Ваша область
?Деформация металла
Деформация металла
Для понимания физических и механических свойств происходящих в металле под нагрузкой изучается такое понятие, как деформация. В зависимости от напряжений деформация бывает:
- упругой
- пластической
При упругой деформации - возникшие изменения исчезают после прекращения воздействий вызывающих ее напряжений.
Пластическая - остаточные изменение формы после снятия действия вызвавших ее напряжений. Данное явление имеет особенное значение, поскольку в структуре кристаллов происходят непоправимые передвижения атомов.
Остаточная деформация
Понимание основных понятий деформации ( механических и физических свойств) позволяют рассчитать максимально допустимые нагрузки в металлоконструкциях.
Напряжение металлов
Для начала стоит рассмотреть понятие напряжения металлов.
Напряжением металлов называется отношение силы приложенной к образцу или к поперечному сечению образца.
Напряженное состояние металлов характеризуется следующими показателями:
δпр, δт, δупр, δп.
Диаграмма связи между напряжениями и деформациями
динамика гука– изменения (деформация) в направлении действия силы,
δ – деформирующее напряжение
δп - предел пропорциональности,
δупр - предел упругости,
δт - предел текучести,
δпр - предел прочности металла или временное сопротивление разрушению.
Нормальное напряжение
Нормальное напряжение первоначально вызывает упругую деформацию в монокристалле, приводящую к изменению положения отдельных групп атомов друг относительно друга, а после снятия нагрузки возвращению атомов свои первоначальные положения.
При возникновении нормальных напряжений превышающих силы межатомного притяжение происходит разрушение металла.
Напряжение соответствующее максимальной нагрузке, при достижении которой соблюдается закон Гука ( изменение нагрузки приводит к пропорциональному изменению длины образца) - называется пределом пропорциональности.
δпр=Рпр/Sо (МПа), где:
Sо- начальная площадь поперечного сечения образца : Sо= Пdo2 / 4
Р - нагрузка.
Пределом упругости называется условное напряжение, соответствующее нагрузке, вызывающей остаточную деформацию заданной величины.
При достижении предела упругости, после снятия нагрузки, размеры образца изменяется, такая деформация называется остаточной.
Физическим пределом текучести называются напряжения, соответствующее нагрузке, вызывающий массовую пластическую деформацию в образце.
δт=Pт/So (МПа)
На диаграмме состояний δт соответствует минимальной точке на площадке текучести. При достижении точки δт происходит изменение длины образца при постоянной нагрузке.
δпр- соответствует максимальной нагрузке, которая может выдержать образец до начала разрушения.
При испытании металла на разрыв изготавливают образцы специальной формы и размеров, которые оговариваются ГОСТом 1497 -86. В тех случаях, когда размеры заготовки или изделия не позволяют произвести вырезку образца- испытание проводят на натуральных образцах.
Пластическая деформация происходит под действием тангенциальных напряжений, которые в 2 раза меньше нормальных.
При пластической деформации в первую очередь деформация происходит по плоскостям наиболее благоприятно ориентированным к направлению действующей нагрузки, и только после реализации таких плоскостей в работу будут вступать следующие кристаллографические плоскости.
Характеристикой упругой и пластической деформации являются модуль Юнга и модуль Гука. Обе эти характеристики являются структурно независимыми, а зависят только от природы материала.
Для понимания физических и механических свойств происходящих в металле под нагрузкой изучается такое понятие, как деформация.
Свойства пластической деформации определяют способность тел к изменению форм под воздействием внешних и внутренних сил.
Опубликовано: 04.01.2016
Поделиться:
