Сопротивление материалов: Учебно-практическое пособие, страница 12

5. Выносливость материала или усталостная прочность – способность материала противостоять воздействию циклически изменяющихся напряжений. Выносливость материала оценивается по величине предела выносливости, как правило, при симметричном цикле нагружения (_-1) как наиболее опасном.

6. Твердость материала связана соотношением с пределом прочности материала и определяется на ряде приборов посредством вдавливания в поверхность материала шарика, конуса, алмазной пирамиды (методы определения твердости по приборам Бринеля, Роквелла, Виккерса и др.).

Механические характеристики определяются экспериментальным путем в лабораторных условиях посредством испытания образцов, стандартной формы.

 По результатам испытаний строятся диаграммы, например растяжения и сжатия. Механические характеристики материала и их обозначения даны в табл. 3.

Таблица 3.

Механические характеристики материалов

 

При сжатии характеристики механической прочности пластичных материалов вплоть до предела текучести совпадают с их значениями при растяжении:

              s_уп(сж) » s_{уп(раст)},  s_пц(сж) » s_{пц(раст)},  s_т(сж) » s_т(раст)

Предел прочности (временное сопротивление) при сжатии зафиксировать практически невозможно. Образцы сплющиваются, принимают “лепесткообразную форму”. Для хрупких материалов предел прочности при сжатии значительно больше предела прочности при растяжении (s_{в сж}>s_{в раст}, )

Различают два основных вида конструкционных материалов: хрупкие и пластичные. Хрупкие материалы разрушаются при незначительной остаточной деформации (высокоуглеродистые и легированные стали, стекло, бетон и т.д.) без образовании шейки на поверхности образцов.

Рис.6. Диаграмма растяжения пластичного материала (сталь 3) I.  «Da»,ав - зона упругого деформирования ( II.  bc – площадка текучести III.  cd – зона упрочнения IV.  de – зона разрушения n-m – линия разгружения () m-n - линия повторного нагружения, упругие свойства проявляются (повышаются) до точки n – это наклёп c-e – линия истинных напряжений Аф – фактическая площадь поперечного сечения при растяжении.

Рис.7. Эскизы образцов: ; ; (1)  – в начале испытаний (2)  – начало разрушения (3)  – после разрушения  - коэффициент остаточного удлинения. - коэффициент сужения шейки  и  - характеризуют пластичность материала