2 Виды прочности и их классификационные признаки. Критерии оценки.

Кратковременная или статическая прочность определяется в экспериментах на растяжение при комнатной температуре на испытательных машинах механического или гидравлического типа до разрушения. Полученные результаты фиксируются графически в виде зависимости между приложенным усилием и уд­линением образца. Первичная кривая испытаний называется диаграммой деформации.

Если нагрузку относить к действительному сече­нию, то получают значения истинных напря­жений. Диаграммы истинных напряжений дают представление о физических процессах, протекающих в материале, и имеют особое зна­чение для прочностных расчетов и технологии обработки металлов давлением.

Критерии прочности:

- предел упругости (условный) σ_0,05 – напряжение, при котором остаточное уд­линение достигает 0,05 % от длины участка образца, равного базе тензометра, МПа;

- предел текучести (физический) σ_т – наименьшее напряжение, при котором об­разец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки, МПа;

- предел текучести (условный) σ_0,2 – напряжение, при котором остаточное удли­нение достигает 0,2 %, МПа;

- временное сопротивление σ_в – напряжение, соответствующее наибольшей на­грузке Р_max, предшествующей разрушению образца, МПа;

- S_к – истинное сопротивление разрыву (разрушению),

- σ – напряжение, определяемое отношением нагрузки Р_max в момент разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва F_к, МПа;

Рисунок – 4.1 Характерные точки на диаграмме растяжения для расчета прочностных характеристик	Рисунок – 4.2 Схема процесса деформации

За меру статической прочности принимается временное сопротивление σ_в=Р_макс./F_o, по достижении которого пластическая деформация переходит от равномерной к сосредоточенной (локальной) на определенном участке образца, что проявляется в образовании шейки. Можно сказать, что при данном значении напряжения образец (материал) теряет прочность как целостный объект испытаний, поскольку начинается его разрушение.

Динамическая прочность определяется при ударных испытаниях, когда закон подобия не действует. Поэтому здесь необходима более жесткая унифика­ция размеров образцов и условий проведения испытания.

Длительная прочность определяется в испытаниях материалов металлов на noлзучесть и оценивается пределами ползучести и прочности. Ползучестью называется свойство материала медленно и непрерывно пластически деформироваться при постоянном напряжении, которое может быть существенно ниже предела текучести. В зависимости от величины приложенной нагрузки, тем­пературы испытания и свойств материала процесс деформации при увеличении его продолжительности может протекать с небольшой скоростью или, наоборот, быстро увеличиваться вплоть до разрушения. Процесс испытания изображают в виде первичной кривой ползучести и определяют напряжение, соответствующее условному пределу ползучести мате­риала. Под условным пределом ползучести понимают напряжение, которое за уста­новленное время испытания при данной температуре вызывает заданное удлинение образца (суммарное и остаточное- δ_с, δ_о) или заданную скорость ползучести на линейном участке кривой ползучести.

Усталостная прочность позволяет определить поведение материалов в условиях повторно-переменного приложения нагрузки (рисунок 4.5) консольно закрепленного образца. Конструкционные материалы, подвергающиеся многократным переменным и особенно знакопеременным (сжатие – знак минус и растяжение – знак плюс) нагрузкам имеют более низкую прочность, и разрушаются при напряжении, значения которого не только ниже временного сопротивления σ_в но и ниже предела текучести σ_т.

Билет №15