5В071200 «Машина жасау» 5В072400 «Технологиялық машиналар және жабдықтар»

Материалдардың механикалық қасиеттеріне әр түрлі факторлардың әсері

жүктеу 26,56 Mb.

бет	33/340
Дата	23.05.2018
өлшемі	26,56 Mb.
	#16520

1 ... 29 30 31 32 33 34 35 36 ... 340

Деформациялану жылдамдығының әсері.
Температура әсері

Материалдардың механикалық қасиеттеріне әр түрлі факторлардың әсері

Материалдардың механикалық қасиеттері сыртқы күш әсерінің ерекшеліктеріне, деформация түрлеріне, температураға, қоршаған ортаға т.б. факторларға тікелей байланысты. Металдардың қасиеттеріне олардың химиялық құрамы, алыну технологиясы, механикалық, химиялық, қыздырып өңдеу тәсілдері әсерін тигізеді. Айнымалы синусоидалы күш әсер еткенде материалдардың беріктік қасиеттері төмендеп, қажиды. Ауамен шектескен машина бөлшегіне қарағанда қызметі бірдей, бірақ жегі ортамен шектелген дәл сондай бөлшектің кирауға төзімділігі әлдеқайда төмен. Куб пішінді морт шойын сынама гидростатикалық жан-жақты сығу күшінің әсерінен пластикалық деформацияға ұшырайды.

Соңғы жылдары атом реакторлары, реактивтік авиация, двигательдер (қозғалтқыштар), газ турбиналары сияқты күрделі техника түрлері күшті қарқынмен өсіп кеңінен таралуда. Бұл техникаларда қолданылатын материалдар жоғары температураның, жегі ортаның, радиациялық, нейтрондық сәуле әсерлеріне ұшырайды. Осы аталған сан-алуан факторлардың әсерін ескеріп жаңа қорытпаларды, композициялық материалдарды алу қазіргі кезде инженерлік мәселелердің негізгісі болып отыр.

Материалдардың механикалық қасиеттеріне айтарлықтай әсерін тигізетін кейбір факторларға тоқтала кетейік.

Деформациялану жылдамдығының әсері. Сыртқы күштің өсу жылдамдығының артуына байланысты пластикалық материалдардың деформациялануға қарсыласу қабілеті артады. Бұл ерекшелікті пластикалық немесе кез келген басқа органикалық материалдардан айқын байқауға болады. Мысалы, деформациялану жылдамдығы (υ) артқан сайын поливинилхлоридтің беріктік қасиеті артып, пластикалық қасиеті кемиді (III.16, а-сурет).

Ал көміртекті болаттың (III. 16, б-сурет) статикалық (2-диаграмма) және динамикалық (1-диаграмма) созу диаграммаларына қарап төмендегідей қорытындылар жасауға болады:

а) σ – ε координата жүйесінде дииамикалық созу диаграммасы статикалық созу диаграммасынан жоғары өтеді;

б) материалдың динамикалық беріктік шегі статикалық беріктік шегінен едәуір үлкен;

в) динамикалық беріктік шегіне сәйкес келетін қалдық деформация статикалық беріктік шегіне сәйкес келетін қалдық деформациядан әлдеқайда кіші;

г) материалдың серпімділік модулі (Е) деформациялану жылдамдығына байланысты емес.

Температура әсері. Температураның өзгеруіне байланысты материалдың серпімділік, беріктік және пластикалық қасиеттері айтарлықтай өзгеретіні тәжірибе жүзінде дәлелденген.

Уақыт әсері. Белгілі бір температурада, шамасы тұрақты, пропорционалдық шегінен кіші кернеудің ұзақ мерзім аралығында әсер етуі, үлгіні үлкен пластикалық деформацияға ұшыратып, кейде қирауына әкеліп соқтыруы мүмкін. Бұл кернеу материалдардың ұзақ мерзімдік беріктігі деп, ал ε – t координата жүйесінде

тұрғызылған қисық сызық — материалдың жылжу диаграммасы деп аталады . Уақытқа байланысты машина бөлшегіндегі толық деформацияның серпімді бөлігінің пластикалық деформацияға айналуына байланысты кернеу шамасының кемуі кернеу релаксациясы деп аталады. Кернеу релаксациясы әсерінен жоғары температурада ұзақ мерзім жұмыс істейтін, керіп тартылған шегендеулі, бұрандалы (болтты) қосылыстар босап қалады.

СЫРТҚЫ ЖӘНЕ ІШКІ КҮШТЕРДІҢ ЖҰМЫСЫ. СОЗУ (СЫҒУ) ДЕФОРМАЦИЯСЫНЫҢ ПОТЕНЦИАЛДЫҚ ЭНЕРГИЯСЫ

Күш стерженьді деформациялағанда қандай да бір жұмыс жасайды. Жұмыс шамасын анықтау жолын төмендегі мысалда көрсетейік.

Бір ұшы қатаң бекітілген брустың екінші ұшыңда статикалық Р күші әсер етіп тұрсын (III.22, а-сурет). Статикалық күштің қандай да бір Р₁ шамасына В—В қимасының ∆l₁ орын ауыстыруы сәйкес келеді. Күш dP-ға өссе В—В қимасы d(∆l) шамасына орын ауыстырады (III.22, б-сурет). Жұмыс дененің орын ауыстыру шамасы мен осы орын ауыстыруды тудыратын күштің көбейтіндісіне тең екені физика курсынан белгілі. Олай болса, брус d(∆l) шамасына деформацяланғаңда, деформация тудырушы күшті (Р +dР) тұрақты деп қарастырып (III.22, б-сурет), оның жасаған жұмысын бұлайша анықтауға болады:

мұндағы

— екінші ретті шексіз кіші шама болғандықтан ескерілмейді. Брус ∆l шамасына ұзарғандағы толық жұмыс келесі интегралмен анықталады:

жүктеу 26,56 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 29 30 31 32 33 34 35 36 ... 340