Что такое кривая напряжения и деформации: График и типы
При изготовлении детали на нее действуют различные силы, такие как напряжение и деформация. Эти два термина имеют глубокие значения, что помогает нам определить их значение.
Если вы также хотите понять все о кривых напряжения-деформации, то в приведенном ниже руководстве есть все необходимое. Итак, давайте читать.
Что такое стресс?
Напряжение - это вид силы, приложенной к материалу. Оно также характеризует различные типы реакций, которыми может обладать материал, когда на него действует сила. Существует два типа напряжений, о которых пойдет речь ниже.
Растягивающее напряжение
Растягивающее напряжение прикладывается к материалам, когда они удлиняются и растягиваются в длину. Примером может служить растяжение стержня для увеличения его длины. При растяжении материал растягивается с двух сторон.
Сжимающее напряжение
Сжимающее напряжение действует на материалы, когда они сжимаются, и из-за сжатия их размер уменьшается. Сила прикладывается с обеих сторон одинаково.
Что такое растяжение?
Под деформацией понимается деформация, происходящая в заготовке под действием силы. Изменение формы и размеров материалы возникает под действием силы, приложенной к деформации. Существует два типа деформаций.
Деформация при растяжении
При растяжении материал удлиняется под действием давления, вызывая деформацию.
Деформация сжатия
На материал действует сжимающая деформация, в результате чего он деформируется сжимающим образом, уменьшаясь в размерах.
Что такое кривая напряжения и деформации?
Кривая "напряжение-деформация" - это график, показывающий изменение напряжения при увеличении деформации.
Он очень широко используется в производстве для понимания природы материалов. Он помогает определить поведение материала - вязкость в зависимости от напряжения.
Кривые напряжения и деформации предназначены для материалов, которые являются хрупкими и твердыми, но должны быть вязкими. Ниже приведена кривая напряжения и деформации.
Почему важна кривая "напряжение - деформация"?
Кривая "напряжение-деформация" важна, потому что она предоставляет инженерам основные параметры, необходимые для проектирования. Этот график характеризует различные механические свойства, такие как предел текучести, вязкость, эластичность и удлинение.
Объяснение графика напряжения и деформации
График напряжения и деформации состоит из нескольких элементов, каждый из которых имеет свое значение. Ниже вы найдете подробное описание каждого из этих элементов.
Предел пропорциональности
Предел пропорциональности - это конечная точка линейной части кривой; это модуль Юнга, который можно получить, вычислив наклон.
Предел упругости
Она представляет собой точку упругой деформации.
Точка текучести
Предел текучести также является пределом упругости, но его можно рассчитать.
Точка максимального напряжения
Это максимальная величина напряжения на кривой, после которой начинается раскрой. Очень важно, чтобы он находился в пиковой точке кривой, после которой материал может сломаться.
Перелом или точка разрыва
Точка разрыва - это та точка на кривой, в которой наблюдается деформация материала, и он либо разрушается, либо ломается.
Закон Гука
Закон Гука объясняет концепцию упругости и то, как сила может либо сжимать, либо растягивать объект. Он учитывает упругость на определенное расстояние, которое пропорционально силе. Чем больше сила, тем больше расстояние. Формула закона Гука приведена ниже.
Закон Гука гласит, что в большинстве металлов, чем больше внутренняя сила, тем больше изменение длины. Это означает, что напряжение и деформация прямо пропорциональны. Металлы обладают эластичностью лишь в определенной степени.
Как читать графики?
Кривая напряжения и деформации может быть прочитана следующим образом.
- Выберите значение напряжения на оси y.
- Проведите горизонтальную линию перед осью y, чтобы она пересеклась с линией кривой, и отметьте эту точку.
- Проведите линию по вертикали, затем от точки пересечения к оси x; эти линии образуют прямой угол.
- Значение напряжения, выбранное на первом этапе, показывает, что напряжение отвечает деформации материала в данной точке.
Виды стресса и напряжения
Два типа напряжения и деформации описаны ниже.
Инженерные и истинные напряжения и деформации
Инженерные напряжения и деформации
Инженерные напряжения и деформации помогают получить значения, равные стандартному испытанию на растяжение, чтобы получить представление о поведении материала. Этот тип также называется номинальным напряжением и деформацией. Формула для инженерного напряжения и деформации выглядит следующим образом:
Истинное напряжение и деформация
Фактическое напряжение и деформация - это истинное напряжение и деформация. Они помогают понять свойства материала, и для их расчета вам понадобятся приложенная нагрузка, длина калибра и площадь поперечного сечения. Для расчета истинных напряжений и деформаций можно использовать следующие формулы.
Кривые зависимости напряжения от деформации для различных материалов
Кривая зависимости напряжения от деформации дает представление о том, как ведут себя материалы при приложении к ним силы. Она подчеркивает многочисленные свойства материалов: точки разрушения, упругость и предел текучести.
Металлы, такие как сталь, имеют линейную область упругости и являются вязкими. ПолимерыС другой стороны, они обладают нелинейной упругостью, которая заключается в большой деформации без определенного предела текучести.
Если рассматривать стекло и керамику, то они являются хрупкими и имеют стальные кривые с внезапным разрушением. Такие кривые призваны помочь инженерам выбрать материал в зависимости от нагрузки, которую он может выдержать.
Заключение
Кривая "напряжение-деформация" играет важную роль при анализе материалов для производства компонентов. Мы в DEK Мы анализируем кривую "напряжение-деформация" перед изготовлением компонентов, поэтому позвольте нам предложить вам правильные материалы.
