автоклав Нормирование шумов связи Газосварочный аппарат для тугоплавких припоев
Главная --> Промиздат -->  Коэффициент поперечной деформации 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ( 12 ) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282

частей. Для верхней части, сжатой силами Pi, укорочение равно P,h 25 000 . 300 ~ gF ~ 1,3 . 10 . 177 -

для нижней, сжатой силами Pi + Рз, укорочение равно (Л + Р.)/. 60 000 . 400 ~ Ef - 1,3 .10 . 177 Полное укорочение равно

Д/ = A/i + Д/, = + (Pi+)2 = 0,33 + 1,04 = 1,37 1,4 лглг.

Это укорочение можно подсчитать и иначе. Сила Pi и вызываемая ею реакция сжимают колонну по всей её длине / = /iH-/2, сила же Рз и вызываемая этой силой реакция сжимают колонну лишь на длине /3. Полное укорочение получится как сумма укорочений, вызываемых каждой из сил в отдельности, и будет равно

K,Pi(h + h) , P,h (Л+Р2)/2 , Pi/i EF EF EF EF*

Как и следовало ожидать, пришли к выражению, уже полученному ранее.

ГЛАВА III.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОСНОВЫ ВЫБОРА ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ.

§ 11. Диаграмма растяжения. Механические характеристики

материала.

В предыдущей главе при определении размеров поперечного сечения и вычислении деформаций мы встретились с рядом величин, характеризующих материал не только в пределах пропорциональности (модуль упругости, предел пропорциональности), но и в стадии разрушения (предел прочности). Для полного представления о механических свойствах материала при его растяжении и сжатии до разрушения необходимо изучение на опыте явлений, которые при этом процессе происходят.

С точки зрения различия в механических качествах при простом растяжении и сжатии и при обычной температуре материалы могут быть хрупкими или пластичными. Хрупкие материалы разрушаются при очень малых остаточных деформациях. У пластичных же материалов разрушение наступает лишь после значительной остающейся деформации. К первому типу материалов относятся, например, чугун, камень, бетон и др. К пластичным материалам относятся малоуглеродистая сталь, медь и др.

Выясним сначала поведение обоих типов материалов в опыте на растяжение вплоть до разрушения. Для этого опыта изготовляется разец призматической формы круглого или прямоугольного сече-




Фиг. 17.

ния. На рабочей части образца наносят деления через каждый сантиметр ИЛИ доли сантиметра, чтобы иметь возможность после опыта судить об изменении длины образца. Образец помещают в машину и за1фепляют его концы. Медленно перемещая один конец образца

в направлении его оси, стержень растягивают нагрузкой, которая возрастает постепенно, без толчков и ударов. При опыте отмечают ряд последовательных величин нагрузки и измеряют соответствующее им увеличение длины /, намеченной на образце.

Результаты измерений нагляднее всего можно представить в виде так назы- /jl ваемой диаграммы растяжения; на большинстве машин имеется приспособление, автоматически зачерчивающее эту диаграмму при растяжении образца. При вычерчивании диаграммы по вертикальной оси откладываются в определенном масштабе нагрузки, а по горизонтальной - абсолютные удлинения.

При разрыве образца из пластичного материала-малоуглеродистой стали - диаграмма имеет вид, показанный на фиг. 17. Первая, часть диаграммы до точки Л, соответствующей пределу пропорциональности, представляет собой прямую линию.

Ордината OAi представляет собой величину растягивающей силы, соответствующую пределу пропорциональности а, т. е. тому наибольшему напряжению, превышение которого вызывает отклонение от закона Гука; для малоуглеродистой стали величина <з равна примерно 2000 кг/см.

При увеличении растягивающей силы за величину О Ах деформация начинает расти быстрее нагрузки,- диаграмма имеет криволинейный вид с выпуклостью вверх. Далее наблюдается резкое изменение в работе материала; при некотором значении растягивающей силы OCi материал течёт ; для увеличения деформации почти не нужно увеличивать растягивающую силу. На диаграмме образуется горизонтальная (или почти горизонтальная) площадка. Напряжение, при котором происходит это течение материала-рост деформаций при постоянной (примерно) нагрузке,-называется пределом текучести 0. Для изучаемого материала эта величина равна около 2400 кг/см.

Во время течения материала на поверхности образца появляются в более или менее резкой степени так называемые линии Людерса, которые легко обнаружить путём протравливания образца. Эти линии


Фиг. 18.



рызываются взаимными перемещениями частиц материала при наступлении значительных деформаций образца.

После образования площадки текучести материал вновь начинает сопротивляться дальнейшему растяжению, и для увеличения удлинения Д/ приходится увеличивать силу. Точка D диаграммы соответствует наибольшей величине нагрузки.

В этот момент поведение образца ещё раз резко меняется. До этого в удлинении участвовал весь стержень; каждая единица его длины удлинялась примерно одинаково; точно так же во всех сечениях было одинаковое уменьшение поперечных размеров образца.

С момента, когда нагрузка достигает величины OZ)i, деформация в основном сосредоточивается в одном месте образца; небольшой участок образца около этого места подвергается в дальнейшем наибольшему напряжению; это влечёт за собой местное сужение поперечного сечения, образуется так называемая шейка (фиг. 19).

Вследствие уменьшения площади в деформирующейся части для дальнейшего удлинения бруска нужна всё меньшая и меньшая сила. Наконец, при нагрузке ОК происходит разрыв. \Г\\

Если мы приостановим опыт при нагрузке, меньшей ОА, и разгрузим образец, то при разгрузке зависимость между силой и удлинением будет выражаться той же прямой, что и при нагрузке OA. После удаления груза удлинение исчезает, - мы имели лишь упругую деформацию.

Если мы произведём разгрузку образца от некоторой точки Z диаграммы, лежащей между С и D, то при разгрузке диаграмма будет изображаться прямой ZOj, примерно параллельной прямой OA. Таким образом, образец в этом случае не вернётся к первоначальным размерам; отрезок OjOg будет представлять упругое удлинение, попрежнему меняющееся пропорционально нагрузке с прежним модулем упругости; отрезок 00 - остающееся удлинение и отрезок 00 - полное удлинение при нагрузке OZ. Можно найти такую нагрузку ОВ, до которой мы будем иметь лишь упругие деформации. Соответствующая точка В диаграммы обычно лежит выше, но очень близко к точке Л, отвечающей пределу пропорциональности. Напряжение, превышение которого вызывает незначительные {порядка 0,001 ч-0,ООЗУо) остаточные деформации, называется пределом упругости на диаграмме (фиг. 17) нагрузка, вызывающая это напряжение, измеряется ординатой 05.

Точки А 1л В настолько близки друг к другу, что обычно считают предел упругости и предел пропорциональности совпадающими. Поэтому зачастую говорят, что материал следует закону Гука, пока е достигнет предела упругости, хотя правильнее было бы сказать - редела пропорциональности.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ( 12 ) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282