Изучение механических свойств конструкционных материалов

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 33 из 38Следующая ⇒

Поведение металлов под действием внешних нагрузок харак­теризуется их механическими свойствами, которые позволяют определить пределы нагрузки для каждого конкретного материа­ла, произвести сопоставимую оценку различных материалов и осуществить контроль качества металла в заводских и лаборатор­ных условиях.

К механиче­ским свойствам материала отно­сятся прочность, пла­стичность, твердость, ударная вязкость.

Пластичность – способность материала получать остаточное из­менение формы и размера без разрушения.

Прочность – способность твердо­го тела сопротивляться деформа­ции или разрушению под действием статических или динамических нагру­зок. Прочность материалов определяют с помощью специальных ме­ханических испыта­ний стандартных образцов, изготов­ленных из исследуемого материала. Для определения прочности при стати­ческих нагрузках образцы ис­пытывают на растяжение, сжатие, изгиб и кручение. Испытания на растяже­ние обязательны. Прочность при статических нагрузках оценивается времен­ным сопротивлением (пределом прочности) , и пределом текучести ;  – это ус­ловное напря­жение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разру­шению образца; – напряжение, при котором начинается пластическое те­чение металла. Прочность при динамических нагруз­ках определяют по данным испы­таний: на ударную вязкость (разрушение ударом стандартного образца на ко­пре), на уста­лостную прочность (определение способ­ности материала вы­держивать, не разру­шаясь, большое число повторно-перемен­ных нагрузок), на ползучесть (определе­ние способности нагретого материала медленно и непрерывно деформироваться при постоянных нагрузках).

Твердость – способность материала сопротивляться внедрению в него другого, не получающего остаточных де­формаций тела. Значение твер­дости и ее размерность для одного и того же мате­риала зависят от применяе­мого метода измерения. Значения твердости, опреде­ленные различными ме­тодами, пересчи­тывают по таблицам и эмпирическим формулам.

При конструировании изделий в первую очередь руководству­ются механическими свойствами материалов. Механические свой­ства материалов характеризуют их способность сопротивляться деформированию и разрушению под воздействием различного ро­да нагрузок. Механические нагрузки могут быть статическими, динамическими и циклическими. Кроме того, материалы могут подвергаться деформации и разрушению как при разных темпе­ратурах, так и в различных, в том числе агрессивных, средах. Результаты определения механических свойств используют в расчетной конструкторской практике при проектировании машин и конструкций.

Наибольшее распространение имеют следующие виды механических испытаний.

1. Статические кратковременные испытания однократным нагружением на одноосное растяжение – сжатие, твердость, изгиб и кручение.

2. Динамические испытания с определением ударной вязкости и ее составляющих – удельной работы зарождения и развития трещины.

3. Испытания переменной нагрузкой с определением предела выносливости материала.

4. Испытания на термическую усталость.

5. Испытания на ползучесть и длительную прочность.

6. Испытания на сопротивление развитию трещины с определением параметров вязкости разрушения.

7. Испытания материалов в условиях сложнонапряженного состояния, а также натуральные испытания деталей, узлов и готовых конструкций.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности