Wykres rozciągania

Każdy z nas słyszał na wykładzie z wytrzymałości o wykresie rozciągania bez wyraźnej granicy plastyczności. Wykres wykresem ale żeby coś zrozumieć musimy to odnieść do świata rzeczywistego. Związane jest to z

próbą rozciągania

na maszynie zwanej zrywarką. W takiej maszynie mocuje się próbkę (podłużny pręt) na obu jej końcach o określonym przekroju. Materiał pręta również jest ściśle określony. Urządzenie stopniowo zwiększa siłę rozciągającą jednocześnie ją rejestrując. Zgodnie z

prawem Hooke’a

z wzrostem siły rozciągającej zwiększa się długość i wiele zrywarek może również dodatkowo rejestrować długość oraz wydłużenie pręta. W takiej wersji obserwuje się zależność naprężenia i wydłużenia od siły rozciągającej.
Po zmierzeniu wyżej wymienionych wartości można już taki wykres rozciągania  narysować i oto przykład poniżej:
wykresrozciagania - Wykres rozciągania
Wykres dotyczy rozciągania pręta z materiału o wyraźnej granicy plastyczności – prostym językiem jest to materiał plastyczny – na przykład stal. Przeciwieństwem materiału plastycznego będzie materiał kruchy – na przykład żeliwo.

Powyższy wykres pokazuje zależność naprężenia (σ – na osi y) od odkształcenia względnego (ε – na osi x) i oto co on przedstawia:

– Przedział AB kończy się granicą proporcjonalności RH i jest to zakres odkształceń sprężystych. W tym przedziale obowiązuje prawo Hooke’a, które mówi:

wydłużenie jest wprost proporcjonalne do przyłożonej siły

Więcej na temat prawa Hooke’a przeczytasz tutaj

Rozciąganie i prawo Hooke’a – wytrzymałość materiałów – podstawy

i zauważ, że odcinek AB jest linią prostą.

– W przedziale BC również materiał odkształca się sprężyście, ale tutaj prawo Hooke’a już nie obowiązuje – tutaj odkształcenia nie są proporcjonalne do przyłożonej siły – zauważ linię krzywą na odcinku BC.

– Punkt C odpowiada granicy plastyczności czyli takim naprężeniom, powyżej których materiał odkształca się plastycznie czyli nie wraca do początkowych wymiarów i kształtów – coś rozciągnąłeś za bardzo i pozostało rozciągnięte.

– Gdy będziemy jeszcze bardziej zwiększać naprężenia rozciągające, to dojdziemy do punktu D wykresu czyli granicy wytrzymałości doraźnej Rm – wtedy próbka rozciągana po prostu się zerwie.

I oto cały wykres rozciągania dla materiału plastycznego.

Prawda że łatwe?

Na poniższym zdjęciu widzisz maszynę wytrzymałościową-zrywarkę pochodzącą z końca XV wieku.

wykresrozciagania2 - Wykres rozciągania

Wiadro zawieszono na cienkiej lince lub drucie. Do tego wiadra z kontenera wsypuje się piasek, aż do momentu gdy ciężar wypełnionego wiadra spowoduje zerwanie linki. Ciężar piasku przesypanego z kontenera do wiadra do chwili zerwania wskazuje na wytrzymałość linki.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *