Home - Rasfoiesc.com
Educatie Sanatate Inginerie Business Familie Hobby Legal
Meseria se fura, ingineria se invata.Telecomunicatii, comunicatiile la distanta, Retele de, telefonie, VOIP, TV, satelit




Aeronautica Comunicatii Constructii Electronica Navigatie Pompieri
Tehnica mecanica

Tehnica mecanica


Index » inginerie » Tehnica mecanica
RELATII INTRE TENSIUNI SI DEFORMATII SPECIFICE . CURBA CARACTERISTICA . LEGEA LUI HOOKE ( ASPECTUL FIZIC AL PROBLEMELOR REZISTENTEI MATERIALELOR )


RELATII INTRE TENSIUNI SI DEFORMATII SPECIFICE . CURBA CARACTERISTICA . LEGEA LUI HOOKE ( ASPECTUL FIZIC AL PROBLEMELOR REZISTENTEI MATERIALELOR )


RELATII Intre tensiuni Si deformaTii SPECIFICE . CURBA CARACTERISTICA . LEGEA LUI HOOKE ( ASPECTUL FIZIC AL PROBLEMELOR REZISTENTEI MATERIALELOR )



Aspectul fizic al problemelor rezistentei materialelor stabilesc legatura dintre aspectul static , adica dintre tensiunile ce apar : σ sau τ si aspectul geometric , adica deformatiile specifice . Aceasta dependenta se determina prin incercari de laborator , pentru fiecare tip de material in parte .

Legatura dintre σ si se stabileste prin incercarea la tractiune , prevazuta in STAS 200/87. Incercarea se realizeaza pe esantioane de material , numite epruvete (fig.1.15) , a caror forma si dimensiuni este stabilita prin STAS-ul amintit , la fel ca si , modul lor de prelucrare al suprafetelor , temperatura mediului inconjurator , la momentul si in locul in care se face incercarea , umiditatea aerului , viteza de incarcare , utilajul cu care se realizeaza incarcarea , precum si elementele ce trebuiesc determinate , definirea si modul lor de determinare .

Epruvetele se fixeaza in batiul unei masini de incercat la tractiune ( fig.1.16 ) ce aplica epruvetei o forta uniform crescatoare , dirijata dupa axa acesteia . Masina este inzestrata cu un dispozitiv de masurate a fortei in newtoni sau kilonewtoni ) si a deformatiilor ∆L ( extensometru ) in fiecare moment i:

. 12 )

( Vezi lucrarea de laborator nr.1 )

Exista masini la care in urma inregistrarilor efectuate se poate direct trasa diagrama de variatie , diagrama care pentru otelul de uz general , sau otelul moale are aliura din figura 1.17 .

Valorile punctelor caracteristice din diagrama sunt diferite in functie de dimensiunile pe care le are epruveta .

Pe aceasta diagrama se disting urmatoarele zone :

a) - forta este proportionala cu deformatia : ; este aplicabila legea lui Hooke ( ce urmeaza a fi enuntata );

b) - o portiune de palier orizontal , cand deformatia creste fara ca forta sa creasca vizibil , eventual , sa oscileze in jurul unei valori constante - Fc - numita forta de curgere ;

c) -urmeaza un proces de intarire a materialului - ecruisare - forta creste pana la valoarea maxima Fmax , moment in care apare gatuirea epruvetei (fig.1.18 ) adica micsorarea sectiunii acesteia . Rezistenta epruvetei scazand datorita micsorarii sectiunii acesteia , forta de tractiune a masinii scade, epruveta rupandu-se la o valoare ultima a fortei Fu , mai mica decat cea maxima . In figura 1.18 , se observa modul de rupere al epruvetei : in centru , spre axa acesteia , sectiunea de rupere este perpendiculara pe axa epruvetei ( caracter de rupere al materialelor ductile ) iar spre exterior , sectiunea de rupere este inclinata fata de axa epruvetei (caracteristic materialelor fragile ) . Deci , caracterul ruperii este mixt : ductilo-fragil .

Diagrama : poate fi trasata in marimi specifice :

. 13 )

Se va obtine diagrama , care se numeste caracteristica conventionala, care va avea aceasi aliura ca si diagrama F=f( ∆L ) , deoarece , atat abscisa ∆L cat si ordonata F in mod conventional au fost impartite la niste valori constante, aria si respectiv lungimea initiala a epruvetei : Ao , si Lo, .

Se obtine astfel , caracteristica conventionala( fig.1.19) , numita astfel , deoarece , asa cum s-a vazut , impartirea se face la niste marimi constante , marimile initiale , ele variind in timpul incercarii in fiecare moment .

In aceasta caracteristica conventionala se deosebesc urmatoarele zone :

-de la O la A: caracterizata prin proportionalitatea dintre tensiune σ si deformatie Este valabila legea lui Hooke , pana la o valoare a tensiunii , notata σp , nimita limita de proportionalitate ;

Ecuatia liniei drepte OA , din figura 1.19 se scrie :

. 14 )

si arata , ca , pana la limita de proportionalitate , tensiunea este proportionala cu deformatia , prin intermediul unui coeficient E , numit modul de elasticitate longitudinala sau modulul lui Young ( deoarece , este adimensional , E are aceasi ecuatie de dimensiuni , respectiv unitate de masura ca si tensiunea σ , respectiv , N/mm2 ).

Aceasta enuntare reprezinta legea lui Hooke , si reprezinta relatia fundamentala a teoriei elasticitatii . Pentru oteluri , valoarea medie a modulului de elasticitate longitudinala E , este 2,1.105 N/mm2 .In tabelul 1 .1 sunt date caracteristicile mecanice , constantele elastice si fizice ale diferitelor materiale .

-de la A la B materialul se comporta elastic , adica , dupa incetarea actiunii fortei , epruveta deforata , revine la forma si dimensiunile initiale , ne prezentand deformatii remanente . Ordonata punctului B se numeste limita de elasticitate σe . Practica a demonstrat ca nu exista materiale perfect elastice , si ca ,sub orice sarcina , oricat de mica , materialul primeste deformatii permanente ;

-intre punctele C si C' , alungirea epruvetei are loc la sarcina constanta , sau usor variabila in jurul unei valori . Curba prezinta un palier orizontal in primul caz , sau sinuos in cel de al doilea caz , numit palier de curgere , valoarea tensiunii se numeste limita de curgere σc ;

-din punctul C' , curba caracteristica are un traseu ascendent CE numit zona de intarire .Valoarea tensiunii corespunzatoare fortei maxime de rupere :

. 15 )

se numeste limita de rupere σr sau rezistenta la rupere Rm ;

Daca in punctul D din intervalul C'E inceteaza actiunea fortei , epruveta nu mai revine la forma si dimensiunile initiale ( curba de descarcare reincarcare fiind cea din figura 1.20 pe o portiune paralela cu zona de proportionalitate ) . Deci , deformatia specifica totala t corespunzatoare punctului D este formata dintr-o deformatie specifica elastica e si una plastica , remanenta p

. 16 )

- cand sarcina se apropie de valoarea maxima Fmax epruveta se gatuie , gatuire ce se dezvolta din ce in ce mai mult , pana se produce ruperea . Dupa aparitia gatuirii , forta aplicata epruvetei scade , ceea ce duce la portiunea descendenta a curbei .Daca in aceasta zona , forta s-ar imparti la sectiunea din zona gatuita , raportul lor ar creste , ne-am situa in zona ascendenta , corespunzatoare liniei punctate din digrama din figura 1.20- ceea ce ar corespunde situatiei reale . Daca dupa rupere , se aseaza cele doua bucati de epruveta cap la cap , si se masoara distanta ultima dintre repere Lu , se determina alungirea , sau lungirea specifica la rupere :

( 17 )

In practica , alungirea la rupere se da in procente , se noteaza cu A , insotit de 5 , sau 10 :

. 18 )

Indicele n se ia egal cu 10 la epruveta lunga , la care , si respectiv , 5 cand acest raport este egal cu cinci .

Masurand diametrul dupa rupere du , se calculeaza aria ultima Au , iar cu ajutorul ei se determina gatuirea la rupere :

. 19 )

Cele patru marimi definite anterior , limita de curgere , limita de rupere , alungirea la rupere , gatuirea la rupere , poarta numele de caracteristici mecanice ale materialului . Determinarea lor se face in laborator , iar cunoasterea lor este foarte importanta pentru calculul de rezistenta si pentru utilizarea corecta a materialului .

Pentru otelul aliat , curba caracteristica , nu prezinta palier orizontal , ceea ce face ca limita de curgere aparenta σc sa nu poata fi stabilita . In asemenea cazuri , se defineste limita de curgere conventionala σ0,2 sau Rp0,2 ,(sau limita de curgere tehnica ) ca valoare a tensiunii careia il corespunde dupa descarcare o lungire specifica permanenta de 0,2 % (fig.1.21) . Se constanta ca , in cursul descarcarii , intre σ si exista o relatie de legatura liniara , paralela cu portiunea de proportionalitate initiale .





Politica de confidentialitate





Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate