![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Проведение испытаний и обработка их результатов.
Перед началом испытаний производится замер диаметр поперечного сечения и длины рабочей части образца (d и Рис. 3а. Диаграмма кручения образца из пластичного материала.
Результатом испытания образца является построение диаграммы кручения. Диаграмма кручения образца из малоуглеродистой стали приведена на рис. 3а. На ней можно отметить некоторые характерные участки или зоны. Участок ОА называется зоной упругости. В пределах этого участка справедлива линейная зависимость между крутящим моментом и углом закручивания (закон Гука при кручении). При дальнейшем увеличении крутящего момента закон Гука нарушается, и зависимость между МК и Характерно, что в отличие от растяжения на диаграмме кручения образца из малоуглеродистой стали отсутствует участок падения нагрузки. Это связано с тем, что при кручении возникает равномерная по длине рабочей части образца деформация, а поперечные размеры образца практически не изменяются (шейки не образуется). При нагружении образца до точки А диаграммы (рис. 3а) возникает только упругая деформация, которая полностью исчезает при снятии внешней нагрузки. За пределами упругого участка в образце наряду с упругой возникает и остаточная (пластическая) деформация. Если произвести нагружение до некоторой точки К, лежащей в пределах участка ВД, а затем снять нагрузку, то линия разгрузки КО1 пойдет практически параллельно участку ОА. Подобный эксперимент позволяет разделить полный угол закручивания Если теперь снова нагрузить образец, то его диаграмма деформирования изобразится линией О1КД. Таким образом, для образца, испытавшего предварительное нагружение за пределами упругости и разгрузку, зона пропорциональности (отрезок О1К) увеличивается, а русурс остаточных деформаций (ресурс пластичности) уменьшается. Отличием диаграммы кручения образцов из хрупких материалов (чугун, керамика, стекло) является очень малая величина остаточного угла закручивания На основе экспериментальной диаграммы кручения круглых образцов определяются следующие механические характеристики испытуемого материала. Предел пропорциональности при кручении (
Значение крутящего момента - проводят прямую ОЕ; - на произвольном уровне проводят прямую АВ параллельную оси абсцисс. На этой прямой откладывают отрезок Кп, равный половине отрезка Км; - через точку n и начало координат проводят прямую Оn и параллельную ей касательную CD к кривой деформации. Ордината точки касания (F) соответствует Мпц. Предел упругости при кручении
где Му определяется по диаграмме кручения как крутящий момент, при котором величина относительного остаточного сдвига составляет 0, 00075 (0, 075%). Методика определения Му полностью соответствует описанной ниже для предела текучести. Предел текучести при кручении Для определения нагрузки М0, 3 на оси абсцисс откладывают угол Затем из точки А проводится луч АС параллельный линейному участку диаграммы кручения. Ордината точки пересечения этого луча с диаграммой (точка Д) и есть момент М0, 3. Касательное напряжение
Предел прочности при кручении Для пластичных материалов, разрушение которых происходит в условиях возникновения остаточных деформаций, линейный закон распределения касательных напряжений по сечению нарушается. По этому для определения
Для хрупких материалов остаточные деформации, накопленные к моменту разрушения, малы, поэтому предел прочности можно приближенно определять по следующей формуле:
Перечисленные механические характеристики ( Пластические свойства материала определяются величиной максимального остаточного сдвига. Согласно ГОСТ 3565-80 максимальный остаточный сдвиг при кручении
При больших деформациях вычисляется истинная величина максимального остаточного сдвига: Чем больше величина Вид разрушения образцов при кручении дает возможность судить о причине разрушения. Так например, если образец разрушается легко и бесшумно в плоскости, перпендикулярной оси, поверхность излома достаточно гладкая, то такой вид разрушения называется срезом (рис. 6а). Его причиной является превышение касательными напряжениями сопротивления данного материала сдвигу. Если образец разрушается с характерным треском по винтовой поверхности, нормаль к которой составляет с осью образца угол, примерно равный 45˚, поверхность излома зернисто-кристаллическая, то такой вид разрушения называется отрывом (рис. 6, б). Его причиной является превышение наибольшим главным напряжением σ 1, возникающим в площадках наклоненных под углом 45˚ к оси образца, сопротивления исследуемого материала к отрыву. Рис. 6. Характер разрушения образцов из пластичного (а) и хрупкого (б) материалов.
Иногда можно встретить и третий вид разрушения, он характеризуется образованием продольных трещин и расслоений, параллельных оси образца. Этот вид является разновидностью среза и характерен для анизотропных материалов (дерево, катанный, кованный металл). Характерной особенностью диаграммы кручения образцов из хрупких материалов (чугун, стекло, керамика, горные породы) является малая величина максимального остаточного сдвига
|