Связь между модулем юнга и сдвига. Механические свойства материалов

В случае изотропных материалов, где свойства не зависят от направления, в котором они измеряются, модули. Модуль Юнга или модуль упругости. Это величина, пропорциональная жесткости материала, когда он подвергается внешнему растяжению или растяжению. Ε = Продольная упругая деформация образца. . Представляя резину и металл и применяя такое же напряжение в обоих, мы увидим гораздо большую упругую деформацию резины по сравнению с металлом. Рисунок ниже. Υ = Упругая деформация сдвига образца. . Сдвиговое напряжение связано с силой, приложенной параллельно поверхности, чтобы заставить плоскости скользить параллельно друг другу.

В этом случае сдвиговую деформацию Υ можно вычислить по касательной угла θ. Коэффициент Пуассона Измеряет поперечную деформацию однородного и изотропного материала. Μ = коэффициент Пуассона. . Отрицательный знак в уравнении отношения Пуассона принимается потому, что поперечная и продольная деформации имеют противоположные знаки. Обычные материалы сжимаются поперечно при растяжении в продольном направлении и сжимаются поперечно при сжатии в продольном направлении. Поперечное сжатие в ответ на продольное растяжение из-за механического растягивающего напряжения соответствует положительному коэффициенту Пуассона.

Например, при растяжении резины вы заметите, что она сократится в направлении, перпендикулярном к тому, которое вы изначально растянули. С другой стороны, когда материал имеет отрицательный коэффициент Пуассона, он расширяется поперечно при рисовании. Материалы с отрицательным коэффициентом Пуассона называются ауксинами, а также известными как анти-каучуки.

Многие материалы эластично анизотропны; т.е. упругое поведение изменяется в соответствии с кристаллографическим направлением. Для этих материалов упругие свойства полностью характеризуются только спецификацией нескольких упругих констант, причем их число зависит от структурных характеристик кристалла. Даже для изотропных материалов необходимо дать как минимум две константы, чтобы иметь полную характеристику упругих свойств. Поскольку ориентация зерна в большинстве некристаллических материалов не является случайной, их можно считать изотропными.

Неорганические стекла также изотропны. Влияние времени на тренд деформации и разрывную нагрузку теперь рассматривается с большей осторожностью. Длительные статические тесты, часто требующие нескольких дней и в которых можно определить все или некоторые из следующих: время, необходимое для разрыва теста при заданной нагрузке; постоянная деформация после заданного времени; скорости деформации в заданном временном интервале. Последние две величины могут быть получены из одного теста.

Длительные динамические испытания при нагрузках, изменяющихся от минимального до максимального значения, которые остаются неизменными на протяжении всего испытания; характеристиками являются вариации между двумя равными значениями и противоположным знаком напряжения, а также между нулевым и максимальным числовыми числами. В основном вариация осуществляется по линейному закону.

Стандарты испытаний отличаются от нации к стране, иногда даже варьируются в одном и том же состоянии с разными администрациями: недостаток, который часто приводит к неэффективным результатам тестирования. Они, которые являются очень полезным дополнением к обычным пробиркам, позволяют получать образцы из готовых изделий без значительных изменений, не требуют чрезмерных затрат на драгоценные материалы или даже неметаллические материалы, приготовленные на небольших кусках, как это имеет место для некоторых твердых материалов в зубном протезе.

С металлическими материалами и трубками круглого сечения не рекомендуется опускаться на диаметры менее мм. 1, 5 дюйма в основном использует трубку диаметром 5 диаметров длиной около 15, 5 мм с резьбовыми концами. Сохранение выше указанных размеров позволяет избежать образования закаленной коры, где кристаллы очень нерегулярны ориентируясь с результатом, что поведение под нагрузкой теста слишком сильно модифицировано. Согласно теории Гриффита об обрыве, экстремальные сопротивления, полученные с этими пробирками, больше, чем нормальные.

В настоящее время, вероятно, имеются еще более мелкие трубки с диаметром мм 0, 1 и миллиметрового размера, с использованием электролитической царапины пленки. Работая на натуральной или искусственной текстильной нити, использовались только пробирки длиной 2 мм. Микрозонда позволяет систематически исследовать непревзойденные материалы при сварке, проверять обрывки закона пропорциональности Гука и, исходя из чисто технических определений, позволяет изучать очень важные вопросы в области пластичности кристаллы и кристаллические слайды, устраняя многие трудности, связанные с приготовлением крупных монокристаллов.

Тракционные испытания. — Лучший способ поиска свойств строительных материалов — автоматическое отслеживание диаграммы растяжения и растяжения; запись, если вы хотите увеличить дискретную деформацию, должна быть выполнена с помощью оптического оборудования. Далби разработал очень простой и уместный, что англичане работали некоторое время. Для микрозонда необходима оптическая запись.

Диаграмма деформации зависит от скорости нагрузки. Надай представлял эффект с аксонометрической пространственной диаграммой, в которой в дополнение к двум осям нагрузки и деформации третьей осью является скорость нагрузки. Было поставлено под сомнение реальное существование этих пределов, а также предела упругости, что диаграмма не появляется: и это будет максимальная нагрузка, при которой труба ведет себя как совершенно упругая, с полным исчезновением деформации в конце нагрузки Это часто путают с соразмерностью или с уступающей силой.

В заключение о существовании некоторых из вышеупомянутых ограничений привело к тому, что чем точнее измерительные приборы, тем ниже предел пропорциональности и наблюдение, что с машинами, способными поддерживать постоянную нагрузку, два предельных предела были объединены в один, так что период выхода был представлен параллельным сегментом оси, положение которого могло бы сильно сдвигаться с определенными механизмами, Что касается предела упругости, то он не может быть получен из серии попыток с последующими нагрузками и разрядами, которые не лишены влияния на поведение материала.

Один элемент оставался практически неизменным и не зависел от метода испытания и был наклон первой прямой диаграммы деформации ниже предела пропорциональности. Этот наклон, который мы будем измерять с помощью тригонометрического касания угла, Ось деформации останется единственным истинным упругим материалом материала, и это форма Юнга. Следует, однако, отметить, что в некоторых материалах наблюдаются очень четкие структурные изменения в окрестности предела упругости, с. эс. изменяя магнитные свойства сталей и изменяя поведение атаки Фрая.

Вышеуказанное верно, если нагрузка поднимается без перерывов от нулевой точки до точки прерывания. Линия нисходящей линии диаграммы параллельна касательной к началу восходящей ветви. На рисунке 2 приведена диаграмма, взятая по сплаву из нержавеющей стали с тремя разрядами до разрушения.

Первое растяжение почти прямое с небольшими деформациями следует за сетчатым коленом, нагрузка почти параллельна первому ходу при различных нагрузках нагрузки, а затем быстро соединяется с той, которая не будет перехвачена выхлопом. По мере увеличения напряжения необратимость деформации на разряд увеличивается и площадь описанного цикла увеличивается от диаграммы, что соответствует тепловыделенной работе и которая имеет большое значение для часто повторяющихся напряжений. Испытания на растяжение на металлических трубах служат не только для обеспечения существенных характеристик рассматриваемого материала; Они также используются для определения изотермического модуля упругости Юнга и изучения влияния термической и механической обработки.

Модуль упругости связан с атомным объемом рассматриваемого металла и абсолютной температурой, он очень большой для металлов с малым атомного объема и высокой температуры плавления. Трудно существенно изменить модуль упругости металла, образующего сплав, термическая и механическая обработка без влияния на модуль Юнга. Немногие материалы имеют такую ​​форму, превосходящую форму компонентов, они имеют дефект высокой хрупкости. Вышеупомянутые обработки оказывают большое влияние на внутреннее трение.

Испытания на растяжение, неоднократно повторяющиеся на одном и том же стержне, с медленными темпами, давайте знать о влиянии старения сплавов, стабильности некоторых материалов, денонсированных тенденцией последовательных циклов к определенному циклу, который также может быть закрыт для себя сам по себе на кривой или вязкость материала, что продемонстрировано неперекрытием последующих циклов.

В градуированной шкале, проведенной над генератором пробирки для обнаружения локальных деформаций, фотографическая пленка, прилипшая к поверхности пробирки, теперь заменена пунктирной сеткой квадратов. Существует также много дискуссий о согласованности раствора, подлежащего испытанию. Несмотря на то, что в Италии все еще используются очень стабильные растворы, во многих странах предпочтительными являются пластмассы. Наконец, в области испытаний глины было сделано несколько предложений для сокращения продолжительности теста и недостатков и нарушений, которые приводят к результату, но до сих пор еще не существует метода сбора всеобщего одобрения.

Опыт сжатия не привел к изменениям в текущей практике; мы только помним, что в очень хрупких материалах полезный раздел иногда намного уже, чем геометрический из эссе. Из тестов на чистых сгибающих микропротектах легко понять точку перехода от почти эластичного к пластику.

Эти испытания, по крайней мере вне пластического режима, создают одноосновное состояние напряжения. Другие два простых напряжения, вырезание и поворот, создают состояние двухосного натяжения; испытание на резку, редко и нелегкое выполнение с пробирками стандартного размера, довольно часто встречается с микрозондом; используется для исследования неоднородности и анизотропии анализа, который подвергается перевозке закаленного стального ножа с диэдральным шагом 89 °. Можно получить почти чистое напряжение среза, и очень тесные секции можно протестировать, сделав очень точное представление о материале.