Диаграмма деформации

На рис. 4.5 показан график зависимости нормального напряжения а = F/S от относительного удлинения е = А/// при растяжении тела.

В области 0-1 (рис. 4.5) упругие деформации подчиняются закону Гука: напряжение оп, возникающее под действие внешних сил, прямо пропорционально относительной деформации с:

Максимальное напряжение, после снятия которого тело еще способно восстановить первоначальную форму и объем, называется пределом упругости су (точка 2).

График зависимости нормального напряжения от относительного удлинения

Рис. 4.5. График зависимости нормального напряжения от относительного удлинения

При дальнейшем увеличении напряжения возникают остаточные деформации (участок 2-3). За пределом упругости в теле возникают остаточные деформации, и график, описывающий возвращение тела в первоначальное состояние после прекращения действия силы, будет представлен параллельной прямой 3F. Затем удлинение деформированного тела происходит без увеличения внешней нагрузки (участок 3-4). Точка 3 на графике соответствует пределу текучести ат.

Наибольшее напряжение, которое выдерживает тело, не разрушаясь, называется пределом прочности опр (точка 5). На практике, чтобы избежать разрушения какой-либо детали, её проектируют с запасом прочности:

где оД011- допустимое напряжение.

Диаграмма напряжений для реальных твердых тел зависит от многих факторов. Например, при кратковременном действии сил твердое тело может проявить себя как хрупкое, а при длительном воздействии слабых сил является текучим.

Некоторые японские производители получают углеродное волокно, способное выдерживать напряжение опр до 12 -1011 Па . Основное применение таких материалов - устройства для отвода тепла в авиационной и космической технике. Отметим, что алмаз выдерживает напряжение опр = 8,5 • 1011 Па . Атомные подводные лодки с корпусом из титанового сплава могут погружаться на глубину h = 800 м. Здесь давление достигает величины Р = рgh ~ 7,3 • 106 Па .

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >