Tanulmány húzási
Minden igazi törés. Hatása alatt az alkalmazott erők, ezek változtatják formájukat vagy térfogata. Ezek a változások nevezzük törzsek. Abban az esetben, szilárd, két határesetben: rugalmas deformáció és képlékeny. Úgynevezett rugalmas alakváltozás megszűnik megszűnése után az alkalmazott erők. Műanyag vagy maradandó alakváltozás nevezzük törzset, például, hogy továbbra is fennállnak a testben, legalább részben, és megszűnése után a ható külső erők. A deformáció rugalmas vagy műanyag - ez nem csak attól függ a test anyagát, hanem a nagysága az alkalmazott erők. Ha az erő (pontosabban az erő egységnyi területen, azaz a feszültség) nem haladja meg az ismert nevű értéket rugalmassági határ. majd a kapott deformáció nem lesz rugalmas. Ha ez meghaladja ezt a korlátot, a kapott deformáció műanyag. Szétválasztása szervek a rugalmas és képlékeny bizonyos mértékig önkényes. Szigorúan véve, az összes törzs megszűnése után a külső erők nem teljesen eltűnnek, így műanyag.
Különböző részei a deformált test kölcsönhatásba egymással való interfészek, amelyek mentén ezek összeérnek. Tekintsünk egy tetszőleges deformált test vagy a környezet. Értelmi osztja két részből áll: a test és a test I II. határos egymással felület mentén AB (ábra. 13). mert Azt deformált test, ez hat a test II bizonyos erővel. Ennek megfelelően test II hat a test I az azonos, de ellentétes irányú erő. Ahhoz azonban, hogy meghatározzák a deformáció ugyanakkor meg kell tudni, hogy ezek az erők vannak elosztva a keresztmetszet. Vegye felület AB végtelenül terület ds. Let - egy erő, hogy ezen a platformon test II hat a test I. egységnyi felületének, azaz a . Ez az úgynevezett feszültséget. ható egy pontot a határ AB. Tájolás területen .líthatjuk meg kell adni az irányt a normális hozzá. Tegyük fel, hogy a szokásos kifelé irányítja a testfelületet, ahova a erő hat. Jelöljük az egység vektor egy normális, jól - a megfelelő feszültséget. A vektor bontható komponense mentén normál n és az alkatrész fekvő érintő sík dS helyszínen. Az első komponens az úgynevezett normális. és a második - tangenciális feszültségek ható dS oldalon.
Vegyük egységes rudat, és csatolja hozzá az alapon, húzó- vagy nyomóerő F (ábra. 14, a és b). A rúd lesz torz, azaz tömörített vagy feszített. Az erő egységnyi keresztmetszeti területet nevezik a stressz. Ebben az esetben, egy feszültség merőleges keresztmetszetének a rúd. Ha a rúd meghosszabbítják, ez az úgynevezett feszültséget és a stresszt adják
ahol S - a keresztmetszeti területe a rúd. Ha a rúd összenyomódik, a nyomás és a stressz úgynevezett numerikusan meghatározott azonos képlet
Könnyen észre.
Let l0 - -lel a rúd hosszát. Miután a kérelmet az F erő hossza növekszik # 916; l és válik l = L0 + # 916; l. hozzáállás
Ez az úgynevezett a nyúlás a rúd. Abban az esetben, meghosszabbítási pozitív kompressziós - negatív.
A tapasztalat azt mutatja, hogy nem túl nagy rugalmas deformációk a feszültség T (vagy nyomás P) arányos a relatív nyúlás (relatív vagy tömörítés).
ahol E - függő konstans csak a rúd az anyag és fizikai állapota. Ez az úgynevezett Young-modulus. Ezek a formulák kifejezésére Hooke törvény húzási vagy kompressziós rúd. Ez hozzávetőleges jog és a nagy deformációk nem tud futni. Deformáció, melyek Hooke törvénye birtokolja mintegy nevű kis deformációk. Általánosabb, mint Hooke-törvény a kijelentés, hogy abban az esetben, rugalmas deformációk a feszültség T egyértelmű függvénye nyúlás # 949; .
Kiderült, hogy ha a deformáció kicsi, rugalmas állandók a testek nem változnak deformációk. Így, ha a szervezet számos erők, hogy kiszámítsuk a kapott deformáció lehet kiszámítani első törzset által okozott erő egyenként (például, ha más erők nem voltak egyáltalán), majd a kapott deformáció hajtogatott. Ez a helyzet az úgynevezett szuperpozíció elve kis deformációk.
A rugalmas energia van nyújtva bar
A térfogatsűrűség elasztikus energiát; elasztikus energiát u. egységnyi térfogatú kifeszített (vagy tömörített) a rúd, egyenlő
Ha használjuk Hooke-törvény, ez a kifejezés lehet csökkenteni formájában
A tapasztalat azt mutatja, hogy az egy húzó- vagy nyomóerő F változás nem csak hosszirányú, hanem keresztirányú méretei a rúd. Ha az F erő - nyújtás, a keresztirányú méretei a rúd csökken. Ha zsugorodik, akkor növekszik.
Hagyja a0 - a vastag rúd az alakváltozás, és - az alakváltozás után. A vastagsága lehet venni a kerek bár átmérőjű, hogy egy téglalap alakú - az egyik oldalán a bázis, stb Ha a F húzóerő, az érték az úgynevezett relatív keresztirányú kompresszió rúd (# 916; a = a - a0). Kapcsolat viszonyítva a megfelelő, keresztirányú összehúzódása a relatív hosszirányú megnyúlás úgynevezett Poisson-tényező
Poisson-tényezője függ csak az anyag a test és az egyik legfontosabb jellemző állandók elasztikus tulajdonságait.
A Young-féle modulussal E és a Poisson-tényező # 956; teljes mértékben jellemezni rugalmas tulajdonságait egy izotróp szilárd anyag. Minden más rugalmas állandók kifejezve E és # 956; .
Ily módon a rugalmas alakváltozás a szilárdanyag által leírt Hooke
ahol s = F / S - normál feszültség (aránya erő F. prilozhennoyperpendikulyarno keresztmetszete a minta az S felület a keresztmetszet), - a relatív alakváltozás (megnyúlás aránya Dl, hogy az eredeti minta hossza L0), E - rugalmassági modulus (Young modulus) .Zametim hogy s számszerűen egyenlő a energia per 1 m 3 egy deformálható anyagból.
A Young-modulus jellemzi a rugalmas tulajdonságait szilárd húzásra törzs - tömörítés. Ez számszerűen egyenlő a feszültség értéke, amely változást okoz a minta hosszának kétszerese, ha a deformáció ebben az esetben rugalmas. Másrészt, Young-modulusa lehet értelmezni, mint egy értéket, amely számszerűen egyenlő a volumetrikus deformációs energiát megduplázásával a minta méretét.
Hooke-törvény csak akkor érvényes, tökéletesen rugalmas testek. vannak különböző eltérések e törvény ugyanazon valódi testek. Ábra. A 15. ábra egy jelleggörbe egy szilárd testnek, nyújtás. Szigorú közötti arányosság nyúlás és feszültség csak megfigyelhető viszonylag kis terhelés az 0A területen.
Ábra. 15. ábra Solid törzs
feszültség # 963; n. ahol a törvény a Hooke, az úgynevezett limit arányosság.
Maximális feszültség sup. ahol még nem fordulnak elő maradó alakváltozás (maradék relatív deformatsiyane prevyshaet0,1%) nevezzük rugalmassági határ. Ez megfelel a B pont az ábrán deformáció.
Hozam - a feszültség, amely jellemzi az állam a deformálható testet, amely után nyúlás nő növelése nélkül a működtetőerő (vízszintes szegmens BC).
Szakítószilárdság SPR (D pont) az úgynevezett megfelelő feszültség a legmagasabb terhelés ellenállt a test által, mielőtt szakadás.
Eltérések a Hooke-törvény a feszültség nem haladja meg a rugalmassági határ, az általános fogalom rugalmatlansága. Megnyilvánulás rugalmatlansága például, a rugalmas utóhatás és elasztikus hiszterézis. figyelemmel a kísérleti megfigyelés ebben a vizsgálatban.
A jelenséget a tavaszi vissza, hogy változtatni az állam deformáció az idővel állandó feszültség értékét. Ebben az esetben, miután a terhelés a minta deformáció nem jelentkezik azonnal, de továbbra is növekszik az idővel (közvetlen visszarugózást); eltávolítása után is a teher: deformáció a minta nem tűnik el azonnal, és tovább csökkent az idők folyamán (fordított visszarugózást).
Által határolt terület a görbe terhelés és a két abszcisszán megfelelő két érték a törzs arányos az A vagy külső erők, amelyek szintén, a potenciális energia E a rugalmas alakváltozás a minta. Ez következik számítás DQ a görbe alatti terület elem
ahol a - együtthatója arányosság DW1 - térfogati energiasűrűség a minta deformálódását. Az arányossági tényező egyenlő a volumetrikus törzs energiasűrűség egységnyi által határolt terület a grafikonon, és olyan a mérete, J / sejt.
A görbe alatti terület megfelel a teljes terhelési energiasűrűsége W1. és a terület alatt a teljes kisülési görbe - energiasűrűsége W2.
Ha a minta alkalmazott első feszültség növelésével pedig eltávolításra, majd a grafikon s = f (e) terhelési görbe nem esik egybe a kirakodás ág. Teljes terhelési ciklus - mentesítési grafikon formái a szám az úgynevezett hiszterézishurok. Szögletes hurok arányos a sűrűsége az elnyelt DW elasztikus energiát. telt hővé.
Jelenségek irreverzibilis átalakulását a mechanikai energiát hővé (különben az energia eloszlatását) a folyamatok a deformáció a szilárd anyagok miatt az úgynevezett belső súrlódás.
Ahhoz, hogy mennyiségileg a belső súrlódás anyagok gyakran használt relatív érték - abszorpciós együttható
ahol W1 - elasztikus energiát mintafelvitelről.
Rugalmatlansága jelenség velejárója a valós szilárd polimer és kis molekulatömegű, beleértve a fémeket.
Jelenségek rugalmatlansága fémek és más kristályos anyagokat társított rácshibasűrűséget: különböző ponthibák, diszlokációk és szabálytalanságok által okozott szerkezetének és, következésképpen, a jelenléte a mechanikai microstrain a szilárd anyagok. Unelasticity polimer anyag változása miatt makromolekuláris szerkezetek mechanikai igénybevétel.
Ábra. 16. A kísérleti elrendezés
Szerelési felügyeleti húzóierheiésse ábrán látható. 16. Ez egy hatalmas bázist 1 2 a felső és az alsó konzolok 3. Vizsgálati minta - vezetékes 4 segítségével van rögzítve a csavaros szorító 5. és 6. Az alsó bilincs rögzített tálca 7, amelyen a terheléseket építeni a terhelés. A kényelem rögzítő felső Jig huzal mozgatható, és lehet rögzíteni a csavar 8. Annak érdekében, hogy a felkar mérés közben alatt volt állandó terhelés és volt állandó hajlítsa, hogy azt a 9 rudak felfüggesztik a vízszintes heveder 10. Az ez előtt mérések vannak szerelve az összes terhelés amelyeket azután a peronra. Eszköz beállítása (általában a falra) függőleges helyzetben.
A pontos mérés a törzs összeg az a cathetometer.
Cathetometer mérésére használják függőleges szegmensek elrendezve távolságok
Ábra. 17. sematikus eszköz cathetometer.
több tíz centiméterre a távcső objektív cathetometer.
Cathetometer (ábra. 17) egy függőleges oszlopot az állványt az állvány 1, a mérési kocsi 2, a teleszkóp a 3. és 4. A mérési jelző mikroszkóp emelő forgórész 5 állvány oszlop lehet szerelni a kör alakú szinten függőlegesen. C körül forgatható egy függőleges tengely keresztül 6 tollak oszlopon. A mérőkocsi 2 hordozó teleszkóp 3 és egy olvasási mikroszkóp 4 mentén mozgatjuk az oszlop a görgőkön. Durva függőleges mozgását a kocsi által hordozott kezét, amikor oldása 7 csavar, a jelenlegi - egy mikrométer csavar 8, amikor a 7 csavar rögzített.
Teleszkóp 3 rögzítve van a kocsi. Fókuszálás csövek a kiválasztott tárgypont végezzük elforgatásával az oldalán a lendkerék 9. A csőnek van egy hengeres szinten, amelynek tengelye párhuzamos a megfigyelés a cső tengelyére. Meg lehet állítani vízszintes helyzetben a mikrométercsavarral képek egyesítésével vezikulum keresztül nézve távcső okulár. Ha kombináljuk fele buborék céltávcső tengely veszi szigorúan vízszintes helyzetbe.
Cathetometer mérő rendszer tartalmaz egy teleszkóp és mikroszkóp mérő indikátor olyan megvilágító rendszert. A fókuszsíkján a szemlencse a mikroszkóp beállított mérési jelző skála rács (ábra. 18), amelyre egy különleges optikai eszköz, milliméter skála. Mérése távolságok két pont közötti végzi a teleszkóp és mikroszkóp mérő mutató összehasonlításával a mért hossz mm-skálán.
Ábra. 18. A skála rács cathetometer
Ábra. 19. felezővonal
Mozgó a kocsi a teleszkóp és a mikroszkóp a referencia oszlop mentén milliméter skála, és a forgó az oszlop a függőleges tengelye a cső állítva a kiválasztott pont az objektum; mintákat eltávolítjuk a szemlencsén keresztül a mikroszkóp mérési mutató skálán, és a skála rács. A hossza függőleges vonal szegmensek határozzuk meg a különbség a megfelelő minták skálán.
Cathetometer van ellátva transzformátor beépítése egy világító rész mérő indikátor mikroszkóp hálózat.