Desigur, proprietățile unui amestec de mortar proaspăt preparat și ale unui mortar întărit sunt complet diferite. Principalele proprietăți ale amestecului de mortar sunt lucrabilitatea, plasticitatea (mobilitatea) și capacitatea de reținere a apei și soluțiile întărite - densitate, rezistență și durabilitate.
Alegerea corectă a domeniului de aplicare a soluțiilor depinde în întregime de proprietățile acestora.

Proprietățile amestecurilor de mortar

Lucrabilitatea- proprietatea amestecului de mortar de a se incadra usor intr-un strat dens si subtire pe o baza poroasa si de a nu se delamina in timpul depozitarii, transportului si pomparii.
Depinde de plasticitatea (mobilitatea) și capacitatea de reținere a apei a amestecului.

Plasticitatea amestecului caracterizează mobilitatea acestuia, adică capacitatea de a se răspândi sub influența propriei greutăți sau a forțelor externe aplicate acestuia. Mobilitatea aproape tuturor amestecurilor de mortar este determinată de adâncimea de scufundare (în cm) a unui con standard cu o masă de (300:4:2) g.
Înălțimea conului 180 mm, diametrul bazei 150 mm, unghiul vârfului 30°.
În laborator, conul se montează pe un trepied (Fig. 1, a), în condițiile șantierului este atârnat pe un lanț cu inel (Fig. 1.6).

Fig.1. Trepied

Conul 3, ținut de inel, este adus la amestec, astfel încât vârful acestuia să atingă suprafața sa. Apoi conul este eliberat și se scufundă în amestec sub propria greutate.
Diviziunile pe scara 6 sau pe suprafata conului determina adancimea scufundarii acestuia in amestec.Daca conul este scufundat la o adancime de 6 cm, aceasta inseamna ca mobilitatea amestecului de mortar este de 6 cm.

Mobilitatea mortarului depinde în primul rând de cantitatea de apă și de liant, de tipul de liant și de agregat, de raportul dintre liant și agregat. Mortarele grase sunt mai mobile decât cele slabe. Ceteris paribus, soluțiile pe var și argilă sunt mai mobile decât pe ciment; soluțiile pe nisip natural sunt mai mobile decât soluțiile pe nisip artificial (zdrobit).
Se selectează tipul de liant și se stabilește compoziția soluției în funcție de rezistența necesară a soluției și de condițiile de funcționare ale clădirii.

Mobilitatea amestecului de mortar poate fi ajustată prin creșterea sau scăderea consumului de liant sau apă. Prin creșterea conținutului de apă și liant din amestecul de mortar, se obțin mai multe amestecuri plastice (mobile) și prelucrabile.

Un amestec de mortar lucrabil se obține cu o compoziție de cereale alocată corect a componentelor sale solide (nisip, liant, aditivi). Aluatul de liant nu numai că umple golurile dintre boabele de nisip, dar și învelește uniform boabele de nisip cu un strat subțire, reducând frecarea internă.
Amestecul de mortar cu capacitate normală de reținere a apei - ușor de prelucrat și de lucrat de pus, moale, nu ajunge la lopata tencuitorului, asigură o productivitate ridicată a muncii.

Calitatea zidăriei și a tencuielii depinde de lucrabilitatea amestecului.
Amestecul de mortar selectat corespunzător și bine amestecat umple dens neregulile, depresiunile, fisurile din bază, prin urmare, se obține o zonă mare de contact între mortar și bază, ca urmare, soliditatea zidăriei și tencuielii crește și durabilitatea acestora. crește.

delaminare- capacitatea amestecului de mortar de a se separa în fracțiuni solide și lichide în timpul transportului și pompării acestuia prin țevi și furtunuri.
Amestecul de mortar este adesea transportat cu basculante și mutat prin conducte folosind pompe de mortar. În acest caz, nu este neobișnuit ca amestecul să se separe în apă (fază lichidă) și nisip și liant (fază solidă), ca urmare a cărora se pot forma dopuri în țevi și furtunuri, a căror eliminare este asociată cu pierderi mari. a muncii si a timpului.
Stratificarea amestecului de mortar se determină în laborator.

Puteți verifica stratificarea amestecului într-un mod simplificat, după cum urmează. Un amestec de mortar se pune într-o găleată cu un strat de aproximativ 30 cm înălțime și mobilitatea acestuia este determinată de un con de referință. După 30 de minute, se îndepărtează partea superioară a soluției (aproximativ 20 cm) și se determină pentru a doua oară adâncimea de scufundare a conului. Dacă diferența dintre valorile de imersie a conurilor este aproape de zero, atunci amestecul de mortar este considerat neseparabil, dacă se află la 2 cm, amestecul este considerat a fi de segregare medie.
Diferența de valori de imersare a conurilor de peste 2 cm indică faptul că amestecul de mortar este stratificat.

Dacă compoziția amestecului de mortar este aleasă corect și raportul de legare a apei este setat corect, atunci amestecul de mortar va fi mobil, lucrabil, va avea o capacitate bună de reținere a apei și nu se va delamina.
Aditivii plastifianți, atât anorganici cât și organici, măresc capacitatea de reținere a apei a amestecurilor de mortar și reduc stratificarea acestora

Lut- un material plastic natural folosit în construcții, meșteșuguri populare, tratarea și îmbunătățirea corpului și în alte domenii ale vieții umane. Această utilizare pe scară largă este cea care determină anumite calități și proprietăți ale argilei. Și proprietățile argilei sunt în mare măsură influențate de compoziția sa.

Aplicare cu argilă

Argila este foarte accesibilă, iar beneficiile sale sunt neprețuite și, prin urmare, a fost folosită de oameni încă din cele mai vechi timpuri. Există multe referințe la acest material minunat în manualele de istorie din toate țările lumii.

Constructie. În prezent, argila este folosită ca material pentru fabricarea cărămizilor roșii. Argila cu o anumită compoziție este turnată și arsă conform unei anumite tehnologii, obținându-se un lingot durabil și ieftin - o cărămidă. Clădirile și structurile sunt deja construite din cărămizi. În unele țări și regiuni, argila este încă folosită pentru construirea de locuințe - cabane de noroi, este larg răspândită utilizarea lutului în construcția cuptoarelor de cărămidă, unde lutul servește ca liant (ca ciment). Aceeași argilă este folosită și pentru cuptoarele de tencuială.

Medicament. Wellness și Medicină tradițională folosește argila sub formă de băi de nămol și măști. Scopul este să hrănești suprafața pielii cu elemente de argilă benefice. Desigur, nu toată argila va fi aici.

Suveniruri și vesela. Combin două suprafețe mari într-una singură, deoarece multe feluri de mâncare sunt doar suveniruri. Farfurii, oale, ulcioare și vaze sunt din abundență în magazinele moderne. Niciun târg nu este complet fără vânzarea de suveniruri din lut - jucării de fum, fluiere, tablete, brelocuri și multe altele. Vom încerca să modelăm multe singuri.

Argila poate fi inclusă în compoziția altor materiale. Argila Chasovoyarskaya de măcinare fină, de exemplu, este un element de vopsele artistice (guașă), sos, pasteluri și sangvin. Citiți despre asta în articolele „Ajută artistul”.

proprietățile argilei

Culoare. Argila din diferite compoziții are multe nuanțe. Argila este numită după culorile sale: roșu, albastru, alb... Adevărat, în timpul uscării și al arderii ulterioare, culoarea se poate schimba complet. Acest lucru merită să acordați atenție atunci când lucrați cu argilă.

Plastic. Abilitatea de a deforma și de a păstra forma care i-a fost dată a fost cea care a permis unei persoane să găsească utilizarea argilei în viața sa. Aici este de remarcat faptul că totul depinde de consistență - raportul dintre cantitatea de apă, argilă și nisip. Pentru diverse lucrări sunt necesare ingrediente diferite. Deci, pentru modelare, nisipul poate fi în general redundant.

Higroscopicitate permite argilei să absoarbă apa, modificându-și proprietățile de vâscozitate și plasticitate. Dar după ardere, produsele din argilă dobândesc rezistență la apă, rezistență și ușurință. Dezvoltarea tehnologiei a făcut posibilă obținerea faianței și a porțelanului, indispensabile în lumea modernă.

rezistent la foc. O proprietate folosită mai mult în construcții decât în ​​meșteșugurile de artă, cu excepția arderii produselor. Tehnologia de ardere este diferită pentru o anumită compoziție de argilă. Proprietatea de contracție sau compresibilitate a argilei este strâns legată de uscare și ardere - o schimbare a masei și dimensiunii datorită eliminării unei părți a apei din compoziție.

Compoziție de argilă

Proprietățile argilei determină compoziția sa chimică. Pentru tipuri diferite argilele se caracterizează prin diverse compozitii chimice. Deci, de exemplu, argila roșie conține o mulțime de oxizi de fier. Argila conține practic anumite substanțe - minerale argiloase - care se formează în timpul diverselor fenomene naturale. Formatul articolului nu include luarea în considerare a proprietăților chimice și a compoziției argilei, așa că nu voi intra în detalii.

Compoziția de argilă potrivită pentru utilizarea în meșteșugurile populare, așa cum sa menționat deja, este determinată de trei elemente importante: minerale argiloase, apă și nisip.

Proporțiile acestor elemente pot fi modificate, deși este mult mai ușor de adăugat decât de îndepărtat. Deci, de exemplu, argila uscată poate fi dizolvată rapid, cu toate acestea, nu este deloc ușor să faci argilă lichidă precum smântâna potrivită pentru modelare. Nisipul este foarte ușor de adăugat, dar îndepărtarea lui din lut nu este o sarcină banală.

Distingeți argila „slăbănog” și „grasă”. Scara conținutului de grăsime determină coeficientul de plasticitate, iar proprietățile de legare ale argilei vă permit să ajustați conținutul de grăsime amestecându-l cu altele. materiale naturale, de exemplu, cu nisip. Argila slabă are mai puțină plasticitate, puterea sa de legare este mai slabă, dar se micșorează mai puțin în timpul uscării și arderii.

Depozitele de argilă se găsesc în diferite state din întreaga lume. Acest lucru a asigurat utilizarea acestuia de către artizani de diferite naționalități și a servit ca apariția unei astfel de varietăți de produse și tehnologii.

Artizanii au învățat să controleze comportamentul și starea argilei prin diverși aditivi la compoziție. Astfel, puteți subțire argila, elutriați, oferiți o rezistență mai mare la foc, reduceți contracția. Ca urmare a unor astfel de manipulări, un maestru experimentat va putea ajunge la un produs de înaltă calitate, extrem de artistic.

Eseu

dupa disciplina:

„Tehnologia materialelor structurale”

"Bazele fizice ale plasticității și rezistenței metalelor"

Este realizat de un student

Verificat de profesor

Introducere

Principalele proprietăți mecanice sunt rezistența, plasticitatea, elasticitatea, vâscozitatea, duritatea.

Cunoscând proprietățile mecanice, proiectantul, atunci când proiectează, selectează în mod rezonabil materialul adecvat care asigură fiabilitatea și durabilitatea mașinilor și structurilor cu masa minimă a acestora.

Plasticitatea și rezistența sunt printre cele mai importante proprietăți solide.

Ambele proprietăți, legate între ele, determină capacitatea solidelor de a rezista formării ireversibile și distrugerii macroscopice, adică separarea corpului în părți ca urmare a fisurilor microscopice care apar în el sub influența forței externe sau interne. câmpuri.

Pentru un tehnolog, plasticitatea este foarte importantă, ceea ce determină posibilitatea fabricării produselor. căi diferite tratament sub presiune bazat pe deformarea plastică a metalului.

Materialele cu plasticitate crescută sunt mai puțin sensibile la concentratorii de tensiuni și la alți factori de fragilizare.

În ceea ce privește rezistența, ductilitatea etc., se face o evaluare comparativă a diferitelor metale și aliaje, precum și controlul calității acestora în fabricarea produselor.

În fizică și tehnologie, plasticitatea este capacitatea unui material de a primi deformații reziduale fără distrugere și de a le menține după ce sarcina este îndepărtată.

Proprietatea plasticității este de o importanță decisivă pentru astfel de operațiuni tehnologice precum ștanțarea, desenarea, desenarea, îndoirea etc.

Rezistența solidelor, în sens larg, este proprietatea solidelor de a rezista la distrugere (separarea în părți), precum și la schimbarea ireversibilă a formei (deformarea plastică) sub influența sarcinilor externe. În sens restrâns - rezistență la distrugere.

Scopul acestei lucrări este de a studia fundamentele fizice ale plasticității și rezistenței metalelor.

1. Bazele fizice ale rezistenței metalelor

Forța este o proprietate fundamentală a corpurilor solide. Ea determină capacitatea unui corp de a rezista fără distrugere acțiunii forțelor externe. În cele din urmă, după cum se știe, rezistența este determinată de mărimea și natura legăturii interatomice, de mobilitatea structurală și atomo-moleculară a particulelor care alcătuiesc solidul. Mecanismul acestui fenomen rămâne nerezolvat în prezent. Întrebarea privind natura rezistenței, esența proceselor care au loc într-un material sub sarcină, rămâne neclară. În chestiuni de forță, nu numai că nu există o teorie fizică completă, dar chiar și asupra celor mai elementare idei există diferențe de opinii și opinii opuse.

Scopul final al studierii mecanismului de fracturare ar trebui să fie elucidarea principiilor de bază pentru crearea de noi materiale cu proprietățile dorite, îmbunătățirea materialelor existente și raționalizarea metodelor de prelucrare a acestora.

Rezistența este proprietatea solidelor care rezistă la distrugere, precum și la modificări ireversibile de formă. Principalul indicator al rezistenței este rezistența la rupere, determinată la ruperea unei probe cilindrice, supusă anterior recoacerii. După rezistență, metalele pot fi împărțite în următoarele grupuri:

fragil (rezistența temporară nu depășește 50 MPa) - staniu, plumb, bismut, precum și metale alcaline moi;

puternic (de la 50 la 500 MPa) - magneziu, aluminiu, cupru, fier, titan și alte metale care formează baza celor mai importante aliaje structurale;

de înaltă rezistență (mai mult de 500 MPa) - molibden, wolfram, niobiu etc.

Conceptul de putere nu este aplicabil mercurului, deoarece este un lichid.

Rezistența la tracțiune a metalelor este indicată în tabelul 1.

Tabelul 1.

Rezistența metalului

Majoritate specificații rezistența este determinată prin încercare statică de tracțiune. Proba, fixată în mânerele mașinii de încercare la tracțiune, este deformată sub o sarcină statică, care crește ușor. În timpul încercării, de regulă, este înregistrată automat o diagramă de tracțiune, care exprimă relația dintre sarcină și deformare. Deformațiile mici sunt determinate cu o precizie foarte mare de extensometre.

Pentru a elimina influența dimensiunilor probelor, se efectuează încercări de tracțiune pe probe standard cu un anumit raport între lungimea efectivă l 0 și aria secțiunii transversale F 0 .

Cele mai utilizate mostre sectiune rotunda: lung cu l 0 /d 0 = 10 sau scurt cu l 0 /d 0 = 5 (unde d 0 este diametrul inițial al probei).

Pe fig. 1a este o diagramă de tracțiune a oțelului ușor recoapt. Sub o sarcină corespunzătoare părții inițiale a diagramei, materialul suferă doar deformare elastică, care dispare complet după îndepărtarea sarcinii.

Până la punctul a, această deformare este proporțională cu sarcina sau solicitarea aplicată

unde P este sarcina aplicată; F o - aria secțiunii transversale inițiale a probei.

Sarcina din punctul a, care determină capătul secțiunii drepte a diagramei de tensiune, corespunde limitei de proporționalitate.

Limita teoretică a proporționalității- solicitarea maximă până la care se menține o relație liniară între efort (sarcină) și deformare

σ pc \u003d R pc / F 0.

Deoarece pot exista erori în determinarea poziției punctului a pe diagramă, se folosesc de obicei limita condiționată de proporționalitate, care este înțeles ca o tensiune care provoacă o anumită abatere de la dependență liniară, de exemplu, alfa lui tg este schimbată la 50% din valoarea sa inițială.

Relația liniară dintre stres și deformare poate fi exprimată prin legea lui Hooke:

σ = E epsilon,

unde epsilon \u003d (delta l / l o) 100% - deformare relativă;

delta l - alungirea absolută, mm;

l 0 - lungimea inițială a probei, mm.

Fig.1 Diagrama de tracțiune a oțelului moale (a) și schema de determinare a limitei de curgere condiționată σ0.2 (b)

Coeficientul de proporționalitate E (egal grafic cu tg alfa), care caracterizează proprietățile elastice ale materialului, se numește modulul de elasticitate normală.

La o anumită valoare a tensiunii, cu o creștere a modulului, valoarea deformației elastice scade, adică rigiditatea (stabilitatea) structurii (produsului) crește. Prin urmare, modulul E se mai numește și modulul de rigiditate.

Valoarea modulului depinde de natura aliajului și se modifică nesemnificativ odată cu modificările compoziției, structurii și tratamentului termic.

De exemplu, pentru diferite oțeluri carbon și aliaje după orice tratament, E = 21000 kgf / mm 2.

Limită elastică teoretică- efortul maxim până la care proba primește doar deformare elastică:

σ pachet = Р pachet / F 0 .

Dacă solicitarea de acțiune în piesă (structură) este mai mică de σ yn, atunci materialul va funcționa în zona deformațiilor elastice.

Având în vedere dificultatea determinării σ yn, ei folosesc practic limită elastică condiționată, care se înțelege ca efortul care provoacă o deformare permanentă de 0,005-0,05% din lungimea estimată inițială a probei. În desemnarea limitei elastice condiționate, este indicată valoarea deformației reziduale, de exemplu, σ0,005 etc.

Pentru majoritatea materialelor, limitele teoretice ale elasticității și proporționalității sunt apropiate ca mărime. Pentru unele materiale, cum ar fi cuprul, limita elastică este mai mare decât limita proporțională.

Rezistenta la curgere- fizică și condiționată - caracterizează rezistența materialului la mici deformații plastice.

Limita de curgere fizică- solicitarea la care are loc o crestere a deformarii sub sarcina constanta

σ t \u003d P T / F 0.

În diagrama de tracțiune, limita de curgere corespunde unei secțiuni orizontale c - d, când se observă deformarea plastică (alungirea) - „curgerea” metalului la o sarcină constantă.

Majoritatea metalelor și aliajelor tehnice nu au un platou de randament. Pentru ei, cel mai adesea limita de curgere condiționată- efort care provoacă deformare permanentă egală cu 0,2% din lungimea inițială de proiectare a probei (Fig. 1, b):

σ0,2 \u003d P 0,2 / F 0

Odată cu încărcarea ulterioară, deformația plastică crește din ce în ce mai mult, fiind distribuită uniform pe întregul volum al probei.

În punctul B, unde sarcina atinge valoarea maximă, cel mult punct slabîncepe formarea unui „gât” - o îngustare a secțiunii transversale; deformarea este concentrată într-o zonă - dintr-una uniformă trece într-una locală.

Tensiunea din material în acest punct al testului se numește rezistență la tracțiune.

La proiectarea elementelor structurale și a pieselor de mașină, este necesar să se cunoască proprietățile mecanice și plastice ale materialelor. Pentru asta sunt facute mostre standard, care sunt distruse în mașina de testare. Pentru încercările de tracțiune, se recomandă utilizarea probelor cilindrice și plate. Lungimea calculată a probelor cilindrice trebuie să fie egală cu ℓ 0 =5d 0 sau ℓ 0 =10d 0. Eșantioanele cu lungimea calculată ℓ 0 =5d 0 sunt numite scurte, iar eșantioanele cu ℓ 0 =10d 0 sunt lungi. Utilizarea de mostre scurte este de preferat. Probele cu diametrul d 0 = 10 mm sunt folosite ca principale. Probele cu diametre mai mici (uneori mai mari) sau secțiuni transversale necirculare se numesc proporționale. Lungimea estimată ℓ 0 pe eșantion diferă în ceea ce privește riscurile.

Lungimea estimată a eșantionului poate fi exprimată în termeni de aria secțiunii transversale:

Deci, pentru mostre scurte:

pentru mostre lungi:

Aceste rapoarte sunt utilizate pentru a determina lungimea efectivă a specimenelor cu secțiune transversală dreptunghiulară.

Rapoartele dintre lungimile ℓ de lucru și ℓ 0 calculate au:

pentru probe cilindrice: de la ℓ = ℓ 0 + 0,5d 0 la ℓ = ℓ 0 + 3d 0;

pentru specimene plate cu o grosime de 4 mm sau mai mult:

Sarcina principală a unui test de tracțiune este de a reprezenta o diagramă de tracțiune, adică relația dintre forța care acționează asupra probei și alungirea acesteia.

Mașina de testare informează proba despre alungirea forțată și înregistrează forța de rezistență a probei, adică sarcina corespunzătoare acestei alungiri. Rezultatele experimentului sunt înregistrate folosind un aparat diagramă pe hârtie sub forma unei diagrame de întindere în coordonatele F - Δℓ. În figură este prezentată o diagramă de tracțiune tipică pentru oțel moale.

Această curbă poate fi împărțită condiționat în patru secțiuni. Segmentul drept OA se numește zona de elasticitate. Aici, materialul eșantion suferă doar deformații elastice. Relația dintre sarcina pe eșantion și deformarea acesteia respectă legea lui Hooke:

Alungirea Δℓ în secțiunea OA este foarte mică.

Se numește secțiunea VK complot general fluiditate,și segmentul VK - platformă de fluiditate. Aici, o schimbare semnificativă a lungimii probei are loc fără o creștere vizibilă a sarcinii. Prezența unui punct de curgere este caracteristică oțelului moale.

Secțiunea CS este numită zona de intarire. Aici, materialul prezintă din nou capacitatea de a crește rezistența odată cu creșterea tensiunii. Zona de întărire a materialului de pe diagrama de tracțiune se extinde până la punctul C, a cărui ordonată este egală cu sarcina maximă a probei F max.

Pornind de la punctul C, natura deformării probei se modifică brusc. Când sarcina pe eșantion a crescut de la 0 la F, toate secțiunile probei s-au alungit în același mod - proba a suferit o deformare uniformă. La atingerea sarcinii maxime, deformarea probei începe să se concentreze în unele dintre cele mai slabe locuri de-a lungul lungimii sale. Ulterior, alungirea probei are loc cu o scădere a forței (secțiunea SD). Alungirea probei în acest caz este de natură locală. În acest loc al probei, dimensiunile secțiunii transversale sunt reduse intens (se formează așa-numitul gât) și lungimea acestei secțiuni crește. Prin urmare, se numește secțiunea SD zona de fluiditate locală. Punct D pe diagramă corespunde distrugerea probei.

Dacă proba de testat nu este adusă la distrugere, descărcată (de exemplu, în punctul H), atunci în procesul de descărcare, relația dintre forța P și alungirea Δℓ va fi reprezentată printr-o linie dreaptă HM, care va fi paralelă cu OA . Lungimea probei descărcate va fi mai mare decât cea inițială cu valoarea OH. Segmentul OM este o alungire reziduală sau plastică. Când proba este reîncărcată, diagrama tensiunii ia forma unei curbe NM drepte și apoi a unei curbe NSD, ca și când nu ar exista o descărcare intermediară.

Gama de materiale plastice(oțeluri aliate, bronzuri, alame, aliaje de aluminiu, aliaje de titan etc.) nu au putere fizică de curgere.În diagrama de tracțiune a unor astfel de materiale, după punctul B, există o creștere rapidă a deformarii plastice. Limita de curgere condiționată F t corespunde punctului B pe diagrama de întindere, definită ca sarcina la care deformarea plastică este de 0,2%.

Pentru a cuantifica proprietățile mecanice ale unui material, diagrama de tracțiune F= f(Δℓ) (reconstruiți în coordonate. Pentru aceasta, valorile forței F sunt împărțite la aria inițială a eșantionului A 0, adică = F / A 0, iar alungirea Δℓ este împărțită la lungimea inițială a părții calculate a eșantion ℓ 0,

Ca rezultat, obținem o diagramă a dependenței tensiunilor normale de deformarea longitudinală relativă, care va caracteriza proprietățile materialului, și nu proprietățile unui anumit eșantion. Această diagramă se numește condiţional, deoarece calculul și nu ia în considerare modificările lungimii și ariei secțiunii transversale a probei în procesul de întindere.

Principalele caracteristici mecanice sunt:

Limită de proporționalitate: σ pc \u003d F pc / A 0

Limita de curgere: σ t \u003d F t / A 0

Rezistența la tracțiune: σ în \u003d F în / A 0

Caracteristici de plasticitate:

extensie relativă

îngustare relativă

unde А w este aria secțiunii transversale a probei (gât) în cel mai îngust loc după fractură.

Lucrări specifice de deformare: a = F la ℓ/V,

unde V este volumul probei de testat,

V \u003d A 0 ℓ 0.

Reamintim că tensiunile maxime σ în nu pot depăși 1200 MPa pentru materialele structurale.

Diagrama compresiei materialelor plastice

Probele de oțel sunt plasate într-o mașină de testare și supuse compresiei.

În prima etapă de încărcare a unei probe de oțel, materialul suferă deformații elastice. Relația dintre forța aplicată și deformarea din diagramă este liniară. La ceva timp după începerea testului, materialul ajunge la starea de fluiditate. În același timp, săgeata silometrului se oprește, iar ordonatele de pe diagramă nu mai cresc. Proba este deformată sub sarcină constantă. Sarcina corespunzătoare stării de curgere F T a materialului este înregistrată în jurnalul de testare. Odată cu o comprimare suplimentară a probei, citirile dinamometrului încep din nou să crească. Proba este comprimată continuu, secțiunea sa transversală crește, iar în absența lubrifierii la capetele probei capătă o formă de butoi. Acest lucru se datorează faptului că o forță de frecare acționează între plăcile de bază și capetele probei, care nu permite părților probei adiacente plăcilor de bază să se deplaseze în direcția transversală. Prin lubrifierea capetelor probei, acest fenomen poate fi slăbit.

Nu este posibilă distrugerea probei de oțel. Testul se încheie la o sarcină de aproximativ două ori mai mare decât limita de curgere F T. Vederea probelor înainte și după încercare este prezentată în figură. Un grafic tipic al compresiei oțelului moale în coordonatele F - ∆ℓ este prezentat în fig. pe dreapta.

Diagrama tensiunii și compresiei materialelor fragile

Procedura de testare a materialelor casante este aceeași ca și pentru testarea celor ductile. Prin urmare, să ne oprim asupra principalelor diferențe în comportamentul materialelor fragile. Figura prezintă o diagramă de compresie (curba 1) și tensiune (curba 2).

Materialele fragile nu au întotdeauna un punct de curgere, deși multe materiale au anumite proprietăți plastice. Pentru aceste materiale rezistența la tracțiune este considerată o stare periculoasă. Mereu trebuie amintit că rezistența la tracțiune a materialelor casante este de multe ori mai mare la compresiune. În fontă, această valoare ajunge de 3-4 ori. În ceea ce privește materialele de construcție, această diferență poate ajunge la o dimensiune de zece ori.

Experimentele au arătat că ecuațiile Genka-Ilyushin care stau la baza modelului de plasticitate descriu destul de bine procesul de încărcare monotonă. Cu un astfel de proces în toate etapele de încărcare ( forțe externe, temperaturi etc.) intensitatea stresului crește tot timpul.

Încărcarea monotonă este de obicei realizată sub încărcare simplă, când toți factorii externi de forță se modifică proporțional cu un parametru în creștere. La încărcare simplă, raportul dintre sarcinile externe rămâne neschimbat în timpul încărcării. Dacă are loc procesul de descărcare, când intensitatea tensiunii scade în toate punctele corpului (de exemplu, când forțele externe sunt îndepărtate), atunci creșterea (scăderea) tensiunilor și deformațiilor în etapa de descărcare este determinată pe baza elasticității. ecuații (legea de descărcare; vezi Fig. 5.15). Principalele limitări ale modelului de plasticitate luat în considerare sunt legate de faptul că ecuațiile de plasticitate se referă la punctul final al procesului și, prin urmare, nu iau în considerare istoricul de încărcare.

Dacă din relațiile fizice reiese clar că are loc încărcarea monotonă, atunci acest dezavantaj este nesemnificativ.

În cadrul modelului de plasticitate aplicat, istoricul real de încărcare poate fi luat în considerare dacă încărcarea este considerată o combinație a mai multor etape. Dacă descărcarea are loc în orice etapă intermediară, atunci calculul se efectuează folosind ecuațiile de elasticitate.

Orez. 5.15. Procesul de descărcare în timpul deformării elastic-plastice

Alte modele de plasticitate.

Mai perfect, dar și mult mai complex, este modelul de plasticitate bazat pe teoria curgerii plastice de Saint-Venant, Misesat Prandtl și Reiss. În conformitate cu această teorie, incrementele deformațiilor elastice și plasticității sunt luate în considerare separat:

Creșterea deformarii plastice este luată ca componente proporționale ale deviatorului tensiunii:

unde este creșterea intensității stresului. Funcția este determinată pe baza datelor experimentale atunci când probele sunt întinse.

Prezentarea teoriei curgerii plastice și a altor modele de plasticitate pot fi găsite în literatura de specialitate.