Меню

Что называется пределом прочности минимальное напряжение

Предел прочности

Определённая пороговая величина для конкретного материала, превышение которой приведёт к разрушению объекта под действием механического напряжения. Основные виды пределов прочности: статический, динамический, на сжатие и на растяжение. Например, предел прочности на растяжение — это граничное значение постоянного (статический предел) или переменного (динамический предел) механического напряжения, превышение которого разорвет (или неприемлемо деформирует) изделие. Единица измерения — Паскаль [Па], Н/мм ² = [МПа].

Предел текучести (σт)

Величина механического напряжения, при которой деформация продолжает увеличиваться без увеличения нагрузки; служит для расчётов допустимых напряжений пластичных материалов.

После перехода предела текучести в структуре металла наблюдаются необратимые изменения: кристаллическая решетка перестраивается, появляются значительные пластические деформации. Вместе с тем происходит самоупрочнение металла и после площадки текучести деформация возрастает при увеличении растягивающей силы.

Нередко этот параметр определяют как «напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация» [1] , таким образом, отождествляя пределы текучести и упругости. Однако следует понимать, что это два разных параметра. Значения предела текучести превышают предел упругости ориентировочно на 5%.

Предел выносливости или предел усталости (σR)

Способность материала воспринимать нагрузки, вызывающие циклические напряжения. Этот прочностной параметр определяют как максимальное напряжение в цикле, при котором не происходит усталостного разрушения изделия после неопределенно большого количества циклических нагружений (базовое число циклов для стали Nb = 10 7 ). Коэффициент R (σR) принимается равным коэффициенту асимметрии цикла. Поэтому предел выносливости материала в случае симметричных циклов нагружения обозначают как σ-1, а в случае пульсационных — как σ.

Отметим, что усталостные испытания изделий очень продолжительны и трудоёмки, они включают анализ больших объёмов экспериментальных данных при произвольном количестве циклов и существенном разбросе значений. Поэтому чаще всего используют специальные эмпирические формулы, связывающие предел выносливости с другими прочностными параметрами материала. Наиболее удобным параметром при этом считается предел прочности.

Для сталей предел выносливости при изгибе как правило составляет половину от предела прочности: Для высокопрочных сталей можно принять:

Для обычных сталей при кручении в условиях циклически изменяющихся напряжений можно принять:

Приведённые выше соотношения стоит применять осмотрительно, потому что они получены при конкретных режимах нагружения, т.е. при изгибе и при кручении. Однако, при испытании на растяжение-сжатие предел выносливости становится примерно на 10—20% меньше, чем при изгибе.

Предел пропорциональности (σ)

Максимальная величина напряжения для конкретного материала, при которой ещё действует закон Гука, т.е. деформация тела прямо пропорционально зависит от прикладываемой нагрузки (силы). Обратите внимание, что для множества материалов достижение (но не превышение!) предела упругости приводит к обратимым (упругим) деформациям, которые, впрочем, уже не прямо пропорциональны напряжениям. При этом такие деформации могут несколько «запаздывать» относительно роста или снижения нагрузки.

Читайте также:  Зачем понижать напряжение трансформатором

Диаграмма деформации металлического образца при растяжении в координатах удлинение (Є) — напряжение (σ).

Источник



Предел прочности

\sigma_B

Преде́л про́чности — механическое напряжение , выше которого происходит разрушение материала. Согласно ГОСТу 1497-84 более корректным термином является «Временное сопротивление разрушению», то есть напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от того представления, что материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения меньшие по величине, чем временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях) разрушение материала (разделение образца на несколько частей) произойдёт через какой-то конечный промежуток времени, возможно, что и практически сразу.

В случае динамических испытаний время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения, в таком случае соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Мерами измерения прочности также могут являться предел текучести, предел пропорциональности, предел упругости, предел выносливости и др, так как для выхода конкретной детали из строя часто достаточно и слишком большого (больше допустимого) изменения размеров детали, а при этом может и не произойти нарушение целостности, лишь только деформация. Эти показатели практически никогда не подразумеваются под термином предел прочности.

Значения предельных напряжений на растяжение и на сжатие обычно различаются. Для композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие, для керамических (и других хрупких) материалов — наоборот, металлы, сплавы и многие пластики как правило показывают одинаковые свойства. В большей степени эти явления связаны не с какими-то физическими свойствами материалов, а с особенностями нагружения, схемы напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.

\sigma_0

Некоторые значения прочности на растяжение, , в кгс/мм 2 ( 1 кгс/мм 2 = 10 МН/м 2 = 10 МПа )

Материалы \sigma_0 \sigma_0/E
Графит (нитевидный кристалл) 2400 0,024
Сапфир (нитевидный кристалл) 1500 0,028
Железо (нитевидный кристалл) 1300 0,044
Тянутая проволока из высокоуглеродистой стали 420 0,02
Тянутая проволока из вольфрама 380 0,009
Стекловолокно 360 0,035
Мягкая сталь 60 0,003
Нейлон 50

См. также

Ссылки

  • Прочность — статья из Большой советской энциклопедии
  • Предел прочности различных сталей по ПНАЭ Г-7-002-86 в зависимости от температуры

Wiki letter w.svg

  • Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение).
  • Проставив сноски, внести более точные указания на источники.
Читайте также:  Стабилизатор напряжения 12в для дхо подключение

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Предел прочности» в других словарях:

Предел прочности — Предел прочности, временное сопротивление – напряжение в арматуре, соответствующее наибольшей нагрузке перед разрывом, в МПа, Н/мм2. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

предел прочности — Условное нормальное напряжение, равное отношению максимальной нагрузки, предшествующей разрушению к начальной площади сечения [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] предел прочности Отношение максимальной … Справочник технического переводчика

Предел прочности — механическая характеристика материалов, выражающая условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующее разрушению. Источник: ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ… … Официальная терминология

Предел прочности sв — Напряжение, соответствующее наибольшему усилию Рmax, предшествующему разрыву образца Источник: ГОСТ 1497 84: Металлы. Методы испытаний на растяжение оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

предел прочности — Tensile Strength (TS) Предел прочности Механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала. Поскольку при оценке прочности время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. — М.

предел прочности — atsparumo riba statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. ultimate strength vok. Bruchgrenze, f; Festigkeit, f rus. предел прочности, m pranc. limite de résistance, f … Automatikos terminų žodynas

предел прочности — stiprio riba statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Ribinis medžiagos stipris, išreikštas ardomosios jėgos ir ploto, kurį veikė ši jėga, dalmeniu. atitikmenys: angl. ultimate strength vok. Festigkeit, f; Festigkeitsgrenze, f… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

предел прочности — stipris statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiagos ar gaminio stiprumo riba, išreikšta suardžiusios jėgos ir ploto, į kurį ji veikė, santykiu. atitikmenys: angl. ultimate strength rus. предел прочности … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

предел прочности — stiprumo riba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. strength limit vok. Bruchgrenze, f; Festigkeitsgrenze, f rus. предел прочности, m pranc. limite de rupture, f; résistance à la rupture, f; résistance limite, f … Fizikos terminų žodynas

предел прочности — [tensile strength] временное сопротивление, условное напряжение, соответствующее верхней точке (максимальной нагрузке) на кривой «напряжение деформация» при растяжении; обычно совпадает с началом образования шейки на образце. Смотри также: Предел … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Тест по физике Механические свойства твердых тел для 10 класса

Тест по физике Механические свойства твердых тел для 10 класса с ответами. Тест включает в себя 2 варианта. В каждом варианте по 5 заданий.

Читайте также:  Связь напряженности напряжения работы

1 вариант

1. Что называется аморфным телом?

А. Твердое тело, состоящее из беспорядочно сросших­ся кристаллов.
Б. Твердое тело, для которого характерно неупорядо­ченное расположение частиц в пространстве.
В. Тело, не имеющее постоянной формы и объема, но имеющее упорядоченное расположение атомов.

2. Что называется анизотропией кристаллов?

А. Зависимость физических свойств монокристаллов от направления.
Б. Независимость физических свойств монокристал­лов от направления.
В. Независимость физических свойств поликристал­лов от направления.

3. Какая деформация называется упругой?

А. Деформация, которая не исчезает после прекраще­ния действия внешних сил.
Б. Деформация, которая исчезает после прекращения действия внешних сил.
В. Деформация, которая возникает в процессе дейст­вия внешних сил на тело.

4. Что называется пределом прочности?

А. Минимальное напряжение, возникающее в теле до его разрушения.
Б. Физическая величина, показывающая, при какой внешней силе, действующей на вещество, происходит разрушение тела.
В. Максимальное напряжение, возникающее в теле до его разрушения.

5. Какой груз можно подвесить на стальном тросе диа­метром 3 см при запасе прочности, равном 10, если пре­дел прочности 7 ⋅ 10 8 Па?

А. 49 кН
Б. 100 кН
В. 20 кН

2 вариант

1. Что называется монокристаллом?

А. Твердое тело, частицы которого образуют единую кристаллическую решетку.
Б. Твердое тело, состоящее из беспорядочно сросших­ся кристаллов.
В. Твердое тело, для которого характерно неупорядо­ченное расположение частиц в пространстве.

2. Что называется изотропией кристаллов?

А. Зависимость физических свойств поликристаллов от направления.
Б. Независимость физических свойств поликристал­лов от направления.
В. Зависимость физических свойств монокристаллов от направления.

3. Какая деформация называется пластической?

А. Деформация, которая не исчезает после прекраще­ния действия внешних сил.
Б. Деформация, которая исчезает после прекращения действия внешних сил.
В. Деформация, которая возникает в процессе дейст­вия внешних сил на тело.

4. Что называется пределом упругости?

А. Минимальное напряжение в материале, при кото­ром деформация еще является упругой.
Б. Максимальное напряжение в материале, при кото­ром деформация еще является упругой.
В. Физическая величина, показывающая, при какой внешней силе, действующей на вещество, происходит разрушение тела.

5. Какого диаметра должен быть стальной стержень для крюка подъемного крана грузоподъемностью 80 кН при восьмикратном запасе прочности? Предел прочности стержня равен 6 ⋅ 10 8 Па.

А. 1 см
Б. 5 см
В. 3, 7 см

Ответы на тест по физике Механические свойства твердых тел для 10 класса
1 вариант
1-Б
2-А
3-Б
4-В
5-А
2 вариант
1-А
2-Б
3-А
4-Б
5-В

Источник