Что называют диаграммой образца
Что называют диаграммой образца
Диаграммы нагружения и разгружения образцов. Закон повторного нагружения
         Д иаграмма растяжения образца позволяет оценить поведение материала образца в упругой и упруго-пластической стадиях деформирования, определить механические характеристики материала.
         Д ля получения численно сопоставимых между собой механических характеристик материалов диаграммы растяжения образцов перестраивают в диаграммы растяжения материалов, т.е. в зависимость между напряжением   и деформацией  , которые определяют по формулам
     ,
где  - сила, действующая на образец,
       - начальная площадь поперечного сечения и начальная длина расчетной части образца.
         Д иаграмма растяжения материала, полученная при этих условиях (без учета изменения размеров расчетной части образца), называется условной диаграммой растяжения материала в отличие от действительной диаграммы растяжения, которую получают с учетом изменений размеров образца.
         Д иаграмма растяжения материала зависит от его структуры, условий испытаний (температуры, скорости деформирования).
   
         Д иаграмма растяжения образца из низкоуглеродистой стали при однократном нагружении до разрушения. Конечная точка диаграммы соответствует разрушению.
         П ри нагружении до предела пропорциональности (точка Г диаграммы) и при дальнешем уменьшении нагрузки образец разгружается по линейному закону, который совпадает с законом первичного нагружения. В этом заключается «закон разгрузки». При нагружении образца в пределах действия закона Гука законы нагружения и последующего разгружения совпадают. При полной разгрузке образца его размеры и форма возвращаются к первоначальной кривой однократного нагружения.
         Д алее начинается участок разрушения или участок местной текучести. Он характеризуется местным утонением образца и появлянием шейки.
          П ри разгружении образца в пределах участка ОА законы нагружения, разгружения и повторного нагружения совпадают.
диаграмма растяжения
3.2.1 диаграмма растяжения (tensile diagram): Зависимость между удлинением и нагрузкой вплоть до разрушения образца в режиме деформирования с постоянной скоростью.
Смотреть что такое «диаграмма растяжения» в других словарях:
Диаграмма растяжения — (tensile diagram): зависимость между удлинением и нагрузкой вплоть до разрушения образца в режиме деформирования с постоянной скоростью. Источник: Распоряжение Росавтодора от 16.07.2010 N 468 р Об издании и применении ОДМ 218.5.006 2010… … Официальная терминология
диаграмма — 3.1.3.27 диаграмма: Условное графическое изображение числовых величин или их соотношений, выполненное с помощью линий, плоскостей, геометрических фигур, рисунков. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ДИАГРАММА — графический способ изображения, наглядно показывающий какое либо явление, состояние, взаимосвязь или соотношение между различными величинами (напр. (см.), Д. растяжения или состояния сплава) … Большая политехническая энциклопедия
диаграмма деформации — [stress strain diagram] графическое изображение зависимости силовых характеристик материала (напряжение, истинное напряжение и т. п.) от деформации (удлинение, сужение, истинное удлинение и т. п.) при конкретных условиях испытаний. Различают… … Энциклопедический словарь по металлургии
Диаграмма — так называется кривая линия, вычерчиваемая самопишущим прибором, предназначенным для измерения какой либо величины, изменяющейся с течением времени. Таковы Д. индикатора (см.), ординаты которых выражают движение пара в паровом цилиндре, а… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Диаграмма (граф.) — так наз. кривая линия, вычерчиваемая самопишущим прибором, предназначенным для измерения какой либо величины, изменяющейся с течением времени. Таковы Д. индикатора (см.), ординаты которых выражают движение пара в паровом цилиндре, а абсциссы… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Рабочая диаграмма арматуры — – кривая растяжения арматуры, изображенная в прямоугольных координатах, с указанием на абсциссе деформаций в %. а на кординате напряжений в МПа; на кривой указываются точки, соответствующие напряжениям. [Терминологический словарь по бетону… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ДЕФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММА — графич. изображение зависимости между напряжениями (или нагрузками) и деформациями материала (или перемещениями при деформировании). Каждому виду нагружения присуща своя Д. д., поэтому различают диаграммы растяжения, сжатия, сдвига, изгиба,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Статическое растяжение — Машина для испытаний на растяжение с электромеханическим приводом Статическое растяжение одно из наиболее распространённых видов испытаний для определения механических свойств материалов … Википедия
ОДМ 218.5.006-2010: Рекомендации по методикам испытаний геосинтетических материалов в зависимости от области их применения в дорожной отрасли — Терминология ОДМ 218.5.006 2010: Рекомендации по методикам испытаний геосинтетических материалов в зависимости от области их применения в дорожной отрасли: 3.3.3 агрессивная среда (aggressive substance): Среда, вызывающая разрушение материалов и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали ( см. рис. 119) характеризуется четырьмя отличительными участками. [1]
Диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали ( рис. 92, в) характеризуется следующими четырьмя отличительными участками. [2]
На диаграмме растяжения образца имеется несколько интересных точек, о которых необходимо помнить при расчетах. Первая из них соответствует напряжению, называемому пределом пропорциональности. [3]
Какой вид имеет диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали. [7]
На рис. 139 приведена диаграмма растяжения образца из мягкой стали. Нагрузки в точках А, В, С, D, Е соответствуют нагрузке пропорциональности Fm упругости Fy, текучести / %, временной прочности FB и нагрузке истинного сопротивления материала Ри. Из диаграммы видно, что на начальном участке от точки О до точки А зависимость между нагрузкой и удлинением А / линейна. Эта зависимость называется законом пропорциональности, а нагрузка Fuli, при которой линейная зависимость переходит в нелинейную, служит для определения предела пропорциональности апц. [8]
На рис. 185 показаны диаграммы растяжения образцов из пластмассы ( полиметилметакрилата) при различных температурах. [9]
На рис. 175 показаны диаграммы растяжения образцов из пластмассы ( полиметилметакрилата) при различных температурах. [10]
На рис. 4.3.2 представлена диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали, на которой обозначены характерные для нее точки. [11]
На рис. 145 приведена диаграмма растяжения образца ориентированного стеклопластика СВАМ ( однонаправленной структуры) при приложении нагрузки вдоль оси армирующих волокон. [13]
iSopromat.ru
Диаграмма растяжения стали показывает зависимость удлинения образца от продольной растягивающей силы/
Ее построение является промежуточным этапом в процессе определения механических характеристик материалов (в основном стали и других металлов).
Диаграмму растяжения материалов получают экспериментально, при испытаниях образцов на растяжение.
Для этого стальные образцы стандартных размеров закрепляют в специальных испытательных машинах (например УММ-20 или МИ-40КУ) и растягивают до полного разрушения (разрыва). При этом специальные приборы фиксируют зависимость абсолютного удлинения образца от прикладываемой к нему продольной растягивающей нагрузки и самописец вычерчивает кривую характерную для данного материала.
Как видно из рисунка, диаграмма имеет четыре характерных участка:
I — участок пропорциональности;
II — участок текучести;
III — участок самоупрочнения;
IV — участок разрушения.
Построение диаграммы
Рассмотрим подробнее процесс построения диаграммы.
На участке I до точки A диаграмма вычерчивается в виде прямой линии. Это говорит о том, что на данном отрезке диаграммы, деформации стержня Δl растут пропорционально увеличивающейся нагрузке F.
В этот момент в металле образца начинают происходить необратимые изменения. Перестраивается кристаллическая решетка металла. При этом наблюдается эффект его самоупрочнения.
После повышения прочности материала образца, диаграмма снова «идет вверх» (участок III ) и в точке D растягивающее усилие достигает максимального значения. В этот момент в рабочей части испытуемого образца появляется локальное утоньшение (рис. 2), так называемая «шейка», вызванное нарушениями структуры материала (образованием пустот, микротрещин и т.д.).
Рис. 2 Стальной образец с «шейкой»
Вследствие утоньшения, и следовательно, уменьшения площади поперечного сечения образца, растягиваещее усилие необходимое для его растяжения уменьшается, и кривая диаграммы «идет вниз».
В точке E происходит разрыв образца. Разрывается образец конечно же в сечении, где была образована «шейка»
Работа затраченная на разрыв образца W равна площади фигуры образованной диаграммой. Ее приближенно можно вычислить по формуле:
По диаграмме также можно определить величину упругих и остаточных деформаций в любой момент процесса испытания.
Для получения непосредственно механических характеристик металла образца диаграмму растяжения необходимо преобразовать в диаграмму напряжений.
Уважаемые студенты!
На нашем сайте можно получить помощь по техническим и другим предметам:
✔ Решение задач и контрольных
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах
Испытания материалов на растяжение. Диаграмма растяжения
При проектировании строительных конструкций, машин и механизмов инженеру необходимо знать значения величин, характеризующих прочностные и деформационные свойства материалов. Их можно получить путем механических испытаний, проводимых в экспериментальных лабораториях на соответствующих испытательных машинах. Таких испытаний проводится много и самых различных – испытания на твердость, сопротивляемость ударным и переменным нагрузкам, противодействие высоким температурам и т.д. Подробное описание всех видов механических испытаний и применяемых при этом машин и приборов приводится в специальной литературе. Мы же рассмотрим лишь испытания металлов на растяжение.
Наибольшую информацию о механических свойствах металлов можно получить из статических испытаний на растяжение. Испытания проводятся в соответствии с ГОСТом.
Испытания проводят на разрывных или универсальных машинах. В зависимости от метода приложения нагрузки машины бывают с механическим или гидравлическим приводом. Они обычно выпускаются с вертикальным расположением образца. Передача усилия на образец осуществляется через захваты. Разрывная машина снабжена устройством для автоматической записи в определенном масштабе диаграммы растяжения, т.е. графика зависимости между растягивающей силой Р и удлинением образца Dl. На рис.27 представлена диаграмма растяжения образца из низкоуглеродистой стали.
В начальной стадии нагружения до некоторой точки А диаграмма растяжения представляет собой наклонную прямую, что указывает на пропорциональность между нагрузкой и деформацией – справедливость закона Гука.
Нагрузка, при которой эта пропорциональность еще не нарушается, на диаграмме обозначена Рпц и используется для вычисления предела пропорциональности:
sпц=, (47)
где F0 – начальная площадь поперечного сечения образца.
Пределом пропорциональности sпц называется наибольшее напряжение, до которого существует прямо пропорциональная зависимость между нагрузкой и деформацией.
Зона ОА называется зоной упругости. Здесь возникают только упругие, очень незначительные деформации. Данные, характеризующие эту зону, позволяют определить значение модуля упругости Е, как тангенс угла наклона этой прямой.
После достижения предела пропорциональности деформации начинают расти быстрее, чем нагрузка, и диаграмма становится криволинейной. На этом участке в непосредственной близости от точки А находится точка В, соответствующая пределу упругости:
sуп=. (48)
Пределом упругости sуп называется максимальное напряжение, при котором в материале не обнаруживается признаков пластической (остаточной) деформации.
У большинства металлов значения предела пропорциональности и предела упругости незначительно отличаются друг от друга. Поэтому обычно считают, что они практически совпадают.
При дальнейшем нагружении криволинейная часть диаграммы переходит в почти горизонтальный участок СД – площадку текучести. Здесь деформации растут практически без увеличения нагрузки. Нагрузка Рт, соответствующая точке Д, используется при определении физического предела текучести:
sт=. (49)
Пределом текучести sт называется напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки.
Предел текучести является одной из основных механических характеристик прочности металлов.
Зона ВД называется зоной общей текучести. В этой зоне значительно развиваются пластические деформации. При этом происходит изменение внутренней структуры металла, что приводит к его упрочнению. Диаграмма после зоны текучести снова становится криволинейной, образец приобретает способность воспринимать возрастающее усилие до значения Рmax – точка Е на диаграмме. Это усилие используется для вычисления временного сопротивления или предела прочности:
sв=. (50)
Пределом прочности называется напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, достигнутой в ходе испытаний.
Зона ДЕ называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца происходит равномерно по всей его длине, первоначальная цилиндрическая форма образца сохраняется, а поперечное сечение изменяется незначительно, но также равномерно.
При максимальном или несколько меньшем усилии на образце в наиболее слабом месте возникает локальное уменьшение поперечного сечения – шейка. Дальнейшая деформация происходит в этой зоне образца. Сечение в середине шейки продолжает быстро уменьшаться, но напряжения в этом сечении все время растут, хотя растягивающее усилие и убывает. Вне области шейки напряжения уменьшаются, и поэтому удлинение остальной части образца не происходит. Наконец, в точке К образец разрушается. Сила, соответствующая точке К, называется разрушающей Рк, а напряжения – истинным сопротивлением разрыву:
Sк=, (51)
где Fк – площадь поперечного сечения в месте разрыва.
Зона ЕК называется зоной местной текучести.
Помимо указанных характеристик прочности определяют характеристики пластичности.
Относительное удлинение после разрыва d (%) – это отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к ее первоначальному значению, вычисляемое по формуле:
%. (52)
Заметим, что относительное удлинение после разрыва зависит от отношения расчетной длины образца к его диаметру. С увеличением этого отношения значение d уменьшается, так как зона шейки (зона местной пластической деформации) у длинных образцов занимает относительно меньше места, чем в коротких образцах. Кроме того, относительное удлинение зависит и от места расположения шейки (разрыва) на расчетной длине образца. При возникновении шейки в средней части образца местные деформации в области шейки могут свободно развиваться и относительное удлинение будет больше, чем в случае, когда шейка возникает ближе к головке образца, тогда местные деформации будут стеснены.
Другой характеристикой пластичности является относительное сужение после разрыва y (%), представляющее собой отношение уменьшения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к начальной площади поперечного сечения образца:
%. (53)
Диаграмма растяжения характеризует свойства образца, так как зависит от его размеров. Для оценки механических свойств материала диаграмму растяжения перестраивают в координатах «напряжение-деформация»: все ординаты делят на первоначальную площадь поперечного сечения F0, а все абсциссы – на первоначальную длину рабочей части l0. В результате получаем диаграмму напряжений, которая имеет тот же вид, что и диаграмма растяжения, так как F0 и l0 постоянны. Эта диаграмма является условной, поскольку при ее построении не учитывается изменение значений F0 и l0 в процессе испытания.
Поэтому определенные ранее пределы пропорциональности, текучести и прочности являются условными. Истинные же напряжения в каждый момент нагружения будут больше условных. Заметное отклонение истинных напряжений от условных происходит после предела текучести, так как сужение сечения становится более значительным. Особенно сильно возрастает разница между напряжениями после образования шейки. Диаграмма напряжений, построенная с учетом сужения площади поперечного сечения и местного увеличения деформаций, называется диаграммой истинных напряжений.
Некоторые диаграммы растяжения не имеют ярко выраженной площадки текучести, например, для низколегированных сталей, сплавов алюминия (рис.28). В этих случаях вместо физического предела текучести определяют условный предел текучести s0,2 (точка Д) – напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% от рабочей длины образца.