Пластичные и хрупкие материалы

По величине относительного остаточного удлинения при разрыве принято различать:

- пластичные материалы – способные получать без разрушения большие остаточные деформации (d > 10%);

- хрупкие материалы – способные разрушаться без образования заметных остаточных деформаций (d < 5%).

При испытаниях на растяжение:

1 – пластичный материал;

2 – хрупкий материал.

Пластичные и хрупкие материалы отличаются также по характеру разрушения. Пластичные материалы перед разрывом образуют заметную шейку, а разрушение происходит под углом примерно 45° к оси растяжения (последнее хорошо видно на плоских образцах). Хрупкие материалы разрушаются по плоскости, нормальной оси растяжения, практически без образования шейки.

Сравним результаты испытаний на растяжение и сжатие для пластичных материалов:

1 – растяжение;

2 – сжатие.

Считается, что для пластичных материалов пределы текучести при растяжении и сжатии равны друг другу: s_тр»s_тс.

Другой особенностью испытания на сжатие пластичных материалов является то, что их не удается довести до разрушения, т.к. они сплющиваются в тонкий диск. По этим причинам пластичные материалы на сжатие практически не испытывают.

Для хрупких материалов диаграммы испытаний на растяжение и сжатие подобны друг другу:

1 – растяжение;

2 – сжатие.

Хрупкие материалы при испытании на сжатие разрушаются, при этом оказывается, что предел прочности при растяжении меньше, чем при сжатии: s_вр<s_вс.

Существует также группа материалов, которые способны при растяжении воспринимать большие нагрузки, чем при сжатии. Это в основном волокнистые материалы, а из металлов – магний.

Для волокнистых материалов характерна анизотропия механических свойств. Например, при испытаниях на сжатие дерева:

1 – дерево вдоль волокон;

2 – дерево поперек волокон.

24.Основы расчётов на прочность и жёсткость. Условия прочности и жёсткости. Три типа задач

Условия прочности и жесткости

В сопротивлении материалов для оценки прочности и жесткости конструкции, используют условие прочности и условие жесткости:

Условие прочности: σ_max ≤ [σ],
где
σ_max — максимальное напряжение в конструкции,
[σ] = σ_пред — допускаемое напряжение.

На основании анализа напряженного состояния конструкции выявляется та точка сооружения, где возникают наибольшие напряжения. Расчетная величина напряжений сопоставляется с предельно допустимой величиной напряжений для данного материала. Из сопоставления найденных расчетных напряжений и предельных напряжений делается заключение о прочности и надежности конструкции.

Если необходимо добиться наименьших изменений формы конструкции, то
производится расчет по допускаемым перемещениям, используя условие жесткости.

Условие жесткости: u_max ≤ [u],
где
u_max — максимальное реальное перемещение выбранной точки конструкции,
[u] — допускаемое перемещение, заданное из условий эксплуатации конструкции.

КОРОЧЕ ВСЕ СОТАЛЬНОЕ В ЛЕЦИЯХ