Поперечная деформация при растяжении и сжатии.
Δd=d-d1 (1)
(2)
=𝝂*ε
(3)
𝝂 – коэффициент поперечной деформации(собственный коэффициент Пуассона) – безразмерная величина, зависит только от материала и характеризует его упругие свойства; при растяжении и сжатии коэффициент Пуассона считают одинаковым.
=0,25
=0,3
=0,48
Коэффициент Пуассона показывает во сколько раз может материал изменить свое сечение по сравнению с удлинением.
Диаграмма растяжения для стали.
Диаграмма растяжения показывает зависимость удлинения образца от продольной растягивающей силы.Ее построение является промежуточным этапом в процессе определения механических характеристик материалов (в основном металлов).Диаграмму растяжения материалов получают экспериментально, при испытаниях образцов на растяжение.Для этого образцы стандартных размеров закрепляют в специальных испытательных машинах и растягивают до их полного разрушения (разрыва). При этом специальные приборы фиксируют зависимость абсолютного удлинения образца от прикладываемой к нему продольной растягивающей нагрузки и самописец вычерчивает кривую характерную для данного материала.
На рис. 1 показана диаграмма для малоуглеродистой стали. Она построена в системе координат F-Δl, где:F - продольная растягивающая сила, [Н];
Δl - абсолютное удлинение рабочей части образца, [мм]
Рис. 1 Диаграмма растяжения стального образца
Как видно из рисунка, диаграмма имеет четыре характерных участка:
I - участок пропорциональности;II - участок текучести;III - участок самоупрочнения;IV - участок разрушения.
Рассмотрим подробнее процесс построения диаграммы.В самом начале испытания на растяжение, растягивающая сила F, а следовательно, и деформация Δl стержня равны нулю, поэтому диаграмма начинается из точки пересечения соответствующих осей (точка О).На участке I до точки A диаграмма вычерчивается в виде прямой линии. Это говорит о том, что на данном отрезке диаграммы, деформации стержня Δl растут пропорционально увеличивающейся нагрузке F.После прохождения точки А диаграмма резко меняет свое направление и на участке II начинающемся в точке B линия какое-то время идет практически параллельно оси Δl, то есть деформации стержня увеличиваются при практически одном и том же значении нагрузки.
В этот момент в металле образца начинают происходить необратимые изменения. Перестраивается кристаллическая решетка металла. При этом наблюдается эффект его самоупрочнения.После повышения прочности материала образца, диаграмма снова "идет вверх" (участок III) и в точкеD растягивающее усилие достигает максимального значения. В этот момент в рабочей части испытуемого образца появляется локальное утоньшение, вызванное нарушениями структуры материала (образованием пустот, микротрещин и т.д.).Вследствие утоньшения, и следовательно, уменьшения площади поперечного сечения образца, растягиваещее усилие необходимое для его растяжения уменьшается, и кривая диаграммы "идет вниз".В точке E происходит разрыв образца.