ЯЎЛЕННІ ПРЫ СТАТЫЧНАЙ НАГРУЗЦЫ

Дэфармацыя матэрыялу пад уздзеяннем напружання з’яўляецца вельмі складанай з’явай, таму яе трэба ў розных кірунках спрашчаць, каб можна было зразумець. Адным з гэтых спрашчэнняў з’яўляецца дапушчэнне, што нагрузкі прыкладваюцца паступова, як гэта, напрыклад, робіцца з узорамі пры выпрабаваннях на расцяжэнне і сціск.

Калі сталёвы стрыжань, нагружаны на расцяжэнне, падвяргаецца нагрузцы, якая паступова ўзрастае, і вымяраецца ягоная дылатацыя ℇ, атрымліваецца дыяграма, паказаная на выяве.

Дыяграма напружання і дэфармацыі сталёвага стрыжня пры паступовым расцяжэнні

_1= Межа прапарцыянальнасці _2 =Мяжа пругкасці 3 =Ніжняя мяжа цякучасці 3’= Верхняя мяжа цякучасці

Спачатку дэфармацыя вельмі малая і прапарцыйная напружанню, як таго патрабуе закон Гука. Пачынаючы з пэўнага напружання, прапарцыйнасць спыняецца, і дэфармацыя расце хутчэй. Дакладна вызначыць гэтае мяжа прапарцыйнасці цяжка. Чым дакладней вымярэнне, тым ніжэй яна атрымліваецца. Для большасці матэрыялаў яна знаходзіцца пры δ=0, і закон Гука тады ўяўляе сабой толькі першае набліжэнне да пругкіх паводзін, першы член разкладу ў шэраг Тэйлара функцыі ℇ=ℇ (δ) у ваколіцах пачатку каардынат. Калі стрыжань разгрузіць, заўважаецца, што, калі напружанне не было занадта вялікім, дэфармацыя таксама знікае ў адпаведнасці з законам Гука. Але і гэта змяняецца, калі перавышаецца пэўнае напружанне, што ляжыць блізка да мяжы прапарцыянальнасці, так званай мяжы пругкасці; тады агульная дэфармацыя складаецца з пругкай (зваротнай) і непругкай (пастаяннай) частак. Нават мяжу пругкасці нельга дакладна вызначыць, яна знаходзіцца тым ніжэй, чым большая дакладнасць вымярэння.

Аднак, паколькі яна мае вялікае тэхнічнае значэнне, бо ўяўляе сабой мяжу важнасці амаль ва ўсіх разліках па супраціве матэрыялаў, а адначасова і мяжу, на якой узнікаюць першыя пастаянныя пашкоджанні, для выпрабавання ўзораў яна строга вызначаецца пэўнай прынятай канвенцыяй, таму, напр., як мяжа 0,2% пазначаецца тое напружанне, пры якім пастаянная дылатацыя дасягае 0,2%.

Адразу пасля перавышэння мяжы пругкасці дэфармацыя рэзка ўзрастае і яе можна заўважыць няўзброеным вокам; пры амаль сталым напружанні стрыжань бесперапынна падаўжаецца. Гэтае напружанне называецца мяжой цякучасці.

У гідраўлічных машынах для выпрабавання матэрыялаў можна, акрамя таго, пасля пачатку цякучасці заўважыць больш або менш выразнае падзенне напружання, як паказана на графіку перарывістай крывой; тады максімум называецца верхняй мяжой цякучасці, а пастаяннае напружанне цякучасці, якое пасля надыходзіць, ніжняй мяжой цякучасці.

Пасля дасягнення пэўнай дэфармацыі, якая амаль цалкам неэластычная, напружанне пачынае зноў узрастаць, матэрыял умацоўваецца. У гэтай вобласці нагружання адбываецца прыкметнае памяншэнне папярочнага сячэння стрыжня ў выніку (неэластычнага) бакавога сціскання, і далейшы ход дыяграмы напружанняў і дэфармацый залежыць найперш ад таго, ці пры разліку напружання сіла расцяжэння P, што дзейнічае на стрыжань, дзеліцца на першапачатковае сячэнне Fo або на бягучае сячэнне F. Для тэхнічных мэт цікавае напружанне P/F. Гэтае напружанне праходзіць праз максімум, які называецца трываласцю матэрыялу, і калі гэты максімум пройдзены, стрыжань у адным месцы моцна звужаецца і рвецца. „Сапраўднае напружанне“ P/F расце да разбурэння.

Паводзіны іншых металаў у значнай ступені адхіляюцца ад тут апісанага. Плынь часта не выражана, а ўмацненне пачынаецца непасрэдна пасля перавышэння мяжы пругкасці.

Для крохкіх матэрыялаў (камень, шкло, бетон) няпругкія дэфармацыі ўвогуле малыя, і ўжо пры невялікай дылатацыі надыходзіць разбурэнне. Агульная дылатацыя, якую матэрыял перажывае да разбурэння, з’яўляецца мерай расцяжальнасці (супрацьлегласць: крохкасці) матэрыялу, і для сталі яна дакладна рэгламентуецца ў тэхнічных умовах. Аднак, паколькі непасрэдна перад разбурэннем далейшая дэфармацыя канцэнтруецца ў ваколіцах месца звужанага перасеку, атрымліваецца рознае значэнне дылатацыі пры разбурэнні ў залежнасці ад таго, ці прымаецца за вымяральную даўжыню большая або меншая частка стрыжня, таму для атрымання адназначных і ўзаемна параўнальных вынікаў неабходна загадзя прыняць пэўную канвенцыю. Дылатацыя пры разбурэнні звычайна вымяраецца так: на круглым стрыжні дыяметрам d перад выпрабаваннем адзначаюць вымяральную даўжыню l = 10 d і з яе падаўжэння ∆l вылічваюць дылатацыю пры разбурэнні ℇSl= ∆1/1.

Калі неабходна выпрабоўваць пруткі іншага перасеку, разліковая даўжыня вызначаецца па дыяметры круглага цыліндрычнага прутка, які мае такую ж плошчу папярочнага перасеку.