2.2.2 Полуцикловые разрывные характеристики свойств материалов при одноосном растяжении

Разрывные характеристики определяют в момент действия разрушающей нагрузки, т.е. при разрушении образца материала. При этом условии определяю следующие характеристики.

Разрывная нагрузка Р_р (Н) – максимальное значение силы, которое необходимо приложить к образцу материала для его разрушения.

Абсолютное удлинение при разрыве, Δ l_р, мм - изменение длины рабочей части образца материала при действии разрушающей силы Р_р

Δ l_р = l_р - l₀, (12)

где l_р - длина рабочей части в момент разрушения, мм.

Относительное удлинение при разрыве, ε_р , % - относительное изменение длины рабочей части образца материала при разрушении по отношению к первоначальной длине рабочей части образца

ε_р = 100 ( l_р – l₀) /l₀ = 100 ( Δ l_р/ l₀). (13)

Предел прочности, σ_р , Па (или МПа) – максимальное напряжение, предшествующее разрушению материала

σ_р = P_р/ F_i, (14)

где F_i – площадь поперечного сечения образца в месте разрыва, м² (или мм²).

Работа при разрыве A_R (Дж) - количество энергии, которую необходимо затратить для разрушения образца. Равна площади S, расположенной под кривой графика растяжения образца материала (см. рисунок 4), и вычисляется по формуле:

. (13)

Удельная работа при разрыве A, которая рассчитывается по формулам

A_V = A_R / V; (14)

или

A_m = A_R / m; (15)

где V – объем рабочей части образца, равный V=l₀F (l₀ – первоначальная длина рабочей части образца, F- средняя площадь поперечного сечения образца, м²);

m – масса рабочей части образца, г.

Масса m определяется после разрушения образца испытываемого материала. Для этого остатки испытанного образца вынимают из зажимов разрывной машины и отрезают части образца, которые находились в зажимах. Массу m определяют с точностью до 0,01 г.

Применяемые в производстве изделий легкой промышленности материалы, как правило, имеют неодинаковые свойства по площади, т.е. они являются в той или иной степени анизотропными. Это явление нежелательно, так как затрудняет технологический процесс производства изделий из них.

Для характеристики равномерности (изотропности) механических свойств материалов по площади применяют коэффициент равномерности k_p:

K_p = П_min/ П_max, (16)

где П_min и П_max – среднеарифметическое значение соответственно минимального и максимального значений любого однотипного показателя: разрывной нагрузки (Р_р), относительного удлинения при разрыве (ε_р ), предела прочности (σ_р) и др.

Кроме вышеназванных показателей свойств материалов разного вида определяются дополнительные характеристики механических свойств при одноосном растяжении, которые будут рассматриваться в соответствующих подразделах.

Лабораторная работа 1 «Определение полуцикловых характеристик свойств натуральной кожи при одноосном растяжении»

Цель работы: Изучить методику полуцикловых испытаний на одноосное растяжение натуральных кож для верха обуви

Материалы, инструменты, оборудование: образцы кож для верха обуви, линейка, толщиномер, разрывная машина РТ-250;

Литература: ГОСТ 939-88 «Кожа для верха обуви. Технические условия».