31.Релаксация напряжений

Релаксацией напряжений называется процесс самопроизвольного изменения(обычно уменьшение) напряжений в нагруженных деталях при постоянной полной деформации. При этом снижение напряжений происходит вследствие постепенного уменьшения упругой деформации и приращения на ту же величину вязкоупругой и вязкопластической составляющих деформации (для металлов чаще на величину вязкопластической деформации) по схеме:

Кривая релаксации схематически изображена на рисунке:

Процесс релаксации напряжений можно представить так: образец длиной lзакладывается в захваты испытательной машины  и растягивается на величину  и оставляется в этом положении.

Полная деформация в начале деформирования равна упругой и постоянна. Но с течением времени упругая деформация ”перерождается” в пластическую, и когда , то напряжения будут равны нулю. Материал стремится ”сбросить” с себя нагрузку. Режим нагружения, показанный на рисунке называют жестким.  Процесс релаксации можно разделить на несколько стадий, но чаще выделяют две стадии: первую, в течение которой снижение напряжений в нагруженной детали происходит весьма быстро с резко уменьшающейся скоростью релаксации, и вторую, в течение которой снижение напряжения происходит значительно медленнее с постепенно убывающей скоростью релаксации. Длительность первой стадии релаксации в зависимости от рода материала, а также величины температуры и начального напряжения меняется очень значительно.  Обычно принимают, что нарастание вязкопластической деформации в процессе релаксации подобно нарастанию ее при ползучести и поэтому скорость релаксации можно вычислять по скорости ползучести. Однако скорость релаксации нельзя принимать за скорость ползучести, так как эти два процесса по существу не вполне тождественны, механизм возникновения и нарастания вязкопластической деформации при релаксации несколько иной, чем при ползучести. При релаксации уменьшение напряжений в детали вызывается нарастанием вязкопластической деформации за счет упругой деформации при неизменной длине детали, а при ползучести нарастание вязкопластической деформации происходит исключительно за счет удлинения детали. При этом общая деформация при ползучести значительно больше, чем при релаксации. 

32.Задачи сопротивления материалов

Сопротивление материалов (разг. — сопромат) — наука о прочности и надёжности деталей машин и конструкций. В её задачи входит обобщение инженерного опыта создания машин и сооружений, разработка научных основ проектирования и конструирования надёжных изделий, совершенствование методов оценки прочности. Является частью механики деформируемоготвёрдого тела, которая рассматривает методы инженерных расчётов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость при одновременном удовлетворении требований надежности, экономичности и долговечности.

Методами со­противления материалов выполняются расчеты, на основании которых определяются необходимые размеры деталей машин и конструкций инженерных сооружений. Твердые тела при воздействии на них с какой-либо силой деформируются. Деформация - изменение формы и размеров тела под воздействием внешних сил (нагрузки). Деформация может быть упругой или пластической. Упругая деформация - тело восстанавливает свое первоначальное состояние (форму и размеры) после снятия нагрузки. Пластическая деформация - тело остается деформированным после снятия нагрузки (не восстанавливает первоначальные форму и размеры). Основной задачей дисциплины "Сопротивление материалов" является расчет элементов конструкций и сооружений, обеспечивающий им прочность, жесткость и устойчивость.  Прочность - способность тела (элемента конструкции) выдерживать нагрузку (внешние воздействия)  без разрушения и появления остаточных деформаций. Жесткость - способность тела воспринимать внешние воздействия в области допустимых (ограниченных) деформаций (перемещений). Устойчивость - способность тела воспринимать нагрузку, сохраняя первоначальное положение равновесия.