5. Основные характеристики прочности, определяемые при статическом нагружении.

Прочность – это св-во материала сопротивляться разрушению, а также необратимому изменению формы под действием внешних нагрузок. Она обусловлена силами взаимодействия атомных частиц составляющих материал. Деформирование – изменение относит. расположения частиц в материале (растяж., сжатие, изгиб). Деформация – изменение формы и размеров образца или его частей в результате деформирования. Различают упругую деформ. (исчезает после снятия нагрузки) и пластическую (необратимую).

Реальные материалы характеризуются технической прочностью, которые намного меньше теоретической из-за дефектов структуры.

6. Динамическая прочность, явление запаздывания текучести, ударная вязкость материалов.

Динамическая прочность– сопротивление материала динамич. нагрузкам, т.е. нагрузкам значения, направления и точка приложения которых быстро изменялось во времени. При этом деформирование имеет специфич. черты: запаздывание текучести – при мгновенном приложении нагрузки вызывается текучесть материала при статическом нагружении, пластическая деформация возникает не сразу, а по истечении некоторого промежутка времени, периода запаздываемой текучести. Если нагрузку снять до истечения этого периода, то остаточная деформация не возникает. Вследствие запаздывания текучести пластичные при статич. нагружении материалы могут хрупко разрушаться под действием ударных нагрузок. Для оценки склонности материала к запаздыванию текучести введена характеристика ударная вязкость, которая измеряется работой разрушения надрезанного кольца при ударном воздействии маятниковом котле.

7. Усталость материалов, характеристики.

Усталость – процесс постепенного накопления повреждений под действием переменных напряжений приводящих к изменению св-в материала, образованию и разрастанию трещин.

N– число циклов нагружения;

σ_max– максим. напряжение цикла;

σ_R– предел выносливости при базовом числе испытаний N_{базовое}.

Предел выносливости σ_R – это максимальное по абсолютному значению напряжение цикла, при котором ещё происходит установочное разрушение до базы испытаний.

Предел ограниченной выносливости σ_RN – это максимальное по абсолютной величине напряжение цикла, т.е. то которое образец может выдержать N раз.

8. Длительная прочность, явление ползучести материалов, характеристики

Длительная прочность материала характеризуется временем с момента нагружения образца до его разрушения при фиксированном напряжении и t^o. Предел длительной прочности– напряжение вызывающее разрушение образца при заданной t^o за определённое время (σ =120МПа). Деформации разрушения образца предшествуют деформациям ползучести. Ползучесть – непрерывное пластическое деформирование материалов под действием нагрузки. Любые твёрдые материалы подвержены ползучести во всём диапазоне t^o, обработке и эксплуатации (особенно при высоких t^o).

АВ– участок неустановившейся ползучести (I стадия);

ВС– участок установившейся ползучести идущий с постоянной скоростью (II стадия);

СD– участок ускоренной ползучести (III стадия);

ε₀ – деформация в момент приложения нагрузки;

D– момент разрушения образца.

Предел ползучести – это максимал. напряжение, при котором скорость и деформация ползучести за определённое время не превышает значения установленного т.у.

σ =120МПа

0,2– заданное удлинение в %

100 часов – продолжительность испытания

700 ^oC – t^o

Причина неудовлетворительной прочности изделия может быть влияние поверхностных дефектов и напряжений, которые возникают из-за неравномерного распределения нагрузки обусловленного особенностями конструкции, поэтому прочность конструктивных элементов – конструктивная прочность во многих случаях ниже технической прочности исходных материалов.