Единицы измерения предела прочности: Прочность при растяжении – определение характеристики материала

alexxlab | 12.08.1999 | 0 | Разное

Содержание

Прочность щебня: предел прочности, ГОСТ 8267 93, в чем измеряется и как определить

Прочность щебня имеет определяющее значение, когда он выполняет роль основного заполнителя для высоконагруженного бетона фундаментов:

  • высотных зданий;
  • гидротехнических сооружений;
  • мостовых опор;
  • мощных железобетонных балок;
  • перемычек и арочных конструкций;
  • а также асфальтобетона автомобильных трасс с интенсивным движением большегрузных автомобилей и магистральных тягачей.

В чём измеряется прочность щебня?

Она зависит от нескольких параметров:

  • предела прочности исходной породы щебня;
  • дробимости зёрен при сжатии в цилиндре;
  • наличия зёрен слабых пород;
  • износа при испытании в полочном барабане.

 

В соответствии с ГОСТ 8267-93 прочность строительного щебня устанавливается по его дробимости при сжатии. Испытания проводятся в стальном цилиндре диаметром 150 мм, в который помещают 4 кг зёрен и прикладывают через плунжер давление 200 кН. Зёрна, предел прочности которых ниже прикладываемого давления на сжатие, частично разрушаются. По потере массы из-за отколовшихся частиц судят о принадлежности материала к определённой марке прочности.

Группы марок щебня:

  1. М1400-М1200 — высокопрочные;
  2. М1200-М800 — прочные;
  3. М800-М600 — средней прочности;
  4. М600-М300 — низкой прочности;
  5. М200 — очень низкой прочности.

 

Для материала, отправляемого на изготовление асфальтобетона, главной характеристикой прочности является марка на истирание. ГОСТ устанавливает четыре марки — от И1 до И4.

Самый прочный — марки И1. Испытания на истирание проводят в специальном полочном барабане, в который загружают щебень и 12 чугунных шаров массой по 400 г. Барабан вращают со скоростью 30 об/мин. Принадлежность к конкретной марке истираемости определяют по величине потери щебнем части массы. Нормативная потеря массы после испытаний может составлять для щебня марки И1 до 25 %, для марки И4 — до 60 %.

Указанный выше норматив также ограничивает содержание в щебне слабых зёрен. К ним относят включения исходной породы с пределом прочности до 20 МПа. Таких зёрен в прочных щебнях должно быть не более 5 %, в щебнях средней прочности — не более 10 %, низкой прочности — 15 %.

Морозостойкость щебня как характеристика прочности

Понятия прочности щебня нельзя рассматривать в отрыве от характеристик его морозостойкости. Ведь прочный, но относительно уязвимый к низким температурам продукт может потерять свою прочность раньше, чем предполагает застройщик. Поэтому испытания на морозостойкость всегда сопутствуют испытаниям на прочность.

Для щебня установлены марки от F15 до F400. Продукты F15, F25 и F50 обладают низкой морозостойкостью, F100 и F150 — средней, F200, F300 и F400 — высокой морозостойкостью.

Цифры обозначают количество циклов замораживания, при которых ещё отсутствует потеря массы (разрушение щебня). На практике испытания на морозостойкость проводят как замораживанием с оттаиванием, так и насыщением продукта сернокислым натрием с последующим высушиванием. Второй метод удобнее, однако при несовпадении результатов испытания проводят только методом замораживания.

Лещадность

Это ещё одна характеристика щебня, неразрывно связанная с прочностью бетона и указывающая на наличие зёрен пластинчатой и игловатой форм. Высокая лещадность отрицательно сказывается на прочности бетона, поэтому наилучшим считается щебень I группы. Его называют кубовидным, содержание лещадных зёрен в нём — не более 10 %. Щебень V группы содержит до 50 % лещадных зёрен, его нельзя применять в фундаментах независимо от состава материала.

Как определить прочность щебня?

Точно установить принадлежность щебня к определённой марке прочности по внешнему виду не сможет даже специалист. А высокая ответственность за принятие решения требует лабораторных испытаний с составлением акта и заключения. Щебень — это основной конструкционный материал высокопрочного бетона и нагруженного асфальтобетона, выбирать его нужно весьма тщательно. В нашей компании вы всегда сможете выбрать гранитный щебень, а также гравийный щебень самых популярных марок.

Характеристики стеклопластика (композитов): технические характеристики

Характеристики композитов

ЗАО «Флотенк» – приняло непосредственное участие в разработке национальных и межрегиональных стандартов на изделия из композита.

Механические свойства Единица измерения Показатель


вдоль волокон поперек волокон
Предел прочности при растяжении МПа 226,9 51,6
Модуль упругости при растяжении
ГПа
17,2 5,5
Предел прочности при сжатии МПа 226,9 113,4
Модуль упругости при сжатии ГПа 20,6 6,9
Предел прочности при изгибе МПа 226,9 75,6
Модуль упругости при изгибе ГПа 11 5,5
Модуль упругости ГПа 19,2-22,0
Модуль сдвига ГПа 2,9
Коэффициент Пуассона мм/мм 0,35

Ростехнадзор разъясняет: Об единицах измерения давления

Вопрос:

Для корректного проектирования технической документации, а также в целях формирования единого подхода, используемого различными организациями в сфере проектирования, изготовления, эксплуатации и надзора за оборудованием, работающим под давлением, просим Вас дать пояснения по вопросу перевода единиц измерения давления в соответствии с нижеприведенными доводами.

Традиционно при указании в проектной документации двух единиц измерения давления (МПа и кгс/см2) их значения принимаются с переводным коэффициентом 1:10, т.е. 1 МПа ≈ 10 кгс/см2. К примеру, в технической характеристике сосуда в качестве рабочего давления указывается: 51 кгс/см2

(5,1 МПа). Такое же соотношение между МПа и кгс/см2 принято и при указании давления одновременно в обеих единицах измерения в нормативно-технической документации, регламентирующей проектирование и эксплуатацию сосудов под давлением, в частности ТР ТС 032/2013, ПБ 03-584-03, » ФНП «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (0,07 МПа (0,7 кгс/см2), 16 МПа (160 кгс/см2) и т.п.).

Согласно «Положению о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» (утверждено постановлением Правительства РФ № 879 от 31.10.2009) и ГОСТ 8.417-2002 1 кгс/см2 = 98066,5 Па, т.е. в случае точного перевода: 1 МПа = 10,197 кгс/см2.

Очевидно, что применение переводного коэффициента 1:10 приводит к ошибке менее 2% которая зачастую нивелируется большей погрешностью используемых на оборудовании приборов (при установке манометров с классом точности 2,5). Однако, согласно п. 307 ФНП «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» для сосудов с рабочим давлением более 2,5 МПа класс точности применяемых манометров должен быть не ниже 1,5 т.е. погрешность измерения не должна превышать 1,5%. Таким образом, в последнем случае применение переводного коэффициента 1:10 приводит к превышению установленного предела погрешности на 0,47%.

В то же время нормы проектирования сосудов регламентируют не учитывать дополнительные прибавки к основным расчетным величинам (давлению, толщине стенки) в пределах 5% от их номинального значения (см. п. 6.3, 6.5, 12.4 ГОСТ 34233.1-2017). Т.е. фактически погрешность выполнения расчета на прочность любого проектируемого сосуда может составлять, как, минимум 5%.

В связи с различием требований в действующей нормативной документации просим Вас пояснить, каким переводным коэффициентом следует пользоваться при указании в технической документации значений давления одновременно в двух единицах измерения (МПа и кгс/см

2), с учетом сложившихся практики проектирования и условий эксплуатации оборудования, работающего под давлением свыше 2,5 МПа.

Ответ: Согласно положениям пунктов 7 и 12 Технического регламента Таможенного союза «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» (далее – ТР ТС 032/2013):

  • оборудование должно разрабатываться (проектироваться) и изготавливаться (производится) таким образом, чтобы при применении по назначению, эксплуатации и техническом обслуживании обеспечивалось его соответствие требованиям безопасности;
  • при изготовлении (производстве) оборудования и устройств безопасности изготовителем обеспечивается их соответствие параметрам и характеристикам, установленным проектной документацией, и требованиям ТР ТС 032/2013.

В соответствии с пунктом 11 ТР ТС 032/2013 безопасность оборудования обеспечивается путем соблюдения при разработке (проектировании), изготовлении (производстве) требований безопасности, изложенных в ТР ТС 032/2013 и приложении № 2 к нему.

В том числе при разработке (проектировании) оборудования для обеспечения его безопасности при эксплуатации:

  • с целью определения рисков для оборудования должны учитываться факторы, представляющие собой основные виды опасности, перечисленные в пункте 8 ТР ТС 032/2013;
  • для идентифицированных видов опасности должна проводится оценка риска расчетным, экспериментальным, экспертным путем или по данным эксплуатации аналогичных видов оборудования согласно пункту 9 ТР ТС 032/2013;
  • рассчитывается прочность оборудования с учетом прогнозируемых нагрузок, которые могут возникнуть в процессе его эксплуатации, транспортировки, перевозки, монтажа и прогнозируемых отклонений от таких нагрузок, а также с учетом факторов, перечисленных в пункте 1 приложения 2 к ТР ТС 032/2013.

Кроме этого, пункт 7 приложения № 2 к ТР ТС 032/2013, устанавливает требования к проекту оборудования, в части применения:

  • а) средств контроля и измерений, погрешность которых в рабочих условиях не превышает предельно допустимое отклонение контрольного параметра;
  • б) средств измерений в соответствии с условиями эксплуатации оборудования.

Исходя из вышесказанного, обращаем Ваше внимание, что, например, для указанного Вами случая, рабочее давление 51 кгс/см2 (5,1 МПа) при применении манометра классом точности 1,5 со шкалой от 0 до 10 МПа: 1,5% погрешности в пересчете в МПа составит 0,15 МПа, что составит меньше 0,09860 МПа разницы между округленным значением 5,1 МПа и 5,00199 МПа (при точном переводе 51 кгс/см2 в МПа). А при применении манометра со шкалой от 0 до 100 кгс/см2 с классом точности 1,5 – вышеуказанное значение 0,09860 МПа при переводе в кгс/см2 равна 1,00551 кгс/см2, что также ниже 1,5% погрешности прибора, составляющей 1,5 кгс/см2.

Следовательно, при таких параметрах, указание в технической документации технических характеристик в кгс/см2 и МПа с использованием коэффициента точного перевода, создаст неисполнимые условия для эксплуатирующих организаций, а также не обеспечит возможности выполнения требований пункта 7 приложения № 2 к ТР ТС 032/2013.

сил – Что означают значения прочности на растяжение и почему они указываются в единицах давления?

Q1: Как интерпретировать предел прочности при растяжении, предел текучести и т.д.?

Ответ состоит в том, чтобы интерпретировать их как результат теста, который говорит вам, что материал может выдержать в инженерном применении .

Тип машины, используемой для измерения прочности на растяжение, обычно называется машиной Instron (самый известный производитель — Instron; что-то вроде того, как папиросная бумага называется Kleenex).Вот изображение с веб-сайта Instron, как это выглядит:

.

Образец испытуемого материала помещается между двумя зажимами, которые раздвигаются с заданной скоростью, т.е. 10 миллиметров в минуту. Машина обеспечивает любую силу, необходимую для поддержания постоянной скорости по мере деформации материала. Запись приложенной силы и расстояния, на которое зажимы растянули материал, дает кривую напряжения-деформации для этого материала:

Источник изображения: KeyToMetals.2$.

Q2: Почему единицы давления?

Площадь действительно относится к площади поперечного сечения. Различные приложения требуют совершенно разных диаметров стальных стержней. Проще говоря, ответ заключается в том, что вам понадобится большая сила, чтобы разорвать более толстый стальной стержень.

Пример: Стержень A и Стержень B изготовлены из одной и той же стали, но Стержень A имеет площадь поперечного сечения в два раза больше, чем Стержень B. Для разрыва стержня A потребуется вдвое большее усилие. Тем не менее, они оба сделаны из стали, поэтому оба должны иметь одинаковую «прочность», верно? Если разделить на площадь поперечного сечения, то они до имеют одинаковую прочность.Причина, по которой прочность материалов указывается как давление, практическая : это способ сравнить прочность материалов без учета толщины стержня.

Прочность на растяжение – Academic Kids

От академических детей

Предел прочности при растяжении материала — это максимальное напряжение при растяжении, которому он может подвергнуться до того, как он сломается. Это важная концепция в технике, особенно в области материаловедения, машиностроения и проектирования конструкций.

Концепция

После преодоления предела упругости материал не вернет свою первоначальную форму после снятия силы. См. Закон Гука и модуль упругости. Прочность на растяжение, при которой материал становится пластичным, называется пределом прочности при растяжении . Это точка, в которой деформация (деформация) материала не восстанавливается, и работа, производимая внешними силами, не накапливается в виде упругой энергии, а приводит к сжатию (см. Пуассон), трещинам и, в конечном итоге, разрушению конструкции.Понятно, что это примечательный момент для инженерных свойств материала, так как здесь конструкция может потерять свою несущую способность или подвергнуться большим деформациям. На кривой напряжение-деформация ниже этой точки находится между упругой и пластической областями.

Предел прочности при растяжении (UTS) материала представляет собой предельное напряжение, при котором материал фактически разрушается с внезапным высвобождением накопленной упругой энергии (высвобождаемой в виде шума и/или тепла и/или большего количества трещин, например,грамм. для хрупких материалов). Эта точка представляет собой перелом, отмеченный буквой X на кривой ниже.

Отсутствующее изображение
Stress-strain1.png
image:stress-strain1.png

Для стали предел упругости составляет около 0,2 %, а предел прочности составляет 25 % от общего (относительного ) удлинение (ε = ΔL/L – цифра не в масштабе.) В стальных конструкциях максимально допустимое растягивающее напряжение в любой точке конструкции составляет 2/3 предела текучести (или 0,2% деформационного напряжения в металлах или сплавы без четко определенного предела текучести).Это сводится к коэффициенту безопасности 1,5.

Прочность на растяжение измеряется в единицах силы на единицу площади. В системе СИ единицами измерения являются ньютоны на квадратный метр (Н/м²) или паскали (Па). Неметрическими единицами измерения являются фунт-сила на квадратный дюйм (lbf/in² или PSI).

Прочность каната на разрыв указывается в единицах силы, таких как ньютоны, без указания площади поперечного сечения каната. Это часто называют пределом прочности при растяжении, но это не совсем правильное использование термина.

В хрупких материалах, таких как горная порода, бетон, чугун или грунт, прочностью на растяжение можно пренебречь по сравнению с прочностью на сжатие, и для большинства инженерных применений она принимается равной нулю. Стеклянные волокна обладают очень высокой прочностью на растяжение, а объемное стекло обычно не обладает такой прочностью.

Прочность на растяжение можно измерять как для жидкостей, так и для твердых тел. Например, когда дерево втягивает воду от своих корней к верхним листьям за счет транспирации, столб воды вытягивается вверх от вершины за счет капиллярного действия, и эта сила передается вниз по столбу за счет его силы растяжения.Давление воздуха снизу также играет небольшую роль в способности дерева втягивать воду, но одного этого было бы достаточно только для того, чтобы поднять столб воды на высоту около десяти метров, а деревья могут расти намного выше этой отметки. (См. Также кавитацию, которую можно рассматривать как следствие «слишком сильного вытягивания воды».)

Типичная прочность на растяжение

Некоторые типичные значения прочности на растяжение некоторых материалов:

Одностенные углеродные нанотрубки обладают самой высокой прочностью на растяжение среди всех материалов, которые когда-либо измерялись, при этом максимальное единичное измерение нанотрубки составляет 63 ГПа (63000 МПа).Однако по состоянию на 2004 год ни один макроскопический объект, построенный с использованием материала на основе нанотрубок, не имел прочности на растяжение, даже отдаленно приближающейся к этому показателю или существенно превышающей прочность высокопрочных материалов, таких как кевлар.

Источники

  • Джанколи, Дуглас. Физика для ученых и инженеров, третье издание . Река Аппер-Сэдл: Прентис-холл, 2000.

Дополнительная информация

См. также

Внешние ссылки

nl:трекстеркте

По пределу прочности?

Автор вопроса: София Лемке-мл.
Оценка: 4,5/5 (58 голосов)

Предел прочности при растяжении (UTS) равен максимальному сопротивлению материала разрушению . Это эквивалентно максимальной нагрузке, которую может выдержать один квадратный дюйм площади поперечного сечения, когда нагрузка приложена как простое растяжение. UTS — это максимальное инженерное напряжение при одноосном испытании на растяжение.

Какой единицей измерения является UTS?

Единица измерения SI для UTS — Паскаль или Па.Обычно он выражается в мегапаскалях, поэтому UTS обычно выражается в мегапаскалях (или МПа). В США UTS часто выражается в фунтах на квадратный дюйм (или фунтах на квадратный дюйм).

Соответствует ли предел прочности пределу прочности при растяжении?

Прочность на растяжение часто называют пределом прочности на растяжение и измеряют в единицах силы на площадь поперечного сечения. … Предел прочности (B) – максимальное напряжение , которое может выдержать материал.

В чем разница между пределом прочности при растяжении и пределом текучести?

Предел текучести используется для материалов, демонстрирующих эластичность.Это максимальное напряжение растяжения, которое может выдержать материал , прежде чем произойдет остаточная деформация . Предел прочности относится к максимальному напряжению до того, как произойдет разрушение.

Что такое прочность на растяжение, например?

Прочность на растяжение — это измерение силы, необходимой для того, чтобы натянуть что-либо, например веревку, проволоку или конструкционную балку, до точки, где она порвется. Прочность материала на растяжение — это максимальное напряжение при растяжении, которое он может выдержать до разрушения , например, разрыва.

28 связанных вопросов найдено

Может ли предел текучести быть выше предела прочности при растяжении?

Прочность на растяжение обычно имеет более высокое численное значение, чем предел текучести конкретного материала. Прочность материала на растяжение можно определить со 100% точностью. Однако для большинства материалов необходимо оценивать предел текучести.

Что такое хорошая прочность на растяжение?

Предел прочности при растяжении для конструкционной стали составляет 400 мегапаскалей (МПа) , а для углеродистой стали – 841 МПа.Значения предела прочности при растяжении различны для стали разной плотности. Существует три типа предела прочности при растяжении: Предел текучести — напряжение, которое материал может выдержать без остаточной деформации.

Какой материал имеет самую высокую прочность на растяжение?

Вольфрам имеет самую высокую прочность на растяжение среди всех чистых металлов – до 500 000 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре. Даже при очень высоких температурах свыше 1500°C он обладает высочайшей прочностью на растяжение.

Для чего используется предел прочности при растяжении?

Прочность на растяжение измеряет усилие, необходимое для того, чтобы натянуть что-либо, например веревку, проволоку или конструкционную балку, до точки, где она порвется. Прочность материала на растяжение – это максимальное растягивающее напряжение, которому он может подвергаться до разрушения.

Что такое формула предельного напряжения?

а) предел прочности при растяжении, также известный как предел прочности при растяжении, нагрузка при разрушении, деленная на исходную площадь поперечного сечения, при которой предел прочности при растяжении (U.T.S.), σ max = P max /A 0 , где P max = максимальная нагрузка, A 0 = исходная площадь поперечного сечения.

Что такое формула пластичности?

При расчете пластичности требуются две меры: Удлинение . Увеличение расчетной длины материала, подвергаемого растягивающим усилиям, деленное на исходную расчетную длину .Удлинение часто выражается в процентах от исходной расчетной длины.

Что такое формула предела текучести?

Показана диаграмма напряжения-деформации для стального стержня, которая может быть описана уравнением ε=0,20(1e-06)σ+0,20(1e-12)σ 3 , где s в кПа. Определите предел текучести, предполагая смещение 0,5%. Решение. (а) Для 0,5% = 0,005 мм/мм. 5000=0,20σ+0,20(1e-6)σ 3 решение для σ=2810.078кПа.

Что такое единица предела текучести в системе СИ?

Поскольку предел текучести связан с деформацией в результате приложенного напряжения, единицей предела текучести в СИ является Н·м 2 . В системе СГС предел текучести равен г.см 2 .

Является ли растяжение силой?

Сила растяжения — это сила растяжения, действующая на материал , и состоит из двух компонентов, а именно напряжения растяжения и деформации растяжения.Это означает, что материал, испытывающий силу, находится под напряжением, и силы пытаются его растянуть.

Что такое максимально допустимое напряжение?

Допустимое напряжение или допустимая прочность — это максимальное напряжение, которое можно безопасно приложить к конструкции . Обычно это определяется строительными нормами и прочностью рассматриваемого металла.

Какой самый прочный металл в мире?

С точки зрения прочности на растяжение вольфрам является самым прочным из всех природных металлов (142 000 фунтов на квадратный дюйм).Но с точки зрения ударной прочности вольфрам слаб — это хрупкий металл, который, как известно, раскалывается при ударе. Титан, с другой стороны, имеет прочность на растяжение 63 000 фунтов на квадратный дюйм.

Что самое сильное на земле?

Самый сильный в мире материал

  • Алмаз. Этот всеми любимый драгоценный камень, не имеющий себе равных в своей способности противостоять царапинам, занимает первое место по твердости….
  • Графен. …
  • Шелк паука. …
  • Углерод/углеродный композит. …
  • Карбид кремния. …
  • Суперсплавы на основе никеля.

Титан прочнее алмаза?

Титан не прочнее алмаза . С точки зрения твердости титан также не тверже алмаза. … Единственное преимущество титана перед сталью заключается в том, что это гораздо более легкий материал.Однако по сравнению с алмазом титан не приближается к нему по прочности или твердости.

Как вы объясните прочность на растяжение?

Прочность на растяжение определяется как « сопротивление продольному напряжению , измеряемое наибольшей нагрузкой на единицу площади, вытягиваемой в направлении длины, которую данное вещество может выдержать без разрыва» (Webster’s New World Dictionary of the American Language , 1959).

Почему значение предела прочности при растяжении такое высокое?

в уравнениях — это максимальное напряжение , которое материал может выдержать при растяжении или вытягивании перед разрывом. В хрупких материалах предел прочности при растяжении близок к пределу текучести, тогда как в пластичных материалах предел прочности при растяжении может быть выше.

Почему важна предельная прочность на растяжение?

Предел прочности при растяжении (или просто предел прочности при растяжении) является важным свойством материалов, определяющим их механические характеристики.Это способность материала сопротивляться разрыву из-за напряжения . Этот параметр применяется ко всем типам материалов, таким как провода, канаты, металлические балки и т. д.

Какова прочность кожи человека на растяжение?

Цель этого состояла в том, чтобы признать значение, которое расположение и ориентация имеют для механических свойств кожи человека. Средний предел прочности при растяжении (UTS) составил 27.2±9,3 МПа , средняя энергия деформации 4,9±1,5 МДж/м3, средний модуль упругости 98,97±97 МПа и средняя деформация разрушения 25,45±5,07%.

Что такое предел текучести стали?

Что такое предел текучести? Предел текучести равен максимальному напряжению, которое может быть приложено до того, как оно начнет постоянно менять форму . Это приближение к пределу упругости стали. Если к металлу добавляется напряжение, но оно не достигает предела текучести, он вернется к своей первоначальной форме после того, как напряжение будет снято.

Быстрый ответ: какова формула прочности на растяжение

Разница между напряжением при растяжении и пределом прочности при растяжении Напряжение при растяжении Прочность при растяжении Формула: σ = F/A Где σ – растягивающее напряжение F – действующая сила A – площадь Формула: s = P/a Где s – предел прочности при растяжении Р — сила, необходимая для разрыва, а — площадь поперечного сечения.

Как рассчитать предел прочности?

Разделите приложенную нагрузку на площадь поперечного сечения, чтобы рассчитать максимальное растягивающее напряжение.Например, элемент с площадью поперечного сечения 2 квадратных дюйма и приложенной нагрузкой 1000 фунтов имеет максимальное растягивающее напряжение 500 фунтов на квадратный дюйм (psi).

Что такое формула деформации при растяжении?

Деформация при растяжении является мерой деформации объекта под действием растягивающего напряжения и определяется как частичное изменение длины объекта, когда объект испытывает растягивающее напряжение. деформация растяжения знак равно Δ L L 0 . деформация растяжения знак равно Δ L L 0 .

Что такое формула пластичности?

При расчете пластичности необходимо учитывать два показателя: Удлинение.Увеличение расчетной длины материала, находящегося под действием растягивающих усилий, деленное на исходную расчетную длину. Удлинение часто выражается в процентах от исходной расчетной длины.

Как рассчитать предел прочности при растяжении?

а) предел прочности при растяжении, также известный как предел прочности при растяжении, нагрузка при разрушении, деленная на исходную площадь поперечного сечения, где предел прочности при растяжении (U.T.S.), σ max = P max /A 0 , где P max = максимальная нагрузка, A 0 = исходная площадь поперечного сечения.

Что понимается под растягивающей силой?

Сила растяжения — это сила растяжения, действующая на материал, и состоит из двух компонентов, а именно напряжения растяжения и деформации растяжения. Это означает, что материал, испытывающий силу, находится под напряжением, и силы пытаются его растянуть.

Что такое единица прочности на растяжение?

Прочность на растяжение измеряется силой на единицу площади и в английской системе измерения обычно выражается в фунтах на квадратный дюйм, часто сокращенно до psi.

Что такое предел прочности или класс прочности на растяжение 11?

Напряжение, при котором образец в конечном счете ломается или разрывается, называется пределом прочности или пределом прочности при растяжении.

Что такое формула предела текучести?

Показана диаграмма деформации стального стержня, которая может быть описана уравнением ε=0,20(1e-06)σ+0,20(1e-12)σ 3 , где s в кПа. Определите предел текучести, предполагая смещение 0,5%. Решение. (а) Для 0,5% = 0,005 мм/мм. 5000=0,20σ+0,20(1e-6)σ 3 решение для σ=2810.078кПа.

Что такое формула напряжения изгиба?

Напряжение изгиба рассчитывается для рельса по уравнению S b = Mc/I, где S b — напряжение изгиба в фунтах на квадратный дюйм, M — максимальный изгибающий момент в фунто-дюймах, I — момент инерции рельса в (дюймах) 4 , а c — расстояние в дюймах от основания рельса до его нейтральной оси.

В чем разница между пределом прочности при растяжении и пределом текучести?

Основное различие между пределом текучести и пределом текучести заключается в том, что предел текучести представляет собой минимальное напряжение, при котором материал постоянно деформируется, тогда как предел прочности описывает максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения.

Что такое прочность на растяжение, например?

Прочность на растяжение — это измерение силы, необходимой для того, чтобы натянуть что-либо, например веревку, проволоку или конструкционную балку, до точки, где она порвется. Прочность материала на растяжение — это максимальное растягивающее напряжение, которое он может выдержать до разрушения, например, разрыва.

Что такое класс прочности при растяжении 11?

Напряжение растяжения (σ) — это сопротивление объекта силе, которая может его разорвать.Растягивающее напряжение можно определить как величину силы, приложенной вдоль упругого стержня, которая делится на площадь поперечного сечения стержня в направлении, перпендикулярном приложенной силе.

Как проверить прочность на растяжение в домашних условиях?

Процедура Завяжите короткий отрезок тестового материала надежным узлом вокруг крюка пружинных весов. Прикрепите верхнюю часть пружинных весов к чему-то устойчивому, например к столу или стене. Потяните за тестовый материал, пока он не сломается. Запишите усилие, измеренное пружинной шкалой, непосредственно перед разрывом испытуемого материала.

Каковы примеры твердости?

Твердость — это мера сопротивления материала изменению формы. Твердые вещи сопротивляются давлению. Некоторыми примерами твердых материалов являются алмаз, карбид бора, кварц, закаленная сталь, лед, гранит, бетон. Способность материала сопротивляться износу, разрыву, царапанью, истиранию называется твердостью.

Как рассчитать стресс?

Напряжение Напряжение определяется как сила, приходящаяся на единицу площади материала. я.е. Напряжение = сила / площадь поперечного сечения: Деформация определяется как удлинение на единицу длины. Штамм = удлинение / исходная длина. Деформация не имеет единиц, потому что это отношение длин.

Какова минимальная прочность на растяжение?

Прочность на растяжение указывает точку, в которой материал переходит от упругой деформации к пластической. Он выражается как минимальное растягивающее напряжение (сила на единицу площади), необходимое для разделения материала на части.

Чем выше предел прочности при растяжении, тем лучше?

Прочность на растяжение обычно имеет более высокое численное значение, чем предел текучести конкретного материала.Прочность материала на растяжение можно определить со 100% точностью. Однако для большинства материалов необходимо оценивать предел текучести.

Как измеряется пластичность?

Пластичность определяется как способность материала пластически деформироваться перед разрушением. Двумя мерами пластичности являются удлинение и уменьшение площади. Традиционным способом получения этих показателей является растяжение образца до разрушения.

Каково значение прочности волос на растяжение?

При самой низкой скорости деформации (10-4 с-1) волосы демонстрируют прочность на разрыв 152 ± 33 МПа и работу на излом 30 ± 9 МПа.По мере увеличения скорости деформации предел прочности увеличивается до 267 ± 45 МПа (при 100 с-1).

Пример пластичности?

Пластичность — это свойство, описывающее способность материала растягиваться при воздействии растягивающего напряжения. Это очень похоже на податливость. Металлы являются распространенным типом пластичного материала. Медь, алюминий и сталь являются примерами пластичных металлов.

3.1.4 Еще немного об испытаниях на растяжение

© H.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

 

3.1.4 Еще немного о растяжении Тестирование

Теперь мы даем общие или типичные кривые напряжения-деформации металлов. рассмотреть и определить некоторые термины. Для этого смотрим на рисунок ниже. Давайте пройдемся по основным свойствам, которые еще не обсуждались.
Типичная кривая напряжения-деформации для металла и форма образца.
Этим рисунком я определяю наиболее важные параметры.
Все металлы деформируются чисто эластично для малых достаточно стресса. Это не удивительно. Это именно то, на что вы надеетесь, что ваш металлический предмет — ваш меч, деталь вашей машины, вилка, трос лифта. — подойдет при использовании. Вы не хотите, чтобы он постоянно менял свою форму.
Вы, конечно же, нагружаете эти части, когда используете их, и вы, конечно же, предположить, что инженеры, ответственные за проектирование этих объектов, знали, как сделать их таким образом, что они будут только деформироваться эластично под различными напряжениями, с которыми вы собираетесь бросить им вызов.
Что касается ковки меча, это ключ. Пока твой меч только упруго деформируется при ударе им обо что-то, все хорошо. Тогда это будет не приблизится к перелому и не останется согнутым и не в форме. Тот ваш лучший вариант для поведения меча.
Увы! Если вы ударите другой хороший меч край за край, вы получаете большую силу на небольшой площади или очень высокое напряжение .Вы совершенно точно превысите любые пределы упругой деформации локально . Остаются только варианты перелом или Пластическая деформация.
Конечно, вы выбираете вариант пластической деформации: деформация локально плохо но намного лучше чем перелом. У вас есть локальное изменение формы — ник или вмятина — но все же полезный меч.
Если подумать, местная пластическая деформация всегда хороший вариант, если альтернативой является разрушение.Ударь свою машину о дерево, и тебе будет намного лучше, если у тебя будет только передняя часть. часть помята, чем со всем сломанным.
Я вернусь к этому позже, потому что это очень важно.
Если мы выйдем за пределы максимального стресса только для упругой деформации мы достигнем некоторого особого напряжения, которое называется предел текучести или предел текучести ; часто сокращается R P по историческим причинам (мы также уже использовали вверх букву “ Y ” для модуля Юнга).
Как только приложенное напряжение достигает предела текучести напряжение , материал начинает « уступать », он начинает пластически деформироваться . До этого момента он ведет себя чисто эластично. Это важно:

Пластическая деформация начинается, как только
достигается предел текучести
материала
Еще раз, потому что это так Важно: нагружайте материалы, но оставайтесь на ниже предела текучести.Неважно, если вы делаете это путем вытягивания, нажатия или любой комбинации. Теперь отпустите стресс и ваше материал возвращается к нулевой деформации, принимая свои старые размеры.
Вот почему пластичные материалы (и почти все материалы) могут быть присвоен Юнга модуль .
После достижения предела текучести дальнейшее вытягивание (или толкание) будет значительно увеличить (или уменьшить) длину пластичных материалов.если ты снимите напряжение сейчас (пунктирные синие линии на рисунке выше), материал немного укорачивается, потому что упругая часть деформации ослабевает, но остается дольше. Теперь он пластически деформирован.
Кстати:

То, что обычно называют “твердостью”
не что иное, как выход напряжение,
просто измерено в разных единицах .
Вот оно. Такие выражения, как “трудно деформировать” делать смысл ведь. Если вы имеете в виду «трудно деформировать пластически ». Вот ссылка, иллюстрирующая этот момент с экспериментальными результатами.
Мы рассмотрим это более подробно позже. Здесь мы отмечаем, что закалка стали в первую очередь означает увеличение его предел текучести .
Проще говоря, вам нужно больше силы или напряжение для пластической деформации твердой стали тогда вам понадобится мягкая или «мягкая» сталь.На сложнее, чем на , согнуть скрепку из твердой стали. в какую-то странную форму, чем сделанная из мягкой меди. Обратите внимание, что слово жесткий появляется здесь в двух различных значениях. Он обозначает четко определенные измеримая величина «твердость» и некоторое чувство, выраженное в разговорная речь, просторечие.
Надеюсь, вы поняли, что предложение в зеленом поле вверху есть не что иное, как прозрение или просветление! Теперь у вас есть первое представление о том, что такое твердость с точки зрения материалов. характеристики.Мы углубимся в эту тему в следующих главах.
После того, как я написал много слов о критическом пределе текучести, или “ R P “, или твердость, теперь мы переходим к следующей интересной особенности напряжения – деформация диаграмма. Отметим еще раз, что существует некоторые максимум в кривая напряжение-деформация, которая дает нам предел прочности при растяжении обычно сокращенный Р М .
Больше стресса, чем материал не могу взять. Если вы приложите большее усилие, чем R M , материал быстро удлинится и порвется.
Хорошо запрограммированная машина для испытания на растяжение никогда не сделает этого, потому что она поддерживать постоянную скорость деформации, Помните? После напряжение, идущее с R M , машина должна уменьшить напряжение до увеличить напряжение.Вот почему кривая имеет наклон вниз после R M .
Вы можете заставить машину применить напряжение больше, чем предел прочности на растяжение, в конце концов, вы босс. Затем вы неизменно будете производить все большую и большую скорость деформации, что приведет к быстро ломаться.
Теперь давайте определим некоторые термины.
Общее изменение длины до перелом мы называем пластичностью .Таким образом, дуктильность просто измеряет максимальное удлинение в процентах, которое вы можете получить сверх чисто упругой деформации (всегда в лучшем случае 0,1 % – 0,3 %).
Пластичность обычно составляет от нескольких процентов до нескольких десятков процентов для металлов, но есть исключения. Некоторые металлы — и сталь Wootz может быть одним из них. из них — показывают феномены супер пластичность , проявляющая очень большую пластичность до 100 % или даже выше – при высоких температурах, т.
По причинам хорошо понял цилиндрический стержень, который мы тянем, становится равномерно длиннее и тоньше, пока мы увеличивать напряжение, пока мы не достигнем предела прочности на растяжение. Если мы сохраним вытягивание с заданной постоянной скоростью деформации (а для этого машина должна на самом деле немного отпустите стресс), запустится ” сужение “.
Шея в данном случае не имеет ничего общего с тем, что вы и ваша подруга могли бы проделали путь назад на заднем сиденье вашего Volkswagen.Здесь это просто означает что «шея» развивается: образец становится местами тоньше и тоньше, пока не порвется в самом тонком месте.
Диаграммы напряжение-деформация для все материалы скрывают последнее важное свойство. Это конкретный перелом энергия , количество работы = энергия на кубический см (Дж/см 3 ) вы нужно инвестировать в свой образец, чтобы он, наконец, сломался в аккуратном испытании на растяжение.
Ой! Извини! «Дж/см 3 » или «Джоули на куб. сантиметр “прямо сверху только что проскользнул. джоулей ; сокращенно J, как я искренне надеюсь, вы знаете или, по крайней мере, знал, что это основная единица измерения энергии. Если электрическая энергия В этом случае мы также используем единицу измерения «Ватт-секунда» (Вт), а 1 Вт = 1 Дж. В случае сомнения, поищи это.
Энергия разрушения определяется простым интегрированием напряжения как функция напряжения – извините; Я почти соскользнул в уравнение с участием очень грязного слова “i”.
Попробуем еще раз: удельная энергия разрушения просто определяется площадью под кривая напряжение-деформация. Это показано ниже.
Энергия разрушения = площадь под нагрузкой кривая деформации .
Хрупкие материалы с большим модулем Юнга (крутой уклон) и большое напряжение разрушения не обязательно имеют более высокую энергия разрушения (площадь под кривой) по сравнению с менее жесткими материалами легче ломать Энергия разрушения пластичных материалов равна всегда намного больше, чем у хрупких материалы.Обратите внимание на разницу в масштабе
Кстати, если вы когда-нибудь задумывались, что все это непонятное исчисление , эта садистская математика учителя, навязанные вам в старшей школе, хороши для: диаграмм стресс-деформация покажите хороший пример.
Энергия разрушения – это всего лишь Интеграл снятой кривой напряжения-деформации от нулевой деформации до деформации разрушения.
Модуль Юнга получается из производной кривой на упругой части для небольшой стресс.
Предел прочности при растяжении определяют путем установки производной кривой на ноль.
Машина для испытаний на растяжение знает, как это сделать. А ты?
Почему нас интересует энергия разрушения?

Потому что это одна из причин, по которой вы можете
поместить «мягкую» сталь
внутрь лезвия меча из твердой стали
Всякий раз, когда ваш меч попадает во что-то или получает удар, он должен поглотить определенное количество энергии, возможно, в довольно небольшая площадь воздействия и, следовательно, небольшой объем.
Если энергия выделяется локально превышает удельную энергию разрушения вашего меча. Это (почти) как просто как тот.
Тем не менее, не буду подчеркивать удельная энергия разрушения, полученная из кривых напряжение-деформация, слишком велика. Почему? Потому что это отличное число для характеристики хорошего однородного экземпляра в хороший тщательный тест, но он не так хорош для грязных реальных материалов под насильственные плохо определенные условия.
Когда вы ударяете другой меч своим меч, или когда король Ричард (Львиное Сердце) расколол железную ручку лабиринта, чтобы продемонстрировать качество своего меча Султан Саладин (здесь откуда взялся этот конкретный миф), условия совсем другие после аккуратного испытания на растяжение с низкими скоростями деформации. поэтому я дам трещину отдельный подраздел.
Но прежде чем я это сделаю, нам нужно рассмотрим несколько последних пунктов по испытаниям на растяжение.
Во-первых, давайте посмотрим на скорость деформации немного поближе. То, что вы получите с точки зрения кривых напряжение-деформация, зависит от того как быстро напрягаешь. Выше определенного (довольно низкая) скорость деформации, более быстрая деформация всегда означает, что материал оказывается “тяжелее”.
Если вы ударите меч противника ваш меч, деформация на мечах, если она есть, произойдет скорее быстро.Это кажется положительным, потому что материал кажется более твердым, но есть это всегда цена, которую нужно заплатить. Это хорошо угадайте, что за короткое время удара вы не сможете поглотить столько энергии, сколько при вы медленно тянете или нажимаете на материал. Поэтому вместо того, чтобы иметь некоторые деформация (что плохо), у вас может быть перелом (что гораздо хуже). Итак, мы должны принимать во внимание скорости деформации, когда мы смотрим на лезвие меча характеристики.
Теперь слово противоположное испытание на растяжение: сжимающее напряжение тестирование .Вместо того, чтобы тянуть, мы толкаем. У нас есть напряжение сжатия вместо растягивающее напряжение и теперь сжимаем образец, пока он не сломается или, лучше сказать, не лопнет.
Тестирование на сжатие немного запутано для больших напряжений, потому что тогда ваш образец будет стремиться лук . Нажмите на свой меч с острием, закрепленным на полу, и он будет упруго изгибаться (мы надеемся).
Кроме того, сжатие образца означает прямо противоположное испытание на растяжение.Пластичный образец под действием сжимающей нагрузки сначала деформируется упруго с жесткостью, заданной тем же модулем Юнга, который вы найдете на растягивающая нагрузка.
После достижения того же предела текучести, что и при испытании на растяжение, он начнет пластически деформироваться. Кривая напряжения-деформации для не слишком больших напряжение выглядит так же, только перевернутое, как при испытании на растяжение. Ну нет – только если вы немного позаботитесь о том, чтобы приспособиться к измененной геометрии.
 
Например, образец становится толще а не тоньше, и это требует исправлений, связанных с логарифмами и другими ненавидел математические предметы, так что я не буду вдаваться в это.Посмотрите научный модуль, если вы можете вынести (простую) математику.
Если вы сделаете это и вы знаете, что происходит для простого прямого , вытягивающего , вы также знаете, что произойдет для простого прямой толкающий .
Теперь наступает большое теорема .

Если вы знаете, что происходит для
простого прямого вытягивания, вы можете
рассчитать, что произойдет для
любого механического загрузка
Тянет в одном направлении и толкает в другом, например, согнуть, срезать или ударить молотком, что бы ни.Что касается вашей работы кузнецом по изготовлению мечей, то это то, что вы необходимость. Вы никогда не просто «дергаете» свой меч; вы скорее согните его или страдать от сложных распределений напряжения во всех направлениях, если вы ударились обо что-то твердое с краем лезвия.
Заметьте, я не сказал, что те расчеты легко . Они не. Вещи как тензорное исчисление Теория Эйнштейна общая теория относительности, которая не особенно проста.
Всегда хорошо иметь сильного теорем . Их еще лучше протестировать экспериментально.
Учитывая, что настоящих материалов никогда не однородными, простыми и послушными, как «теоретические» материалы, мы не просто делать хитрые вычисления и верить им безоговорочно. Мы всегда измеряем основных свойств экспериментально и сравниваем измеренные значения с численные расчеты (излишне говорить, что они выполняются на компьютере).”Мы”, разумеется, означает ученых, а не, например, экономистов или богословы, для сравнения. Они просто верят, и поэтому экономика (или нравственность) разбивается гораздо чаще, чем структурные конструкции, такие как здания, мосты и так далее.
Когда вы, древний кузнец, выковывает лезвие меча, вы комплексно прилагаете нагрузку и, следовательно, деформируете материал комплексно. Вы же не просто удлиняете цилиндрическую железяку как при испытании на растяжение.Когда вы работаете своим молотком, вы скорее ближе толкать, а не тянуть.
Неважно. С точки зрения какого-то крошечного кусочка железа внутри всего большого куска, который вы собираетесь разбить, об который вы ударяете молотком, он просто чувствует некоторое сжимающее напряжение; его яростно толкают вниз. Это соседи тоже в какой-то степени придавлены, и всем хочется немного выпячиваться в стороны. Все эти маленькие соединенные кусочки могут ощущать разные силы. от молотка, реагируют на него и передают некоторый стресс своим соседям.
Суммарный эффект — это некоторая общая или глобальная деформация, возникающая в результате различных локальные деформации соединяемых железяк. И все это может быть рассчитывается, если известны данные испытания на растяжение. Ссылка говорит больше.
Так называемая “ Металлогибочная промышленность “, о самая большая промышленность, которую мы имеем, зависит полностью от способности некоторых материалов быть способны к пластической деформации.
Не странно ли, что примерно до В 1934 году никто не имел ни малейшего представления о том, что именно происходит внутри материал при пластической деформации? Разве не странно, что вряд ли кто-нибудь знает невоспетое герои науки кто разгадал большую тайну в 1934 году и позже?
Те самые люди, чья новаторская работа не только привела к гибке металла промышленность к беспрецедентному прогрессу, но и открыла дверь для электронной революция?
Не говоря уже о том, что, основываясь на их выводах, мы теперь можем начать понимать . почему древние кузнецы делали то, что делали?
Вы познакомитесь с некоторыми из этих великих людей в следующих главах.