3. Беріктіктің классикалық теориясы. Механикалық беріктіктің энергетикалық және деформациялық критерийлері.

Беріктік дегеніміз қатты дененің сыртқы жүктеме әсерінен қирауға және деформацияға қарсыластық қасиетін атаймыз.

Механикалық беріктік – бұл материалдың қирауына әкелетін ең үлкен кернеу. Механикалық беріктікті анықтау критерийлері:

Тұрақсыздану шегі (физикалық) _т (_S), МПа – созатын жүктеменің елеулі ұлғаюынсыз ең аз кернеудегі үлгінің деформациясы. Бұл көрсеткіш мәнін айқындау қиын болғандықтан, көбінесе шартты тұрақсыздану шегі _0,2 қолданылады.

Пропорциональдық шегі (шартты) _б (_р), МПа – жүктеме мен ұзаруы арасындағы сызықтық тәуелділіктен ауытқу сондай шамаға жеткенде, бұл деформация қисығына Р_б нүктесінде жүргізілген жанаманың жүктемелер шүлдігімен құралған көлбеу бұрышының тангенсі сызықтық серпімді бөлімде өз мәнінің 50 ұлғайғандағы кернеу.

σ_пц = Р_пц/F₀.

Серпімділік шегі (шартты) _0,05, МПа – деформация өлшеуішінің бөліміне тең үлгі аймағының ұзындығынан 0,05-ға жететін қалдықты ұзарудағы кернеу (басқа да дәлдікшектермен 0,005-ға дейін анықтауға болады және _0,01, _0,02 деп белгіленеді).

σ_упр = Р_упр/F₀

Аққыштық шегі (шартты) _0,2, МПа – үлгінің есепті l₀ ұзындығының 0,2 құрайтын қалдықты ұзаруындағы кернеу. Созу диаграммасында_0,2 мәнін анықтау үшін х шүлдігіне 0,002l₀қашықтығындағы k нүктесінен, серпімді деформация сызығымен қиылысқанша жарыспа жүргізіледі. у шүлдігіне кескіндегенде алынған _0,2 нүктесі шартты тұрақсыздану шегінің МПа мәнін анықтайды.

σ_т = Р_т/F₀.

Уақытша кедергі (созғандағы беріктік шегі) _в, МПа- үлгінің қирау алдындағы ең үлкен жүктемеге сәйкес келетін және сынауға дейінгі оның кесе-көлденең қимасының бастапқы ауданына (Ғ₀) қатынасты кернеу:

σ_в = Р_в/F₀.

№ 5 емтихан билеті

1. Созымдылық және деформация.Созымдылық – материалдардың деформациялануға қабілеттілік критерийі ретінде.

Созымдылық қатты денелердің сыртқы жүктеме немесе ішкі кернеу ықпалынан қираусыз өз пошымы мен өлшемдерін өзгерту қасиеті және берілген ықпалды алып тастаған соң осы өзгерісті тұрақты сақтап қалуы. Созымдылық бұл материалдың қираусыз үлкен қалдық деформацияға түсу қабілеттілігі. Созымдылық материалдың деформациясы кезінде пайда болады және жүргізіледі, қирау кезіндегі қалдық деформация шамасы материалда созымдылық мөлшері болып табылады. Белгілі дәрежеде материалдың созымдылығы беріктікке кері пропорционалды, бірақ олардың арасындағы қатынасты барлық кезде байқалмайды. Материалдың беріктігі мен созымдылығының өзгеруін деформациядан кейінгі күйдірілген күйінен байқауға болады. Деформация шамасын анықтау цилиндрлік стерженьді осьтік созу мысалымен жүргізіледі.

Мұндай стержень беріктік пен созымдылық теориясында түсірілген күштің негізгі объектісі болып табылады. Түсірілген созу жүктемесінің ықпалынан деформацияланады: ұзындығы ұзарады, диаметр кішірейеді. Егер стержень ұзындығы l₀-дан n-ға дейін өссе, онда шартты салыстырмалы деформация мына формуламен есептелінеді:

(3.1)

Демек, деформация шамасы болып ұзартылған ұзындықтың l₀-ге қатынасынан тұрады. .

Практикада металдарды қысыммен өңдеуде шартты деформацияны емес нақты деформацияны анықтаған жөн. Демек, деформациялану процесінде дененің дене өлшемдерінің үздіксіз өзгеруін ұмытпау керек. Мысалы: егер ұзындықтың өсу процесін l₀…l_nбірнеше этаптарға бөлсек, онда бірінші этаптағы ұзару (l₁-l₀)/l₀ құрайды. Сонымен нақты ұзару

(3.2)

Ұзару есептелінетін бөлікті қысқартсақ Δ l→0 былай жазуға болады:

(3.3)

Ε және е арасындағы қатынас тең:

(3.4)

Шартты деформацияға қарағанда нақты деформациялау процесінің физикалық мәнін береді.

Деформация шамасын анықтаудың екінші критерийі ретінде жіңішкеруді қолданады. Ол мына формула бойынша есептелінеді:

мұнда F₀- деформацияға дейінгі үлгінің қима ауданы.F- деформациядан кейінгі аудан (кейде қима ауданының орнына дайындама қалындығы h алынады).

Ұзару мен жіңішкеруден басқа деформацияны жылжу бұрышымен β сипаттайды. Демек, бұл бастапқы тік бұрыштың өзгеретін бұрышы, оны радианмен өлшейді.