Материалдарды сынау. Деформациялану диаграммалары

Конструкция элементтерін беріктікке,қатаңдыққа,орнықтылыққа есептеу және материалын таңдап алу үшін материалдардың механикалық ( беріктік жәнепластикалық ) сипаттамаларын білу қажет. Оларды тәжрибе жүзінде тиісті материалдан дайындалған стандарт үлгілерді арнайы машиналарда сынау(қирауға дейін жеткізіп) жүргізіп, алынатын деформациялану диаграммаларын және үлгілерінің қирау ерекшеліктерін зерттеу арқылы анықтайды. Сынау түрлері. Сан алуан сынаулар ішінде материал үлгілерін созуға сынау кеңінен таралған. Өйткені созуға сынау нәтижесінде алынатын механикалық сипаттамалар материалдардың сыртқы күшке қарсыласу қабілетін , деформациялану немесе қирау ерекшеліктерін айтарлықтай толық сипаттайды.

3.1.1.Созылу диаграммасы. Материалдардың механикалық сипаттамалары

Аз көміртекті болат үлгіні созып сынау нәтижесін қарастырайық. Суреттерде аз көміртекті болаттың F ~Dlжәне s ~ eкоординаттарында кескінделген созылу диаграммалары көрсетілген.Деформациялану диаграммасында (s ~ e) төрт аймақты атап көрсетуге болады: ОА - серпімділік аймағы; ВВ¢ - жалпы аққыштық аймағы; ВС- беріктену (нығаю) аймағы; СК- жергілікті аққыштық (қирау) аймағы. Аймақтардың сипаты. Аққыштық алаңшасы. Үлгінің қирау сипаты –пластикалық (тұтқырлық жағдайында)қирау. Диаграммадан материалдардың келесі механикалық сипаттамаларын анықтауға болады:

Bʹ

Bʹ

s_пц – пропорционалдық шегі– материалдың қасиеттері Гук заңына бағынатын аралығындағы ең үлкен кернеу;

s_у -серпімділік шегі -материал тек серпімді деформацияланатын кернеудің ең үлкен мәні;

s_т -аққыштық шегі- деформацияның өсуі күштің тұрақты (айтарлықтай өспейтін ) шамасында өтетін(диаграммада ВВ^¢ аралығы) кернеудің ең кіші мәні;

s_в -беріктік шегі -үлгі қирамай қарсыласа алатын күштің ең үлкен мәніне(диаграграмманың ең жоғарғы С нүктесіне) сәйкес келетін кернеу.

Бұл шамалар - s_пц,s_у,s_т ,s_вматериалдардың беріктік сипаттамалары делінеді.

Созылу диаграммасында аққыштық аймағы айқын түрде байқалмайтын материалдар үшін аққыштық шегі ретінде e_пл=0.002(немесе e_пл=0.2%) қалдық деформацияға сәйкес кернеу s_0.2=s_т қабылданады. Шартты және шынайы созылу диаграммалары.

Сынау нәтижелері бойынша материалдардың пластикалық сипаттамалары - қалдық салыстырмалы ұзару d және қалдық салыстырмалы жіңішкеру y анықталады. Беріктік және қатаңдық сипаттамаларының өрнектері. Неғұрлым d мен y

үлкен шама болса сол ғұрлым материалдың пластикалық қасиеті жоғары болады.

Сынау нәтижелерінен алынатын s_пц ,s_у ,s_т ,s_в және d, y -материалдардың негізгі механикалық сипаттамалары делінеді.

Жүктеу және жүктен босату. Алдын ала пластикалық деформация туындату жолымен материалдың серпімділік қасиеттерін жоғарлатып(үстемдеп) пластикалық қасиеттерін төмендету мығымдау (наклеп) делінеді.

3.1.2. Әр түрлі материалдардың созылу диаграммаларын салыстыру.

Қирау түрлері

Суретте әр түрлі материалдардың созылу диаграммалары көрсетілген: 1– сұр шойын; 2- аз көміртекті болат; 3- алюминий қоспасы; 4- легирленген болат; 5- титан қоспасы. Диаграммаларды салыстыру. Пластикалық(тұтқырлық жағдайда ) және морт қирау.

3.2. Сығылу диаграммалары

Пластикалық және морт материалдардың сығылу кезінде де деформациялану сипаттары әр түрлі.

Пластикалық және морт материалдардың сығылу диаграммаларын сараптау.

Аз көміртекті Шойын Бетон Ағаш

болат

Морт материалдардың созылуға қарағанда сығылуға қарсыласу қабілеті әлдеқайда жоғары.

3.3. Материалдардың механикалық сипаттамаларына әр түрлі факторлардың әсері

Температура әсері

Аз көміртекті болат Алюминий қоспасы

Жүктеу жылдамдығы әсері

1- статикалық(баяу)жүктеу; 2-динамикалық(соққы)жүктеу