«Материалдардың механикалық қасиеттері»

1. Материалдың механикалық қасиеттерінің түсінігі.

11 б кызыл

2 Созылуды зерттеуге арналған машиналар.

Механикалық немесе гидравикалық жетекшумен және күшті маятниктік өлшемділікпен арналған машиналары. Қатаңдылық машиналарда кернеу және деформация өлшеу үшін электротензометрлер қолданылады. Сондай машиналар көмегімен созу диаграммасын жазады

Үзу машинасы келесі сипаттамаға ие:

- бір қалыпты реттелетін жүктемесіз белсенді қамтудың өзгеру және орын ауыстыру жылдамдықтарының диапазондары 1,524-тен 0,762 мм/мин-қа дейін;

- ең көп шектік жүктеме 500 Н;

- жүктемені өлшеу диапазондарының саны - 10;

- резолюция жылдамдығы - 0,254 мм/мин;

- өлшенетін шамадан тура алғандағы күшөлшегіштің салыстырмалы қателігінің рауалы мәнінің шегі ±1%.

Қабықшаның механикалық қасиеттерін сынау Бектұров атындағы Химия институының зертханасында деформацияның тұрақты 100 мм/мин жылдамдығы кезінде «Zwick/Materialprufung» үзу машинасының негізінде, модернизацияланған компьютерленген қондырғыда жүргізілді. Компьютерленген қондырғының стандартты Windows – қосымшасы түріндегі сәйкес бағдарламалық қамтамасыз етуі болды. Үзілудегі σ кернеудің материал беріктігінің полимерлік қабықшаның салыстырмалы ұзаруына ε байланысты шегіне дейінгі өзгерістерін зерттеу бойынша сынақтар жүргізу бойынша зерттеулер жасалды. Үлгілердің бөлме температурасындағы бір өстік созу режиміндегі деформациясы зерттелді. Mathematica 5 жүйесінде математикалық өңделе отырып, деректер компьютердің Excel кестелеріне тікелей беріліп отырды. Олардың параметрлерін қолданушылар берді. Әрі қарай алынған деректер бойынша Excel құралдарымен сәйкес орташа тәуелділіктер график түрінде құрылды.

3. Зерттеу барысындағы созылуды анықтайтын негізгі мінездемелер.

Созылуга сынау - металл мен қорытпалардың маңызды беріктіктік, серпімділіктік және илемділіктік қасиеттерін аныкгауға мүмкіндік береін негізгі жэне ең қатаң сынаудың түрі. Сүлба түрінде осындаи сьінаудың процесі 3.25-сур көрсетіяген. Сьшнауды жүргізгеңде Р күшімен үлгілікті Δl=l-l₀ мөлшеріне τ уақтысында созады. Металдарды созылуға сынау үшін стандартты үлгіліктерді қолданады (МЕСТ 1497-84). Мысал ретінде 3.26-сур үлгілік көрсетілген. Пластмассаларды созылуға сынаған кезде басқа үлгілікіерді қолданады.

Сынауға қолданылатын машиналар созылудың диаграммасын (3.27-сурет) жазатын аспаппен қамтамасыз етілген. Ңақтьі созылудьщ диаграммасьш мьшандай координаталармен алады: күш Р - абсолютті созылу Δl. Осы диаграмманы әдетге мьшандай басқа диаграммамен ауыстырады: шартты кернеу σ = P/F₀ - салыстырмалы үзар ε = Δl/ l₀ Соңғы диаграмма сынаудың дэл жүрісіне сэйкес келмейді. Өиткені үлгіліктің қимасы жэне узындығы, осы үлгілікті созған кезде үздіксіз өзгереді. Түсетін күшті нақты қимаға қатысты

анықтап кернеуді есептеу мынандай диаграмманы салуға мүмкідік береді: Дэл кернеу S - дэл салыстырмалы үзару Осы соңғы диаграмма материалда жүріп өтетін физикалық процестер туралы түсінікті береді, ал тағы да беріктікті жэне металдарды қысыммен өңдеудің технологиясын есептеу үшін маңызы зор.Созылуға сынаган кезде келесі сипаттамаларды анықтайды: σ_пц - шарты пропорционалдық шек - деформацияның қисық сызығьшдағы σ_пц нүктесінде жүргізілген жанаманың кернеу осімен қүратын еңкішінің тангенс бүрышы, өзінің сызықты бөліміндегі мэнімен салыстырғанда 50 % үлкейетін мөлшерге, кернеу мен деформацияньщ арасындағы сызықты тэуелділікті ауытқытатын кернеу.

Σ_0,05 - серпімділік шегі — үлгіліктің бастапқы үзындығьшан 0,05 % жететін қалдык деформацияньі тудыратын кернеу.

3.25- сурет. Созуға сынаудың сүлбасы

3.26- сурет. Ш типті пропорпионалды цилиндрлік үлгілік

σ_т - физикалық ағым шегі - созатын күш байқалатындай болып үлкеймейтін жағдайда үлгілікті деформациялайтын кернеу; ағым аймағы (алаңы) пайда болады; араға ұқсайтын σ(ε) тэуелділігі бар болғанда ағым аймағында жоғарғы жэне төменгі ағым шектерін анықтайды; ағым шегі материалдың илемді деформацияға кедергісін сипаттайды; қорытпалардың көпшілігінің созылу диаграммасында ағым алаңы жоқ, сондықтан сынағанда шартты ағым шегін қолданады; шартты ағым шегі ағым алаңының бар не жоқ болуынан тэуелді болмауга мүмкіндік береді;

σ_0,2 - шартты ағым шегі - қалдық ұзаруды үлгіліктің бастапқы үзындығының 0,2 % жеткізетін кернеу; ε = 0,2 % жеткілікті дэлдікпен серпімді деформациядан илемді деформацияға өтуді бейнелейді;

σ_в - уақытша кедергі (беріктік шегі) - үлгіліктің қирауының алдында ең үлкен күшке сэйкес келетін жэне осы күшті үлгіліктің көлденең қимасының сынауға дейінгі бастапқы ауданына бөліп анықтайтъін кернеу;

— үзілуге (қирауға, жүлуға) дәл кедергі немесе қирауға дэл кедергі - үлгілік қираған мезгілдегі күшті (Р_к), осы үлгіліктің үзілген жеріндегі қиманың ең кішкентай ауданына бөліп анықгайтьш молшер;

- үзілуден кейінгі салыстырмалы тарылу -узилген жердегі үлгіліктің көлденең қимасы ауданының азаюын, айтылған көлденең қиманың бастапқы ауданына бөліп анықтайтын мөлшер (материалдың илемділігін сипаттаиды);

салыстырмалы үзару (үзшуден кейінгі) -үзілуден кейінгі үлгіліктің есептеу үзындығының өсімшесін, осы үлгіліктің бастапқы есептеу ұзындығына бөліп анықтайтын мөлшер (материалдың илемділігін сипаттайды);

- салыстырмалы біркелкі ұзару – ең үлкен күшке дейнгі Рв (3.27-сурет) үлгіліктің есептеу ұзындығының өсімшесін Δl_р, осы үлгіліктің бастапқы үзындығына бөліп анықтайтын мөлшер;

— серпімділік модулі — серпімді деформация шегінде кернеудің өсімшесін сэйкесті салыстырмалы деформацияның өсімшесіне бөліп анықтайтын молшер (Гук заңына сәйкесті);