8.Понятие о последействии: ползучесть и релаксация.

Опыты показывают, что деформация под нагрузкой проявляется не сразу, а в течение времени. Явления изменения упругих деформациях во времени называется упругим последствием. Чем однороднее материал, тем меньше упругое последствие. У многих материалов под нагрузкой при высоких температурах наблюдается другое явление – непрерывный рост остаточных деформаций, заканчивающийся в определенных условиях разрушением материала. Изменение во времени пластических деформация носит название пластического последствия. Изменение во времени полных деформация носит название упругопластического последствия или ползучести. Напряжение при котором скорость пластической деформации при заданной температуре и постоянной нагрузке составляет определенную наперед заданную величину., например 0,0001% в час называется пределом ползучести σ_пз . Тесно связано с ползучестью другое явление, при котором упругие деформации тела со временем переходят в пластические. Результатом этого является изменение действующих напряжений при сохранении полной величины деформации. Такое явление называется релаксацией. Вследствие релаксации соединения, выполненные с натягом, при длительной работе в условиях высоких температур ослабевают.

9.Полная работа, затраченная на разрушение образца.

При растяжении(сжатии) внешние силы совершают работу вследствие перемещения точек их приложения. Вычислим работу статически приложенной внешней силы, т. такой силы величина которой растет в процессе деформации от нуля до своего конечного значения с весьма небольшой скоростью. Полная работа силы будет равна W=0,5F₁δ₁, таким образом работа внешней силы статически приложенной силы равно половине произведения окончательной величины силы на окончательную величину соответствующего перемещения. Графическая работа силы выражается площадью диаграммы, постороенной в координатах F-δ. Работа силы F₁, неизменной по величине, на перемещении δ₁ равна W=F₁δ₁. При деформации совершают работу не только внешние силы, но и внутренние( силы упругости. Работа внутренних сил вычисляется следующим образом W_В=-N²l/(2EA)=-EAΔl²/(2l).Работа внутренних сил при нагружении всегда отрицательна.

10.Понятие о концентрации напряжений, эффективный и теоретические коэффициенты концентрации напряжений, понятие о методах их определения.

Концентрацией напряжений называется увеличение напряжений в малых областях, примыкающих к местам с резким изменением формы поверхности тела, размеров его сечения или с локализованной неоднородностью материала внутри тела. Количественной мерой концентрации напряжений служит коэффициент концентрации. Различают теоретический и эффективный коэффициенты концентрации напряжений.

Теоретический коэффициент концентрации αK равен отношению наибольшего местного напряжения σmax в сечении к расчетному напряжению σ в этом сечении, т.е. αK = σmax/σ. Наибольшие напряжения σmax в местах концентрации определяют экспериментально или рассчитывают с помощью методов теории упругости. Величина теоретического коэффициента концентрации зависит от вида и размера концентратора и может достигать трех и более. При определении αK не учитывают влияние свойств материала, в частности чувствительность материала к наличию концентраторов. Величина αK определена для большинства встречающихся типовых конструктивных элементов, значения αK приводятся в справочной литературе в виде таблиц и графиков. Концентрация напряжений различно влияет на прочность конструктивных элементов в зависимости от свойств материала и от характера нагружения. Это учитывается с помощью эффективного коэффициента концентрации Кσ. При статическом нагружении величина Кσ определяется как отношение предела прочности σu образцов без концентраторов к пределу прочности σuк образцов, имеющих заданный концентратор, т.е. Кσ = σu/σuк.

Опыты показывают, что на величину предела выносливости существенно влияет концентрация напряжений. Резкое изменение формы детали значительно снижают предел выносливости по сравнению с пределом выносливости для гладких цилиндрических образцов. Это снижение учитывается эффективным коэффициентом концентрации напряжений, который определяется экспериментальным путем. Для этого берут 2 серии одинаковых образцов, но первые без концентрации напряжений, а вторые - с концентрацией и определяют пределы выносливости при симметричном цикле для образцов без концентрации напряжений σ₁ и для образцов с концентрацией напряжений σ-_1к. Отношение k_σ= σ_1/ σ-_1к определяет величину эффективного коэффициента концентрации напряжений. Опыты показывают, что это коэффициент отличается от теоретического α_σ, так как первый зависит не только от формы детали, но и от материала. Значения k_σ приводятся в справочниках