Пән бағдарламасының титулдық парағы (syllabus)

1 Материалдың механикалық сипаттамалары.

1.10 – сурет

Материалдардың үлгілерін (1.10 – сурет) сынау тәсілдерінің ішінде кең тарағаны – созуға сынау, өйткені созуға сынау нәтижесінде алынатын шамалар материалдардың басқа да деформацияларға қарсыласу қабілетін айтарлықтай толық сипаттайды. Сонымен қатар созуға сынау өте жеңіл жүзеге асырылады.

Арнаулы сынақ машиналарында, зерттеу барысында үлгілерді созушы күшпен жүктейміз. Бойлық күштің үздіксіз өзгеруін үлгінің абсолюттік ұзаруымен бірге қадағалап отыру қажет. Материалдардың созу деформациясына қарсыласу қабілетін толық зерттеу үшін күш пен үлгі деформациясының арасындағы тәуелділікті көрсететін созу диаграммасы деп аталатын график тұрғызылады.

11. 
    –
    сурет
    

• 
  Гук заңына бағынышты аралықтағы (диаграммада ОА – аралығы) ең үлкен кернеу σ_pr. Бұл кернеу σ_pr пропорционалдық шек деп аталады да келесі өрнекпен анықталады:
  

σ_pr = F_pr / A₀ (3.1)

• 
  Қалдық немесе пластикалық деформация тудырмайтын кернеудің ең үлкен шамасын ( диаграммада А мен В нүктесі аралығында) – серпімділік шегі деп атап, келесі өрнекпен есептейді
  

σ_е = F_e / A₀ (3.2)

Диаграмманың А нүктесінен өткеннен кейін , жоғарыда айтылғандай , Гук заңы бұзылып, деформация кернеуге қарағанда тез өсе бастайды да, кейбір В нүктеден бастап диаграммада түзу сызықты жазық бөлік пайда болады, яғни бұл аралықта материал аққандай болып деформация іс жүзінде тұрақты күш әсерінде өседі.

Деформацияның өсуі күштің тұрақты мәнінде өтетін кернеудің ең аз шамасын ( диаграммада В нүктеден кейінгі түзу сызықты аралық) аққыштық шегі деп атап, келесі өрнекпен есептейді
σ_у = F_y / A₀ (3.3)
мұндағы F_у - аққыштық шекке сәйкес күштің шамасы.

Кернеудің шамасы аққыштық шегіне тең болғанда, материал пластикалық деформацияға ұшырайды. Жалтырата өңдеген үлгі бетінде бірқалыпты таралған, бойлық оске 45° бұрыш жасай өтетін , қалың сызықшалар пайда болады (1.12, а-сурет). Оларды Чернов-Людерс сызықшалары деп атайды. Бұл сызықшалар – ең үлкен жанама кернеулер әсер ететін жазықтарда жатқан кристалдардың өзара сығылысу нәтижелері.

Материал аққыштық аралығында біршама ұзарғаннан кейін , қайтадан сыртқы күш әсеріне қарсыласу қабілетіне ие болып беріктенеді – күш өсе бастайды. Сәйкес аралықта диаграмма дөңес өзгеріп, күш С нүктесінде ең үлкен мәніне жетеді.

Диаграмманың осы ең жоғары нүктесіне сәйкес келетін (диаграммада Е-нүктесі) кернеу беріктік шегі деп аталып, шамасы келесі формуламен анықталады

Материалдың беріктік шегін уақытша қарсыласу шегі деп те атайды.

Кернеу шамасы беріктік шегіне жеткенше, үлгідегі бойлық және ендік деформация оның ұзындығы бойынша бірқалыпты таралады, ал жеткеннен кейін бұл деформациялар ең осал жерге жиналып (1,11 және 1,12б - суреттер), сол кезде тез жергілікті жіңішкеру - қылта мойын пайда болады. С нүктесінен кейін диаграмма сызығы, көлденең қима ауданының кішірейуіне байланысты, дөңес сызықпен төмендейді, яғни әсер етуші сыртқы күштің шамасы төмендей бастайды. Қылта мойын пайда болған аралықта көлденең қима ауданының кішірейуіне байланысты кернеу шамасы өсіп, үлгі үзілуге тақайды. Бір мезетте D нүктесіне сай келетін күштің шамасында үлгі үзіледі.

- Үзілу кезіне сәйкес келетін кернеу шамасы қирау шегі деп аталып, келесі формуламен анықталады

1,12- сурет 1,13 - сурет

Созу диаграммасы (1,11- сурет) күш пен үлгі деформациясы арасындағы тәуелділікті көрсетеді, сондықтан да ол үлгінің өлшемдеріне байланысты. Диаграмманың көрсетілген кемшілігінен құтылу үшін ордината осін σ ₌ F / Ao арқылы, ал абсцисса осін ∆l/l=ɛ арқылы өрнектейтін диаграмма тұрғызылады. бұл диаграмма шартты кернеу диаграммасы деп аталады. Өйткені бұл диаграммадығы механикалық сипаттамалар (σ_pr, σ_е, σ_у,σ_{u және} σ_r) үлгінің сынауға дейінгі бастапқы қима ауданы арқылы анықталған (1,13- сурет).

Қарастырылған азкөміртекті жұмсақ болаттың созылу диаграммасы пластикалық материалдарға тән. Морт материалдардың созылу диаграммасы қарастырылған диаграммадан өзгеше болады және үлгілер қылта мойынсыз күштің аз шамасында қирайды (1,14- сурет).