The Výnosové úsilí Je definována jako úsilí nutné k tomu, aby se objekt začal trvale deformovat, to znamená podstoupit plastickou deformaci bez zlomení nebo zlomení.
Protože tento limit může být pro některé materiály trochu nepřesný a přesnost použitého zařízení je váhovým faktorem, bylo ve strojírenství zjištěno, že mez kluzu v kovech, jako je konstrukční ocel, je taková, která způsobuje 0,2% trvalou deformaci v objektu.
Znalost hodnoty meze kluzu je důležité vědět, zda je materiál vhodný pro použití, které chcete poskytnout součástem vyráběným s ním. Pokud byla součást deformována za mez pružnosti, nemusí být schopna správně vykonávat zamýšlenou funkci a musí být vyměněna.
K získání této hodnoty se zkoušky obvykle provádějí na vzorcích vyrobených z materiálu (zkumavky nebo vzorky), které jsou vystaveny různým napětím nebo zatížením, přičemž se měří prodloužení nebo roztažení, které se u každého z nich vyskytují. Tyto testy jsou známé jako tahové zkoušky.
Chcete-li provést zkoušku tahem, začněte působením síly od nuly a postupně zvyšujte hodnotu, dokud se vzorek nerozbije..
Rejstřík článků
Datové páry získané tahovou zkouškou se vykreslí umístěním zatížení na svislou osu a deformací na vodorovnou osu. Výsledkem je graf podobný grafu níže (obrázek 2), který se nazývá křivka napětí-deformace pro materiál.
Z toho je určeno mnoho důležitých mechanických vlastností. Každý materiál má svou vlastní křivku napětí-deformace. Například jednou z nejvíce studovaných je konstrukční ocel, nazývaná také měkká nebo nízkouhlíková ocel. Je to materiál široce používaný ve stavebnictví.
Křivka napětí-deformace má charakteristické oblasti, ve kterých má materiál určité chování podle aplikovaného zatížení. Jejich přesný tvar se může značně lišit, ale přesto mají některé společné vlastnosti, které jsou popsány níže..
Níže je uveden obrázek 2, který velmi obecně odpovídá konstrukční oceli.
Zóna od O do A je elastická zóna, kde platí Hookeův zákon, ve kterém jsou napětí a přetvoření proporcionální. V této zóně je materiál po aplikaci napětí plně obnoven. Bod A je znám jako mez proporcionality.
V některých materiálech křivka, která přechází z O do A, není přímka, ale přesto jsou stále elastické. Důležité je, že po ukončení nabíjení získají svůj původní tvar..
Dále máme oblast od A do B, ve které se deformace s námahou zvyšuje rychleji, přičemž oba nejsou proporcionální. Sklon křivky klesá a v bodě B se stává vodorovným.
Z bodu B již materiál neobnovuje svůj původní tvar a hodnota napětí v tomto bodě se považuje za hodnotu meze kluzu.
Zóna od B do C se nazývá mez kluzu nebo tečení materiálu. Tam deformace pokračuje, i když se zatížení nezvyšuje. Mohlo by se to dokonce snížit, proto se říká, že materiál v tomto stavu je dokonale plastové.
V oblasti od C do D dochází k deformačnímu kalení, při kterém materiál vykazuje změny ve své struktuře na molekulární a atomové úrovni, což vyžaduje větší úsilí k dosažení deformací..
Z tohoto důvodu křivka zažívá růst, který končí dosažením maximálního napětí σmax.
Z bodu D do bodu E je stále možná deformace, ale s menším zatížením. Ve vzorku (zkumavce) se nazývá druh ředění striktura, což nakonec vede k pozorování zlomeniny v bodě E. Avšak již v bodě D lze materiál považovat za rozbitý.
Mez pružnosti La materiálu je maximální napětí, které vydrží bez ztráty pružnosti. Vypočítává se jako podíl mezi velikostí maximální síly Fm a plocha průřezu vzorku A.
La = Fm / TO
Jednotky meze pružnosti v mezinárodním systému jsou N / mdva o Pa (Pascals), protože se jedná o úsilí. Mez pružnosti a mez úměrnosti v bodě A jsou velmi blízké hodnoty.
Ale jak bylo řečeno na začátku, nemusí být snadné je určit. Mez kluzu získaná křivkou napětí-deformace je praktickým přiblížením meze pružnosti používané ve strojírenství.
K jeho získání je nakreslena čára rovnoběžná s přímkou, která odpovídá elastické zóně (ta, která se řídí Hookeovým zákonem), ale posunuta přibližně o 0,2% na vodorovném měřítku nebo 0,002 palce na palec deformace..
Tato přímka se prodlužuje tak, aby protínala křivku v bodě, jehož vertikální souřadnice je požadovaná hodnota meze kluzu, označená jako σY, jak je znázorněno na obrázku 3. Tato křivka patří jinému tvárnému materiálu: hliníku.
Dva tvárné materiály, jako je ocel a hliník, mají různé křivky napětí-deformace. Například hliník nemá přibližně vodorovnou část oceli, jak je vidět v předchozí části..
Jiné materiály považované za křehké, například sklo, neprocházejí výše popsanými fázemi. K prasknutí dochází dlouho předtím, než dojde k výrazným deformacím.
- Síly uvažované v zásadě nezohledňují změnu, která nepochybně nastává v průřezové ploše vzorku. To vyvolá malou chybu, která je opravena grafem skutečné úsilí, ty, které berou v úvahu zmenšení oblasti s rostoucí deformací vzorku.
- Uvažované teploty jsou normální. Některé materiály jsou tvárné za nízkých teplot, zatímco jiné křehké se chovají jako tvárné za vyšších teplot..
Zatím žádné komentáře