Навчальна тема

Діаграма розтягу та її характерні точки

Діаграма розтягу: пружна й пластична області, границі пропорційності, текучості та міцності, шийка і руйнування зразка.

0 практичних завдань · 0 підтем

Тема пояснює інженерну діаграму розтягу та фізичний зміст її характерних ділянок і точок. Розглядаються границі пропорційності, пружності, текучості й міцності, розвиток пластичної деформації, утворення шийки та руйнування. Матеріал допомагає читати діаграму випробування на розтяг і використовувати механічні характеристики в інженерних розрахунках.

Діаграма розтягу показує залежність між напруженням і деформацією зразка під час випробування. За її формою визначають основні характеристики пружності, пластичності та міцності матеріалу.

Основні ділянки

На початку навантаження деформація є переважно пружною, а в області пропорційності напруження приблизно лінійно залежить від відносної деформації.

У межах лінійно-пружної роботи матеріалу нормальне напруження пропорційне відносній поздовжній деформації:

$$\sigma=E\varepsilon.$$

$\sigma$ — нормальне напруження, Па або МПа;
$E$ — модуль поздовжньої пружності (модуль Юнга), Па або МПа;
$\varepsilon$ — відносна поздовжня деформація, безрозмірна величина.

Закон застосовують на лінійній ділянці діаграми деформування, доки напруження і деформація залишаються пропорційними.

Після виходу за межі пружної роботи виникають незворотні пластичні деформації. Для пластичних металів виділяють границю текучості або умовну границю текучості, а максимальне інженерне напруження називають тимчасовим опором, або границею міцності.

Після досягнення максимального навантаження

У пластичного зразка може виникнути локальне звуження — шийка. Подальша деформація концентрується в цій області та завершується руйнуванням. Точна форма діаграми і вираженість окремих ділянок залежать від матеріалу та умов випробування.

Практичне значення

За діаграмою оцінюють жорсткість, початок пластичного деформування, міцність і здатність матеріалу деформуватися перед руйнуванням. Ці характеристики використовують при виборі матеріалу та розрахункових допустимих напружень.