Основные механические характеристики материала

Чтобы дать количественную оценку описанным выше свойствам материала, перестроим диаграмму растяжения Р=f (Дl) в координатах у и е. Для этого уменьшим в F раз ординаты и в l раз абсциссы, где F и l — соответственно площадь поперечного сечения и рабочая длина образца до нагружения. Так как эти величины постоянны, то диаграмма (рис. 2.13) имеет тот же вид, что и.

и Рис. 2.13.

диаграмма растяжения, но будет характеризовать уже не свойства образца, а свойства материала.

Отметим на диаграмме характерные точки и дадим определение соответствующих им числовых величин.

Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности (у_п).

Величина предела пропорциональности зависит от той степени точности, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую. Степень отклонения кривой от прямой определяют по величине угла, который составляет касательная к диаграмме с осью у. В пределах закона Гука тангенс этого угла определяется величиной 1/Е. Обычно считают, что если величина dе/dу оказалась на 50% больше чем 1/Е, то предел пропорциональности достигнут.

Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости. Под пределом упругости (у_у) понимается такое наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.

Следующей, более определенной характеристикой является предел текучести. Под пределом текучести понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки.

Если необходимо отличить предел текучести на растяжение от предела текучести на сжатие, то в обозначение вводится дополнительный индекс «р» или «с» соответственно растяжению или сжатию. Таким образом, для предела текучести получаем обозначения и .

Предел текучести легко поддается определению и является одной из основных механических характеристик материала.

Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности, или временного сопротивления, и обозначается через (на сжатие —).

При испытании на растяжение определяется еще одна характеристика материала. Это — так называемое удлинение при разрыве д%.

Удлинение при разрыве представляет собой величину средней остаточной деформации, которая образуется к моменту разрыва на определенной стандартной длине образца.