GEJALA SEMASA BEBANAN STATIK

Deformasi bahan di bawah pengaruh tegangan merupakan fenomena yang sangat rumit, sehingga ia harus dipermudah dalam pelbagai arah agar dapat difahami. Salah satu penyederhanaan ini ialah andaian bahawa beban dikenakan secara beransur-ansur, seperti yang dilakukan, misalnya, pada sampel semasa ujian tegangan dan mampatan.

Jika batang keluli yang dibebani tegangan dikenakan beban yang meningkat secara beransur-ansur dan dilihat dilatasi ℇ-nya, diperoleh rajah yang ditunjukkan dalam gambar.

Dijagram tegangan dan regangan batang keluli semasa penegangan beransur-ansur

_1= Had perkadaran _2 =Batas keanjalan 3 =Had bawah aliran 3’= Had aliran atas

Pada mulanya regangan sangat kecil dan berkadar dengan tegasan, sebagaimana dikehendaki oleh hukum Hooke. Bermula daripada suatu tegasan tertentu, keberkadaran terhenti dan regangan meningkat dengan lebih cepat. Kedudukan tepat bagi had keberkadaran ini sukar ditentukan. Semakin tepat pengukuran, semakin rendah nilainya diperoleh. Bagi kebanyakan bahan, ia terletak pada δ=0, dan hukum Hooke pada ketika itu hanya merupakan anggaran pertama bagi kelakuan elastik, iaitu sebutan pertama dalam perkembangan siri Taylor bagi fungsi ℇ=ℇ (δ) berhampiran titik asal koordinat. Jika batang dilepaskan daripada beban, didapati bahawa, apabila tegangan tidak terlalu besar, ubah bentuk juga hilang mengikut hukum Hooke. Namun ini juga berubah apabila sesuatu tegasan tertentu yang terletak berhampiran had perkadaran, iaitu had keanjalan; maka jumlah ubah bentuk terdiri daripada bahagian anjal (boleh kembali) dan bahagian tidak anjal (kekal). Had keanjalan juga tidak dapat ditentukan dengan tepat; ia terletak lebih rendah sejauh mana ketepatan pengukuran lebih tinggi.

Namun, kerana ia mempunyai kepentingan teknikal yang besar, kerana ia merupakan had kepentingan dalam hampir semua pengiraan kekuatan bahan, dan pada masa yang sama juga merupakan had di mana kerosakan kekal yang pertama berlaku, bagi ujian sampel ia ditakrifkan dengan tegas melalui suatu konvensyen yang diterima, maka, contohnya, sebagai had 0,2% ditandakan tegasan pada ketika. pemanjangan kekal mencapai 0,2%.

Sejurus selepas melepasi had anjal, ubah bentuk meningkat dengan mendadak dan boleh dilihat dengan mata kasar; pada tegasan yang hampir malar, batang akan terus memanjang. Tegasan ini disebut had aliran.

Dalam mesin hidraulik untuk ujian bahan, selain itu boleh diperhatikan selepas bermulanya aliran, penurunan tegasan yang lebih kurang ketara, seperti ditunjukkan dalam graf oleh lengkung putus-putus; maka maksimum itu disebut had aliran atas, manakala tegasan aliran malar yang kemudian berlaku ialah had aliran bawah.

Setelah dicapai regangan tertentu, yang hampir sepenuhnya tidak anjal, tegasan mula meningkat semula, bahan menjadi keras. Dalam kawasan beban ini berlaku pengurangan ketara pada keratan rentas batang akibat pengecutan sisi (tidak anjal), dan aliran seterusnya pada rajah tegasan dan regangan bergantung terutama pada sama ada, ketika mengira tegasan, daya tegangan P yang bertindak pada batang dibahagi dengan keratan asal Fo atau keratan semasa F. Bagi tujuan teknikal, tegasan P/F adalah yang relevan. Tegasan ini mencapai maksimum, yang disebut kekuatan bahan, dan apabila maksimum itu melepasi, batang akan mengecil dengan ketara pada satu tempat dan putus. “Tegasan sebenar” P/F meningkat hingga patah.

Kelakuan logam-logam lain banyak menyimpang daripada yang dihuraikan di sini. Pengaliran sering tidak nyata, dan pengerasan bermula sejurus selepas melepasi had keanjalan.

Bagi bahan rapuh (batu, kaca, konkrit), deformasi tak anjal umumnya kecil dan kegagalan berlaku walaupun pada regangan yang kecil. Regangan keseluruhan yang dialami bahan sehingga gagal merupakan ukuran keplastikan regangan (sebaliknya: kerapuhan) bahan, dan bagi keluli ia ditetapkan dengan tepat dalam syarat teknikal. Namun, kerana sejurus sebelum kegagalan deformasi seterusnya tertumpu di sekitar bahagian keratan yang menyempit, nilai regangan ketika gagal menjadi berbeza bergantung pada sama ada panjang ukur mengambil bahagian rod yang lebih besar atau lebih kecil, maka untuk memperoleh keputusan yang jelas dan saling boleh dibandingkan, suatu konvensyen tertentu mesti diterima terlebih dahulu. Regangan ketika gagal biasanya diukur dengan menandakan panjang ukur l = 10 d pada batang bulat berdiameter d sebelum ujian, dan daripada pemanjangan ∆l-nya dikira regangan ketika gagal ℇSl= ∆1/1.

Jika perlu menguji batang dengan keratan rentas yang berbeza, panjang ukur ditentukan mengikut diameter batang silinder bulat yang mempunyai luas keratan rentas yang sama.