Грани́ця мі́цності або тимчасовий опір руйнуванню — умовне механічне напруження, що відповідає найбільшому зусиллю, що досягається в процесі деформування зразка матеріалу, досягнутому до поділу зразка на частини, котре відповідає максимуму на діаграмі деформування і зазвичай позначається .
Загальні характеристики Редагувати
Границю міцності визначають за формулою:
До настання цього моменту досягнення границі міцності подовження матеріалу розподіляється рівномірно по всій довжині зразка і площа поперечного перерізу зразка змінюється неістотно та рівномірно по всій довжині. Тому для обчислення у розрахунковій формулі переважно використовується початкове значення площі .
Після досягнення зусилля при подальшому розтяганні зразка зона його деформації локалізується і спостерігається на невеликій його довжині. Це призводить до утворення місцевого звуження у вигляді шийки (див.рис.) і до зменшення сили розтягування R, попри те, що напруження у перерізі шийки безперервно зростає. Зменшення розтягувальної сили спостерігається лише при випробуваннях зразка у машині, яка обмежує швидкість зростання деформації (м'яке навантаження). При випробуванні шляхом контролю зростання навантаження (жорстке навантаження), руйнування відбудеться при постійному навантаженні, але із все зростаючою швидкістю.
Різновиди параметра Редагувати
Слід розрізняти статичну і динамічну границю міцності.
Статична границя міцності або просто границя міцності є пороговою величиною статичного механічного напруження, після перевищення якого це механічне напруження зруйнує якесь тіло з конкретного матеріалу. Це поняття ще називають «тимчасовий опір руйнуванню» — напруження, що відповідає найбільшому зусиллю, яке передує розриву зразка при (статичних) механічних випробуваннях. Термін походить від уявлення, за яким матеріал може нескінченно довго витримати будь-яке статичне навантаження, якщо воно створює напруження, менші від статичної границі міцності, тобто не перевищують величину тимчасового опору. При навантаженні, що відповідає тимчасовому опору (або навіть перевищує його — в реальних і квазістатичних випробуваннях), матеріал зруйнується (відбудеться розділення зразка на частини) через якийсь кінцевий проміжок часу або й одразу.
Динамічна границя міцності — границя міцності, що визначається шляхом динамічних випробувань матеріалу, властивості якого залежать від швидкості деформації. Іншими словами це є порогова величина змінного механічного напруження (наприклад, за ударного впливу), при перевищенні якої це напруження приведе до руйнування тіла з конкретного матеріалу. У разі динамічного впливу на це тіло час його навантажування часто не перевищує декількох секунд від початку прикладання навантаження до моменту руйнування.
Також розрізняють границі міцності на стиск і розтяг, що відповідає виду прикладеного до матеріалу навантаження. Значення граничних напружень на розтягнення і на стиск у багатьох матеріалів зазвичай різняться. У композитів границя міцності на розтяг зазвичай є більшою від границі міцності на стиск. Для кераміки та інших крихких матеріалів - навпаки, характерним є багатократне перевищення границею міцності на стиск границі міцності на розтяг. Для металів, металевих сплавів, багатьох пластиків, як правило, є характерною рівність границь міцності на стиск і на розтяг.
Інші характеристики міцності Редагувати
Іншими характеристиками пружності та міцності матеріалів, що використовуються у практичних розрахунках, є також границя пружності, границя плинності, границя витривалості, границя тривалої міцності тощо.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- ↑ ДСТУ 2825-94 Розрахунки та випробування на міцність. Терміни та визначення основних понять.
- ГОСТ 1497-84 (ISO 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение.
Література Редагувати
- Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993. — 655 с. — ISBN 5-11-004083-4
Посилання Редагувати
| Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |
| Це незавершена стаття про матеріал. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |