Реферат на тему:
Деформація розтягу і стиску Розтяг — один із основних видів деформацій, при якому розглядаються такі механічні характеристики, як границя пропорційності, пружності, текучості і міцності. Під терміном “розтяг–стиск” матеріалу, необхідно розуміти як дію зовнішньої сили прикладеної вздовж осі зразка і такий “розтяг-стиск” називається осьовим. Основні зміни деформаційно-осьових параметрів матеріалу визначають з діаграм розтягу-стиску в координатах або (рис.1).
Рис. 1. Діаграми розтягу (а) і стиску (б) крихкого (1) і пластичного (2) матеріалів
Таким чином, якщо до зразка початковою довжиною l0 прикласти вздовж осі зовнішню силу F, то відбудеться деформація розтягу (рис.2). При цьому різниця між кінцевою lk і початковою l0 довжинами зразка називається повним або абсолютним видовженням і позначається
(1)
Рис. 2. Характер деформації розтягу зразка при осьовому навантаженні
На практиці частіше використовується відносна деформація, яку визначають за формулою:
(2)
В будь-якому поперечному січенні стержня (рис.2) нормальні напруження які є мірою внутрішніх сил, будуть рівні:
(3)
де F — зовнішня сила, яка діє вздовж осі зразка;
А — площа поперечного січення зразка;
— нормальні напруження;
— допустимі напруження.
Формула 3 виражає умову міцності при розтягу–стиску і при цьому допустимі нормальні напруження для різних матеріалів мають конкретні значення. Допустиме нормальне напруження, це таке напруження при якому забезпечується міцність і довговічність деталей і вузлів машин, конструкцій та інженерних споруд. Величина, яка показує в скільки раз допустиме напруження менше від максимального — називається коефіцієнтом запасу міцності і визначається за формулою:
(4)
У випадку деформації стиску стержня напруження розраховується аналогічно формулі (3) , так як змінюється тільки напрям дії сил.
Навантаження і деформації, які виникають в стержні, мають тісний зв’язок між собою. Цей зв’язок між навантаженням і деформацією було сформульовано вперше Робертом Гуком у 1660 році.
Згідно закону Гука границя пропорційності (, рис. 1,а) — це напруження, при якому деформації в матеріалі зростають пропорційно навантаженням
(1.5)
де — відносна поздовжня деформація;
Е — модуль пружності першого роду, або модуль Юнга.
Формулу (5), яка виражає закон Гука, можна записати і в другому вигляді, підставляючи в неї замість і їх вирази:
і , при цьому одержимо: . (6)
Добуток AE виражає жорсткість при розтягу або стиску. Чим жорсткість стержня більша, тим при одній і тій же величині сили і довжині зразка деформація буде менша. Жорсткість характеризує одночасно фізичні властивості матеріалу і геометричні розміри січення. Кут нахилу прямої до границі пропорційності на діаграмі (рис.1,а) характеризує модуль пружності матеріалу:
(7)
Границя пружності ( рис. 1,а) — напруження, при якому залишкова деформація становить 0,002–0,005%.
Напруженість при якій спостерігається величина деформації рівна 0,2% називається границею текучості ().
Напруження, яке викликане відношенням максимального зусилля до початкової площі (А0) поперечного січення стержня називається границею міцності або тимчасовим опором.
По суті, всі перераховані границі представляють собою умовні нормальні напруження, так як одержуються в результаті ділення відповідних навантажень на площу поперечного січення стержня до початку випробування (А0).
Для дослідження механічних характеристик металів та сплавів при розтягу використовують зразки циліндричної форми (рис.3, а, б, в)
При випробуванні матеріалів на стиск діаграма буде відрізнятися від діаграми при випробуванні на розтяг (рис. 1,б).
Рис. 3. Форми зразків для випробувань матеріалів на розтяг-стиск:
а — стальний зразок на розтяг;
б — стальний зразок на стиск;
в — крихкий матеріал на стиск.
Для випробування металів та сплавів при стиску використовують зразки циліндричної форми. При цьому не повинно перевищувати 3/1.
Крім абсолютного або повного зменшення висоти зразка () і відносної поздовжньої деформації ( необхідно визначити відносну поперечну деформацію за формулою:
(8)
де — відносна поперечна деформація;
— коефіцієнт Пуассона (для сталі );
— відносна поздовжня деформація.
При випробуванні будівельних матеріалів на стиск зразка виготовляють у вигляді куба розміром 100 ґ 100 ґ 100 (50 ґ 50 ґ 50) (рис.3, в).
Використана література:
Афанасьев А.Н., Марьин В.А. Лабораторний практикум по сопротивлению материалов.- М.: Наука, 1973.- 287с.
Волков Г.С. й др. Лабораторные работы по сопротивлению материалов.- Кировоград: Ин-т-с.-х. машиностроения, 1972.-. 84с.
Золотаревский В.С. Механические испытания и свойства металлов.-М.: Металлургия, 1974.- 3О3с.
Касаткин Б.С. и др. Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений: Справ. пособие.- К.: Наукова думка, 1981.-584с.
Методы испытания и исследования неметалических материалов/ Под ред. Б.И.Паншина, Б.В. Перова, М.Я.Шарова.- М.: Машиностроение, 1973.- Т.З.- 284с.
Писаренко Г.С., Ружицкий Б.М. Сопротивление материалов: Лабораторный практикум.- К.: Вища школа, 1984.- 92с.
Рубашкин А.Г. Лабораторные работы по сопротивлению материалов.- М.: Высшая школа, 1971.- 240с.
Алаи С.И., Ежевская Р.А., Антоненко Е.И. Практикум по машиноведению.- М.: Просвещение, 1965.- 304с.
Барабан Н.П., Цурпал И.А. Некоторне вопросм методологическойнаправленности курса сопротивления иатериалов // Проблемы высшей школы.-1978.-№32.-с.83-87.
Савин Г.Н. Месное значение курса сопротиаления материалов в подготовке инженера.-К.:Вища школа. 1964.- 32с.
Цурпал И.А., Барабан Н.П., Швайко В.Н. Сопротивления материалов.Лабораторные работы.-2-е изд.-К.:Вища школа, 1988.-254с.
Кальба Е.М., Горбатюк Р.М., Козиброда Я.И., Павх И.И., Бабий Я.Б. Методические указания по исполнению лабораторных работ из курса "Сопротивление материалов".-Тернополь: Педагогический университет, 1998.-47с.
Кальба Е.М., Столярчук Р.В., Буковский П.В., Лен Югансон.
Методичні вказівки до виконання розрахунково графічних робіт з курсу опір матеріалів.- Тернопіль; Педагогічний інститут, 1992.-45с.
Тимощенко С.П. История науки о сопротивлении материалов.- М.: Изд-во науч.-.техн. Лит., 1957.- 536с.
Феодосьев В.Й. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979.-559с.
Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения.- М.: Наука, 1974.-640с.
Сопротивление материалов / Г.С.Писаренко, В.А.Агарев, А.Л.Квигка и др.- 5-е изд.- К.: Вища школа, 1986.- 775с.
Долинский Ф.В., Михайлов Ф.Н. Краткий курс сопротивления материалов.- М.: Высшая юкола, 1988.- 432с.
Цурпал И.А. Краткий курс сопротивления материалов.- К.: Вища школа.- 1989.- ЗІІс.
Другие работы по теме:
Контроль якості еластомерів. Пружно-міцнісні властивості гум
Загальні засади контролю якості еластомерів, чинники й різновиди. Вимоги до фізико-механічних випробувань гум. Контроль пружно-міцнісних властивостей еластомерів. Визначення пружно-міцносних властивостей гум за розтягу, умовно-рівноважного модуля гум.
Пружні хвилі
Поняття хвильових процесів, їх сутність і особливості, сфера дії та основні властивості. Різновиди хвиль, їх характеристика та відмінні риси. Методика складання та розв’язання рівняння біжучої хвилі. Сутність і умови виникнення фазової швидкості.
Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта
Дослідження зміни об’єму повної маси газу (стала температура) із зміною тиску, встановлення співвідношення між ними. Визначення модуля пружності гуми. Порівняння молярних теплоємкостей металів. Питома теплоємкість речовини. Молярна теплоємкість речовини.
Визначення модуля пружності з деформації розтягу
Деформація - зміна форми чи об’єму твердого тіла, яка викликана дією зовнішніх сил. Залишкова деформація та межа пружності. Дослідження залежності видовження зразка капронової нитки від навантаження. Визначення модуля Юнга для капрону. Закон Гука.
Сили пружності
Види пружних деформацій: розтяг, стиск, зсув, згин, кручення. Закон Гука. Пропорційність величини деформації прикладеним силам. Коефіцієнт сили пружності. Модулі пружності. Коефіціент Пуасона. Фізичний зміст модуля Юнга. Явище пружного гістерезису.
Ідеальні цикли поршневих двигунів внутрішнього згоряння
Цикл Карно як ідеальний цикл силової установки. Ідеальні термодинамічні цикли двигуна внутрішнього згоряння. Характеристики циклу із змішаним підведенням теплоти. Компресори та компресорні установки. Принципова схема одноступеневого поршневого компресора.
Система запалення
Система запалення призначена для запалювання робочої суміші, стиснутої в циліндрах. Запалювання робочої суміші здійснюється в кінці такту стиску електричним розрядом іскрою, що проскакує між електродами свічки запалювання.
Структура будівельних матеріалів Основні технічні властивості
Загальні положення. Класифікація. Структура Надійність споруд і техніко-економічна ефективність будівництва значною мірою залежать від правильного вибору матеріалів. Сучасне будівництво має у своєму розпорядженні широку номенклатуру матеріалів, вибір яких визначається характером конструкцій, умовами їхньої роботи і техніко-економічними показниками.
Випробування гум на хімічну та динамічну стійкість
Методи та особливоті контролю якості пластмас і еластомерів. Випробування гум на стійкість до дії рідких агресивних середовищ. Визначення втомної витривалості гум. Стандартні випробування гум на багаторазовий стиск, на багаторазовий подовжній згин.
Випробування гум до дії високих температур
Теплостійкість або стійкість до дії високих температур як важлива властивість гуми. Випробування гум на стійкість до старіння. Процес незворотної зміни властивостей. Підвищення світлостійкості до гум. Температурний режим штучного прискореного старіння.
Визначення пластоеластичних властивостей еластомерів
Визначення пластоеластичних властивостей пластометричним та віскозиметричним методами. Визначення кінетики ізотермічної вулканізації за реометром Монсанто. Контроль якості пластмас і еластомерів, розрахунки кількісних показників якості, методи оцінювання.
Механічні випробування пластичних мас
Особливості і загальні засади, на яких ґрунтуються механічні випробування пластмас: визначення ударної в’язкості; руйнівного напруження за статичного згину, розтягу, стиску; розрахунок модулю пружності полімерних матеріалів і їх твердості за Бринеллем.
Вплив механічної обробки на стан поверхневого шару заготовки
Дослідження пластичної деформації, яка відбувається при обробці заготовок різанням під дією прикладених сил в металі поверхневого шару і супроводжується його зміцненням. Аналіз зміни глибини поширення наклепу в залежності від виду механічної обробки.
Пристрої машин дозування і фасування
Дозування як відмірювання порції (дози) якої-небудь речовини з використанням дозатора. Застосування пристрою для автоматичного відмірювання заданої маси або об'єму рідких і сипких матеріалів – дозатору. Технічні характеристики розливних фасувальних машин.
Типи передач
Параметри плоскопасової передачі. Тертя з гнучким зв'язком. Призначення та конструкції пружин. Розрахунок гвинтових циліндричних пружин розтягу, стиску, скручення. Основні схеми та параметри кулачкових механізмів. Виведення формули для кута тиску.
Опір матеріалів: інженерні методи розрахунків
Предмет і завдання опору матеріалів, науки про інженерні методи розрахунків на міцність, жорсткість, стійкість. Сили та деформації, реальне деформоване тіло та його модель, внутрішні сили. Поняття про основні конструктивні форми, розрахунок на міцність.
Принципова схема пристрою
Принципова схема, точнісний, силовий розрахунок пристрою. Прямі та непрямі витрати на виробництво деталей, трудомісткість обслуговування обладнання. Повний конструкторський розрахунок параметрів КВІ(ІІ) та схеми розміщення полів допусків калібр-скоби.
Опір матеріалів інженерні методи розрахунків
1. Предмет і завдання опору матеріалів Інженерам будь якої спеціальності необхідно створювати надійні споруди, машини і прилади. Надійними прийнято вважати такі конструкції, які є достатньо міцними, достатньо жорсткими та достатньо стійкими. Міцність – здатність чинити опір не руйнуючись. Жорсткість – здатність деформуватися в заданих межах.
Параметри роботи компресора
Розрахунки турбокомпресора та компресора: обґрунтування вибору та параметрів роботи прилада. Визначення показників вхідного пристрою, обертового прямуючого апарата, робочого колеса компресора, лопаточного та безлопаточного дифузора, збірного равлика.
Кінематичні і геометричні параметри процесу різання
Сутність і кінематика різання. Залежність кутових параметрів процесу різання від умов. Процеси деформації і руйнування матеріалів. Усадка стружки і теплові явища при різанні. Охолодження і змащування при обробці. Фізичні характеристики поверхневого шару.
Сучасна променева діагностика захворювань нирок
Методика проведення урографії з двостороннім обструктивним мегауретритом у дітей, її характерні риси. Сканування лівого сечовика через сечовий міхур. Проведення ехограми розширення порожнинної системи нирки. Характерні ознаки "маленької" нирки в дітей.
Основи комп’ютерної графіки
Загальна характеристика теорії редагування зображень, місце у ній растрових зображень. Аналіз переваг та недоліків програм малювання і векторної графіки. Структура, розмір і розширення зображення. Сутність і призначення основних форматів графічних файлів.
ЗНО физика 2009 с ответами
Зовнішнє незалежне оцінювання 2009 року з фізики № і зміст завдання Правильна відповідь 1. Рух тіла описано рівнянням х = 4 - Зt + 2t2, де всі величини виражено в одиницях SI. Визначте проекцію швидкості тіла на вісь ОХ через 2 секунди після початку руху.
Вивихи Переломи кісток
ВИВИХИ (LUXATIO) Вивихом називають пошкодження суглоба, за якого виникає повне роз'єднання суглобових кінців з розривом капсули суглоба і зв'язок.
Кісткова система
Тема: Кістка, її форма і склад. План. Хімічний склад кістки. Форма кістки. Залежність будови кісток від спрямувальних сил стиснення і розтягу. Поняття про розвиток кісток і скелета.
Програми-архіватори winarj
РЕФЕРАТ на тему: Програми-архіватори WinARJ 1. Коротка історія розвитку теорії стиснення інформації У сорокових роках учені, що працюють в області інформаційних технологій, ясно зрозуміли, що можна розробити такий спосіб збереження даних, при якому простір буде витрачатися більш ощадливо. Клод Шеннон, вивчаючи нюанси розходжень між семантикою (semantics) (що деяка сутність значить) і синтаксисом (syntax) (як деяка сутність виражається), розробив більшість базових понять цієї теорії.