СТАТИКАЛЫҚ ЖҮКТЕЛУ КЕЗІНДЕГІ ҚҰБЫЛЫСТАР
Материалдың кернеу әсерінен деформациясы өте күрделі құбылыс, сондықтан оны түсіну үшін әртүрлі бағыттарда ықшамдау қажет. Осындай ықшамдаулардың бірі — жүктемелер біртіндеп түсіріледі деген жорамал, мысалы, созу мен қысу сынақтарында үлгілермен жұмыс істегендегідей.
Егер созылуға жүктелген болат таяқша біртіндеп өсетін жүктемеге ұшырап, оның дилатациясы ℇ өлшенсе, суретте көрсетілген диаграмма алынады.
_1= Пропорционалдық шегі _2 =Серпімділік шегі 3 = Аққыштықтың төменгі шегі 3’= Аққыштықтың жоғарғы шегі
Бастапқыда ұзару өте аз болады және кернеуге пропорционал келеді, бұл Гук заңы талап ететіндей. Белгілі бір кернеуден бастап пропорционалдық тоқтайды да, ұзару тезірек өседі. Осы пропорционалдық шектің нақты орнын анықтау қиын. Өлшеу неғұрлым дәл болса, ол соғұрлым төмен болып шығады. Көптеген материалдар үшін ол δ=0-де жатады, ал Гук заңы онда тек серпімді мінез-құлықтың алғашқы жуықтауы, координат басы маңындағы ℇ=ℇ (δ) функциясының Тейлор қатары бойынша жіктелуінің алғашқы мүшесі ғана болып табылады. Егер өзек түсірілсе, кернеу тым үлкен болмаған жағдайда, Хук заңы бойынша деформацияның да жойылатыны байқалады. Бірақ бұл да пропорционалдық шегі деп аталатын, пропорционалдық шегіне жақын белгілі бір кернеу асырылғанда өзгереді; онда толық деформация серпімді (қайтымды) және серпімсіз (тұрақты) бөліктен тұрады. Серпімділік шегін де дәл анықтау мүмкін емес, өлшеу дәлдігі қаншалық жоғары болса, ол соншалық төменірек деңгейде орналасады.
Алайда, оның үлкен техникалық маңызы бар, өйткені ол материалдар беріктігіндегі барлық дерлік есептеулерде маңыздылық шегін, әрі алғашқы тұрақты зақымдар пайда болатын шекті білдіреді, сондықтан үлгілерді сынау үшін ол қабылданған бір конвенциямен қатаң анықталады, сондықтан, мысалы, 0,2% шегі деп тұрақты деформация 0,2%-ге жететін кернеу аталады.
Серпімділік шегінен асып кеткеннен кейін деформация күрт артады және оны жай көзбен байқауға болады; кернеу шамамен тұрақты болғанда өзек үздіксіз ұзартады. Бұл кернеу ағу шегі деп аталады.
Материалдарды сынауға арналған гидравликалық машиналарда, ағын басталғаннан кейін кернеудің азды-көпті айқын төмендеуі де байқалуы мүмкін, бұл графикте үзік сызықпен көрсетілген; онда максимум жоғарғы ағу шегі деп аталады, ал кейін пайда болатын тұрақты ағу кернеуі төменгі ағу шегі деп аталады.
Белгілі бір дерлік толық серпімсіз созылуға жеткеннен кейін кернеу қайтадан өсе бастайды, материал қатаюға ұшырайды. Жүктеменің осы аймағында өзектің (серпімсіз) бүйірлік қысқару салдарынан оның көлденең қимасының елеулі кішіреюі байқалады, ал кернеу мен деформация диаграммасының әрі қарайғы жүруі ең алдымен кернеуді есептегенде өзекке әсер ететін созу күші P бастапқы қима Fo бойынша ма, әлде ағымдағы қима F бойынша ма бөлінетініне байланысты. Техникалық мақсаттар үшін P/F кернеуі маңызды. Бұл кернеу максимумнан өтеді, ол материал беріктігі деп аталады, және сол максимумнан өткен соң өзек бір жерде қатты жіңішкеріп, үзіледі. «Нақты кернеу» P/F қирауға дейін өседі.
Басқа металдардың мінез-құлқы мұнда сипатталғаннан көп жағынан өзгеше болады. Аққыштық көбіне айқын білінбейді, ал қатаю серпімділік шегінен асқаннан кейін бірден басталады.
Морт материалдарда (тас, шыны, бетон) серпімсіз деформациялар әдетте аз болады және аз ғана созылу кезінде-ақ бұзылу орын алады. Материалдың бұзылғанға дейінгі жалпы созылуы оның созылғыштығының (керісінше: морттылығының) өлшемі болып табылады және ол болат үшін техникалық шарттарда нақты белгіленеді. Алайда, бұзылу алдында әрі қарайғы деформация қимасы тарылған жердің маңына шоғырланатындықтан, сыну кезіндегі созылу мәні өлшеу ұзындығы ретінде өзектің үлкенірек не кішірек бөлігі алынуына қарай әртүрлі болады, сондықтан бірмәнді әрі өзара салыстырылатын нәтижелер алу үшін алдын ала белгілі бір келісім қабылдануы тиіс. Сыну кезіндегі созылу, әдетте, былай өлшенеді: диаметрі d болатын дөңгелек өзекте сынаққа дейін өлшеу ұзындығы l = 10 d белгіленіп, оның ұзаруы ∆l арқылы сыну кезіндегі созылу ℇSl= ∆1/1 есептеледі.
Егер басқа қималы шыбықтарды сынау қажет болса, өлшеу ұзындығы көлденең қимасының ауданы бірдей дөңгелек цилиндрлі шыбықтың диаметрі бойынша анықталады.