Любой материал, находящийся под действием возрастающей или постоянной внешней силы, в конечном итоге превысит определенный предел и будет разрушен. Существует множество типов внешних сил, вызывающих повреждение материалов, таких как растяжение, давление, сдвиг и кручение. Два показателя прочности, предел прочности при растяжении и предел текучести, относятся только к силе растяжения.
Эти два показателя прочности определяются с помощью испытаний на растяжение. Материал непрерывно растягивается с заданной скоростью нагружения до разрушения, а максимальная сила, которую он испытывает при разрушении, является предельной нагрузкой растяжения материала. Предельная нагрузка растяжения выражает силу и измеряется в ньютонах (Н). Поскольку ньютон — малая единица измерения, в большинстве случаев используются килоньютоны (кН), а предельная нагрузка растяжения делится на размер образца. Результирующее напряжение, возникающее в исходном поперечном сечении, называется пределом прочности на растяжение.
Предел текучести представляет собой максимальную способность материала сопротивляться разрушению при растяжении. Что же такое предел текучести? Предел текучести характерен только для упругих материалов, неупругие материалы его не имеют. Например, все виды металлов, пластмасс, резины и т. д. обладают упругостью и пределом текучести. Стекло, керамика, кирпичная кладка и т. д., как правило, негибкие, и даже если такие материалы упругие, их упругость минимальна. Упругий материал подвергается постоянной и непрерывно возрастающей внешней силе до тех пор, пока не разрушится.
Что именно изменилось? Во-первых, материал подвергается упругой деформации под действием внешней силы, то есть после снятия внешней силы материал возвращается к своему первоначальному размеру и форме. Когда внешняя сила продолжает возрастать и достигает определенного значения, материал переходит в период пластической деформации. После перехода в пластическую деформацию первоначальный размер и форма материала не восстанавливаются после снятия внешней силы! Критическая точка, вызывающая эти два вида деформации, называется пределом текучести материала. Значение растягивающей силы в этой критической точке, соответствующее приложенной растягивающей силе, называется пределом текучести.
Дата публикации: 23 сентября 2022 г.
