Vetolujuus

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 28. maaliskuuta 2021 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .

Vetolujuus - mekaaninen jännitys , jonka yläpuolella tapahtuu materiaalin tuhoutuminen . Toisin sanoen tämä on kynnysarvo, jonka ylittäminen mekaaninen rasitus tuhoaa tietyn tietystä materiaalista tehdyn kappaleen. Staattiset ja dynaamiset vetolujuudet on erotettava toisistaan. On myös puristus- ja vetolujuuksia. $\sigma _{B}$

Vetolujuusarvot

Staattinen vetolujuus

Staattinen vetolujuus, jota usein kutsutaan myös yksinkertaisesti vetolujuudeksi, on jatkuvan mekaanisen jännityksen kynnysarvo , jonka ylittäminen jatkuva mekaaninen jännitys tuhoaa tietyn materiaalin kappaleen. GOST 1497-84 "Tensile Test Methods" mukaan oikeampi termi on vetolujuus - jännitys, joka vastaa suurinta voimaa, joka edeltää näytteen repeytymistä (staattisten) mekaanisten testien aikana. Termi tulee ajatuksesta, että materiaali voi kestää mitä tahansa staattista kuormitusta loputtomiin, jos se aiheuttaa jännityksiä, jotka ovat pienempiä kuin staattinen vetolujuus eli eivät ylitä vetolujuutta. Tilapäistä vastusta vastaavan (tai jopa sen ylittävän - todellisissa ja kvasistaattisissa testeissä) kuormituksessa materiaali romahtaa (koenäyte murskautuu useisiin osiin) rajallisen ajan kuluttua (mahdollisesti lähes välittömästi, että on enintään 10 s).

Dynaaminen vetolujuus

Dynaaminen vetolujuus on vaihtelevan mekaanisen jännityksen (esimerkiksi iskun alaisena) kynnysarvo, jonka ylittyessä vaihtuva mekaaninen jännitys tuhoaa tietystä materiaalista tehdyn kappaleen. Kun kyseessä on dynaaminen isku tähän kappaleeseen, sen kuormitusaika ei usein ylitä useita sekunteja lastauksen alusta tuhoutumishetkeen. Tällaisessa tilanteessa vastaavaa ominaisuutta kutsutaan myös ehdollisen hetkellisen vetolujuuden tai hauras-lyhytaikainen vetolujuus .

Puristuslujuus

Puristuslujuus on vakio (staattinen vetolujuus) tai vastaavasti muuttuva (dynaaminen vetolujuus) mekaanisen jännityksen kynnysarvo, jonka ylittyessä mekaaninen jännitys puristaa kappaletta tietystä materiaalista (rajallisen, melko lyhyen ajan). aika) - runko romahtaa tai muotoutuu kohtuuttomasti.

Vetolujuus

Vetolujuus on vakion (staattisen vetolujuuden) tai vastaavasti muuttuvan (dynaamisen vetolujuuden) mekaanisen jännityksen kynnysarvo, jonka ylittyessä mekaaninen jännitys (rajallisen, melko lyhyen ajanjakson ajan) katkeaa. tietyn materiaalin runko. (Käytännössä minkä tahansa mallin osalle riittää osan ei-hyväksyttävä ohentaminen.)

Muut vahvuusparametrit

Lujuusmitat voivat olla myös myötölujuus , suhteellisuusraja , kimmoraja , kestävyysraja , leikkauslujuus jne., koska tietyn osan hajottamiseksi (osan saattamiseksi käyttökelvottomaan tilaan) tapahtuu liian suuri koon muutos. osa riittää usein. Tässä tapauksessa osa ei välttämättä romahda, vaan vain muotoutuu . Näitä indikaattoreita ei tuskin koskaan tarkoiteta termillä "vetolujuus".

Joidenkin materiaalien lujuusominaisuudet

Useiden materiaalien murtojännitysten (vetolujuuksien) arvot vedossa ja puristuksessa vaihtelevat yleensä.

Komposiiteilla vetolujuus on yleensä suurempi kuin puristuslujuus . Keramiikalle (ja muille hauraille materiaaleille) on päinvastoin tyypillistä, että lopullinen puristuslujuus ylittää murtovetolujuuden moninkertaisesti. Metalleille, metalliseoksille, monille muoveille puristuslujuuden ja vetolujuuden yhtäläisyys on yleensä ominaista. Suuremmassa määrin tämä ei johdu materiaalien fysiikasta, vaan kuormitusominaisuuksista, jännitystilakaavioista testauksen aikana ja plastisen muodonmuutoksen mahdollisuudesta ennen vikaa.

Kiinteiden aineiden vahvuus määräytyy viime kädessä kehon muodostavien atomien välisten vuorovaikutusvoimien avulla. Kun atomien välinen etäisyys kasvaa, ne alkavat vetää toisiaan puoleensa, ja kriittisellä etäisyydellä vetovoima on absoluuttisena suurin. Tätä voimaa vastaavaa jännitystä kutsutaan teoreettiseksi vetolujuudeksi ja se on σ teoria ≈ 0,1E , missä E on Youngin moduuli . Käytännössä materiaalien tuhoutuminen havaitaan kuitenkin paljon aikaisemmin, mikä johtuu rungon rakenteen heterogeenisyydestä, jonka vuoksi kuorma jakautuu epätasaisesti.

Jotkut vetolujuuden arvot MPa:na (1 kgf /mm² = 100 kgf/cm² ≈ 10 MN/m² = 10 MPa ) (1 MPa = 1 N/mm² ≈ 10 kgf/cm²) [1] : $\sigma _{0}$

materiaaleja	$\sigma _{0}$ , MPa	$\sigma _{0}/E$
Bor	5700	0,083
Grafiitti (filamenttikide)	2401	0,024
Teräs 60S2A jousitettu	1570 (lämpökäsittelyn jälkeen)	0,0074
Safiiri (viikset)	1500	0,028
Rauta (filamenttikide)	1300	0,044
Korkeahiiliteräksinen vedetty lanka	420	0,02
Vedetty volframilanka	380	0,009
Lasikuitu	360?	0,035
Steel St0 tavallinen laatu	300	0,0017
Nylon	viisikymmentä	0,0025

Katso myös

Teoreettinen vetolujuus

Muistiinpanot

↑ Teräksen vetolujuusalue on 500–3000 MPa (B. N. Arzamasov, V. A. Brostrem, N. A. Bushe ym. Rakennemateriaalit. Käsikirja. - M .: Mashinostroenie, 1990. - 688 s.) .