Նյութերի ելքի ուժը. Ինչպես որոշել ելքի ուժը

Բովանդակություն:

Նյութերի ելքի ուժը. Ինչպես որոշել ելքի ուժը
Նյութերի ելքի ուժը. Ինչպես որոշել ելքի ուժը
Anonim

Թուլացման ուժը լարվածությունն է, որը համապատասխանում է երկարացման մնացորդային արժեքին բեռը հեռացնելուց հետո: Այս արժեքի որոշումը անհրաժեշտ է արտադրության մեջ օգտագործվող մետաղների ընտրության համար: Եթե այս պարամետրը հաշվի չառնվի, դա կարող է հանգեցնել սխալ ընտրված նյութի դեֆորմացիայի զարգացման ինտենսիվ գործընթացի: Տարբեր մետաղական կոնստրուկցիաներ նախագծելիս շատ կարևոր է հաշվի առնել զիջողականության ուժգնությունը:

զիջման ուժ
զիջման ուժ

Ֆիզիկական բնութագրեր

Բերքատվության ուժը վերաբերում է ուժի ցուցանիշներին: Նրանք ներկայացնում են մակրոպլաստիկ դեֆորմացիա՝ բավականին փոքր կարծրացումով։ Ֆիզիկապես այս պարամետրը կարող է ներկայացվել որպես նյութի բնութագրիչ, այն է՝ սթրեսը, որը համապատասխանում է նյութերի ձգման գրաֆիկում (դիագրամում) զիջման կետի ցածր արժեքին: Սա կարող է ներկայացվել նաև որպես բանաձև՝ σT=PT/F0, որտեղ PT նշանակում է զիջման լարվածության բեռ, իսկ F0 համապատասխանում է բնօրինակինդիտարկվող նմուշի խաչմերուկի տարածքը. PT-ն սահմանում է այսպես կոչված սահմանը նյութի առաձգական-պլաստիկ և առաձգական դեֆորմացիոն գոտիների միջև: Նույնիսկ սթրեսի մի փոքր աճը (DC-ից բարձր) կհանգեցնի զգալի դեֆորմացման: Մետաղների զիջման ուժը սովորաբար չափվում է կգ/մմ2 կամ N/m2: Այս պարամետրի արժեքի վրա ազդում են տարբեր գործոններ, օրինակ՝ ջերմային մշակման ռեժիմը, նմուշի հաստությունը, համաձուլվածքի տարրերի և կեղտերի առկայությունը, բյուրեղային ցանցի տեսակը, միկրոկառուցվածքը և թերությունները և այլն: Ելքի ուժը զգալիորեն փոխվում է ջերմաստիճանի հետ: Դիտարկենք այս պարամետրի գործնական իմաստի օրինակ:

մետաղի ելքի ուժ
մետաղի ելքի ուժ

Խողովակների թողունակություն

Առավել ակնհայտ է այս արժեքի ազդեցությունը բարձր ճնշման համակարգերի խողովակաշարերի կառուցման վրա։ Նման կառույցներում պետք է օգտագործվի հատուկ պողպատ, որն ունի բավականին մեծ ելքի ուժեր, ինչպես նաև այս պարամետրի և առաձգական ուժի միջև եղած բացվածքի նվազագույն ցուցանիշներ: Որքան մեծ է պողպատի սահմանը, այնքան բարձր, բնականաբար, պետք է լինի գործառնական լարման թույլատրելի արժեքի ցուցիչը։ Այս փաստը ուղղակիորեն ազդում է պողպատի ամրության արժեքի և, համապատասխանաբար, ամբողջ կառուցվածքի վրա, որպես ամբողջություն: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ սթրեսային համակարգի թույլատրելի նախագծային արժեքի պարամետրը ուղղակիորեն ազդում է օգտագործվող խողովակներում պատի հաստության պահանջվող արժեքի վրա, կարևոր է հնարավորինս ճշգրիտ հաշվարկել պողպատի ամրության բնութագրերը, որոնք օգտագործել արտադրության մեջխողովակներ. Այս պարամետրերի որոշման ամենավստահական մեթոդներից մեկը անդադար նմուշի վրա ուսումնասիրություն կատարելն է: Բոլոր դեպքերում անհրաժեշտ է հաշվի առնել մի կողմից դիտարկվող ցուցիչի և մյուս կողմից թույլատրելի լարման արժեքների տարբերությունը։

Բացի այդ, դուք պետք է իմանաք, որ մետաղի զիջման ուժը միշտ սահմանվում է մանրակրկիտ բազմակի օգտագործման չափումների արդյունքում: Բայց թույլատրելի լարումների համակարգը ճնշող մեծամասնությամբ ընդունված է ստանդարտների հիման վրա կամ ընդհանրապես կատարված տեխնիկական պայմանների արդյունքում, ինչպես նաև արտադրողի անձնական փորձի հիման վրա։ Միջքաղաքային խողովակաշարերի համակարգերում ամբողջ կարգավորիչ հավաքածուն նկարագրված է SNiP II-45-75-ում: Այսպիսով, անվտանգության գործակիցը սահմանելը բավականին բարդ և շատ կարևոր գործնական խնդիր է։ Այս պարամետրի ճիշտ որոշումն ամբողջությամբ կախված է սթրեսի, ծանրաբեռնվածության և նյութի ելքի ուժի հաշվարկված արժեքների ճշգրտությունից:

խողովակի ելքի ուժը
խողովակի ելքի ուժը

Խողովակաշարային համակարգերի ջերմամեկուսացում ընտրելիս նրանք նույնպես հիմնվում են այս ցուցանիշի վրա: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այդ նյութերն անմիջականորեն շփվում են խողովակի մետաղական հիմքի հետ և, համապատասխանաբար, կարող են մասնակցել էլեկտրաքիմիական գործընթացներին, որոնք բացասաբար են ազդում խողովակաշարի վիճակի վրա։

Ձգվող նյութեր

| Այսինքն, այս պարամետրը կհասնի կրիտիկական կետի, երբ անցում լինի առաձգականից դեպինյութի պլաստիկ դեֆորմացման շրջան. Պարզվում է, որ զիջման ուժը կարելի է որոշել ձողը փորձարկելու միջոցով։

առաձգական ելքի ուժ
առաձգական ելքի ուժ

ուրբաթի հաշվարկ

Նյութերի դիմադրության մեջ զիջման ուժն այն լարվածությունն է, որի դեպքում սկսում է զարգանալ պլաստիկ դեֆորմացիան: Եկեք նայենք, թե ինչպես է այս արժեքը հաշվարկվում: Գլանաձև նմուշներով կատարված փորձերում սովորական լարման արժեքը խաչմերուկում որոշվում է անդառնալի դեֆորմացիայի առաջացման պահին։ Օգտագործելով նույն մեթոդը գլանաձև նմուշների ոլորման հետ կապված փորձերում, որոշվում է կտրվածքի ելքի ուժը: Նյութերի մեծ մասի համար այս ցուցանիշը որոշվում է σT=տs√3 բանաձևով: Որոշ դեպքերում, գլանաձև նմուշի շարունակական երկարացումը նորմալ լարվածության և երկարացման դիագրամի դեպքում հանգեցնում է այսպես կոչված ծռվող ատամի հայտնաբերմանը, այսինքն՝ լարվածության կտրուկ նվազմանը մինչև պլաստիկ դեֆորմացիան:

Ավելին, նման աղավաղման հետագա աճը մինչև որոշակի արժեք տեղի է ունենում հաստատուն լարման դեպքում, որը կոչվում է ֆիզիկական FET: Եթե զիջման տարածքը (գրաֆիկի հորիզոնական հատվածը) ունի մեծ չափ, ապա այդպիսի նյութը կոչվում է իդեալական պլաստիկ: Եթե դիագրամը հարթակ չունի, ապա նմուշները կոչվում են կարծրացում։ Նման դեպքում անհնար է ճշգրիտ նշել այն արժեքը, որով տեղի կունենա պլաստիկ դեֆորմացիա։

ելքի ուժի որոշում
ելքի ուժի որոշում

Ո՞րն է պայմանական զիջման ուժը:

Եկեք պարզենք, թե որն է այս պարամետրը: Այն դեպքերում, երբ սթրեսի դիագրամը չունի արտահայտված տարածքներ, պահանջվում է պայմանական FET-ը որոշել: Այսպիսով, սա լարվածության այն արժեքն է, որի դեպքում հարաբերական մնացորդային լարվածությունը կազմում է 0,2 տոկոս: Ե սահմանման առանցքի երկայնքով լարվածության դիագրամի վրա այն հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է մի կողմ դնել 0, 2-ի արժեք: Այս կետից ուղիղ գիծ է գծվում սկզբնական հատվածին զուգահեռ: Արդյունքում, ուղիղ գծի հատման կետը դիագրամի գծի հետ որոշում է որոշակի նյութի պայմանական զիջման ուժի արժեքը: Այս պարամետրը կոչվում է նաև տեխնիկական PT: Բացի այդ, պայմանական զիջման ուժերը ոլորման և ճկման ժամանակ առանձնանում են առանձին:

պայմանական ելքի ուժ
պայմանական ելքի ուժ

Հալվող հոսք

Այս պարամետրը որոշում է հալված մետաղների գծային ձևերը լրացնելու ունակությունը: Մետաղական համաձուլվածքների և մետաղների հալեցման հեղուկությունն ունի իր տերմինը մետալուրգիական արդյունաբերության մեջ՝ հոսունություն: Իրականում սա դինամիկ մածուցիկության փոխադարձությունն է։ Միավորների միջազգային համակարգը (SI) արտահայտում է հեղուկի հեղուկությունը Pa-1c-1.

Ժամանակավոր առաձգական ուժ

Եկեք տեսնենք, թե ինչպես է որոշվում մեխանիկական հատկությունների այս բնութագիրը: Ուժը նյութի կարողությունն է, որոշակի սահմաններում և պայմաններում, առանց փլուզվելու ընկալելու տարբեր ազդեցություններ: Մեխանիկական հատկությունները սովորաբար որոշվում են պայմանական լարվածության դիագրամների միջոցով: Փորձարկման համար՝ ստանդարտնմուշներ. Փորձարկման գործիքները հագեցած են դիագրամը գրանցող սարքով: Նորմայից գերազանցող բեռների ավելացումը արտադրանքի մեջ զգալի պլաստիկ դեֆորմացիա է առաջացնում: Ելքի ուժը և առաձգական ուժը համապատասխանում են ամենաբարձր բեռին, որը նախորդում է նմուշի ամբողջական ոչնչացմանը: Ճկուն նյութերում դեֆորմացիան կենտրոնացած է մի հատվածում, որտեղ առաջանում է հատման տեղային նեղացում։ Այն նաև կոչվում է պարանոց: Բազմաթիվ սայթաքումների զարգացման արդյունքում նյութի մեջ առաջանում է տեղահանումների մեծ խտություն, առաջանում են նաև այսպես կոչված միջուկային ընդհատումներ։ Դրանց մեծացման արդյունքում նմուշում առաջանում են ծակոտիներ։ Միաձուլվելով միմյանց հետ՝ առաջանում են ճաքեր, որոնք տարածվում են դեպի լարվածության առանցքի լայնակի ուղղությամբ։ Իսկ կրիտիկական պահին նմուշն ամբողջությամբ ոչնչացվում է։

Ի՞նչ է ամրանային PT:

Այս արտադրատեսակները երկաթբետոնի անբաժանելի մասն են՝ նախատեսված, որպես կանոն, առաձգական ուժերին դիմակայելու համար։ Սովորաբար օգտագործվում է պողպատե ամրացում, բայց կան բացառություններ: Այս ապրանքները պետք է աշխատեն բետոնի զանգվածի հետ միասին այս կառուցվածքի բեռնման բոլոր փուլերում, առանց բացառության և ունենան պլաստիկ և դիմացկուն հատկություններ: Եվ նաև բավարարում է այս տեսակի աշխատանքների արդյունաբերականացման բոլոր պայմանները: Կցամասերի արտադրության մեջ օգտագործվող պողպատի մեխանիկական հատկությունները սահմանվում են համապատասխան ԳՕՍՏ-ով և տեխնիկական պայմաններով: ԳՕՍՏ 5781-61-ը նախատեսում է այս ապրանքների չորս դասեր: Առաջին երեքը նախատեսված են սովորական կառույցների, ինչպես նաև չլարված ձողերի համարսթրեսային համակարգեր. Ամրապնդման ուժը, կախված արտադրանքի դասից, կարող է հասնել 6000 կգ/սմ2: Այսպիսով, առաջին դասի համար այս պարամետրը մոտավորապես 500 կգ/սմ է2, երկրորդի համար՝ 3000 կգ/սմ2, երրորդի համար 4000 կգ/սմ 2, մինչդեռ չորրորդն ունի 6000 կգ/սմ2.

ամրապնդման զիջման ուժ
ամրապնդման զիջման ուժ

պողպատների զիջման ուժ

ԳՕՍՏ 1050-88-ի հիմնական տարբերակի երկար արտադրանքի համար տրամադրվում են հետևյալ PT արժեքները՝ դասարան 20 - 25 կգֆ/մմ2, դասարան 30 - 30 kgf/mm 2, ապրանքանիշ 45 - 36 kgf/mm2: Այնուամենայնիվ, նույն պողպատների համար, որոնք արտադրվել են սպառողի և արտադրողի միջև նախնական համաձայնությամբ, եկամտաբերության ուժերը կարող են ունենալ տարբեր արժեքներ (նույն ԳՕՍՏ): Այսպիսով, 30-րդ դասի պողպատը կունենա PT 30-ից 41 կգ/մմ 2, իսկ 45-րդ դասարանը կլինի 38-50 կգֆ/մմ միջակայքում: 2.

Եզրակացություն

Տարբեր պողպատե կոնստրուկցիաներ (շենքեր, կամուրջներ և այլն) նախագծելիս ելքի ուժն օգտագործվում է որպես ամրության ստանդարտի ցուցիչ՝ ըստ սահմանված անվտանգության գործոնի թույլատրելի բեռների արժեքները հաշվարկելիս: Բայց ճնշման անոթների համար թույլատրելի բեռի արժեքը հաշվարկվում է PT-ի, ինչպես նաև առաձգական ուժի հիման վրա՝ հաշվի առնելով աշխատանքային պայմանների ճշգրտումը։

Խորհուրդ ենք տալիս: