12. Работа, затраченная на разрушение образца.

Диаграмма растяжения позволяет определить не только механические или прочностные, но и энергетические характеристики материала. Величина площади диаграммы есть работа, которую затрачивают на разрыв образца.

При статических испытаниях образцов прикладываемая к ним нагрузка расчет постепенно. В пределах участка диаграмма ОА образец подчиняется закону Гука, т.е. прикладываемое к нему усилие и деформация образца находятся в линейной зависимости. Если нагрузить образец до точки L, то в нем появится запас потенциальной энергии упругой деформации, равный работе внешних сил, расходуемых на преодоление деформации .

Работа внешних сил при этом будет равна площади треугольника OLQ

, .

Если нормальная сила меняется вдоль оси стержня, то для элементарного участка , а для всего .

13.Показатели пластичности материала

Материалы, разрушению которых предшествует возникновение значительных остаточных деформаций, называются пластичными.

Степень пластичности материала может быть охарактеризована величинами остаточного относительного удлинения образца, дове­денного при растяжении до разрыва, и остаточного относитель­ного сужения шейки образца. Чем больше эти величины, тем пластичнее материал.

Изменение во времени деформаций и напряжений, возникающих в нагруженной детали, носит название ползучесть. Частным проявлением ползучести является рост необратимых деформаций при постоянном напряжении. Это явление носит название последействие. Другим частным проявлением свойств ползучести является релаксация - самопроизвольное изменение во времени напряжений при неизменной деформации.

Некоторые пластичные материалы, например дюралюмин, не имеют на диаграмме растяжения площадки текучести. Для таких материалов вводится понятие условного предела текучести, в качестве которого принимается напряжение, соответст­вующее остаточной деформации 0,2%. Эта меха­ническая характеристика обозначается

Весьма хрупким материалом является чугун. Для образцов из обычного серого литейного чугуна относительное остаточное удлинение при разрыве не превышает 0,015%. При разрыве образцов из хрупких материалов шейка не обра­зуется и растягивающее усилие растет до момента разрушения.

14. Нагружение, разгрузка и повторное нагружение. Упрочнение, наклёп.

Если испытуемый образец, не доводя до разрушения, разгрузить (точка K на рис. 9), то в процессе разгрузки зависимость между силой P и удлинением изобразиться прямой KL (рис. 9). При разгрузке удлинение полностью не исчезает. Оно уменьшается на величину упругой части удлинения (отрезок LM). Отрезок OL представляет собой остаточное удлинение. Его называют также пластическим удлинением, а соответствующую ему деформацию – пластической деформацией.

При повторном нагружении образца диаграмма растяжения принимает вид прямой LK и далее – кривой KCD (рис. 9), как – будто промежуточной разгрузки и не было.

Большую роль играет то, что в результате предварительной вытяжки материал приобретает способность воспринимать без остаточных деформаций большие нагрузки.

Явление повышения упругих свойств материала в результате предварительного пластического деформирования носит название наклёпа, или нагартовки, и широко используется в технике

Изменение во времени деформаций и напряжений, возникающих в нагруженной детали, носит название ползучести.

Другим частным проявлением свойств ползучести является релаксация – самопроизвольное изменение во времени напряжений при неизменной деформации