Proprietăți mecanice - stadopedia

Elasticitatea unui corp solid se numește proprietatea sa de restaurare spontană a formei și dimensiunilor originale după terminarea acțiunii unei forțe externe. Deformarea elastică dispare complet după încetarea acțiunii forței externe, prin urmare, este obișnuit să se numească reversibilă.

plasticitate Solid State numit proprietatea sa de a schimba forma și mărimea sub influența forțelor externe, fără a fi distruse, iar după încetarea forței organismul nu poate recupera în mod spontan dimensiunea și forma lor, iar corpul rămâne o anumită deformare reziduală numit deformare plastică.

Deformarea plastică sau reziduală, care nu a dispărut după îndepărtarea încărcăturii, se numește ireversibilă.

Principalele caracteristici ale proprietăților deformante ale materialului de construcție sunt: ​​tulpina relativă, modulul de elasticitate al lui Young și raportul lui Poisson.

Forțele externe aplicate corpului provoacă o schimbare a distanțelor interatomice, ceea ce face ca corpul deformabil să-și schimbe dimensiunea cu o valoare d l în direcția forței.
Tulpina relativă este egală cu raportul dintre deformarea absolută d l și dimensiunea liniară inițială l a corpului.

Formula pentru calcularea: Σ = d l / l,

unde este deformarea relativă.
Modulul de elasticitate (modulul lui Young) corelează deformarea elastică și stresul uniaxial printr-o relație liniară care exprimă legea lui Hooke.

unde E este modulul Young.

Atunci când tensiunea uniaxală de tensiune (compresie) este determinată de formula:

unde P este forța care acționează; F este aria secțiunii transversale originale a elementului.

Exemple de materiale de construcție pentru această proprietate:

Modulul de elasticitate este o măsură a rigidității materialului. Materialele cu energie înaltă de legături interatomice (se topește la temperatură ridicată) sunt caracterizate de un modul mai mare de elasticitate.

Dependența modulului elastic E al unui număr de materiale pe punctul de topire (t de pl.) Este dată în tabel.

Proprietăți mecanice - stadopedia

Modulul de elasticitate E este legat de alte caracteristici elastice ale materialului prin raportul Poisson. tensiune uniaxială (compresiune) s z cauza deformării de-a lungul acestei axe - Je z și compresiune pe direcțiile laterale - x și Je - Je y, care au un material izotrop sunt egale.

Raportul Poisson sau coeficientul de comprimare transversală μ este egal cu raportul:

Exemple de materiale de construcție pentru această proprietate:

Raportul de beton al lui Poisson este de 0,17-0,2, polietilena este de 0,4.


Forța este o proprietate a unui material care rezistă distrugerii sub influența tensiunilor interne cauzate de forțele externe sau de alți factori (contracție constrânsă, încălzire inegală etc.).

Rezistența materialului este evaluată prin rezistența maximă (rezistența la timp) R. determinată pentru acest tip de deformare. Diagrama diagramei tulpini.

Proprietăți mecanice - stadopedia

Pentru materiale fragile (materiale din piatră naturală, betoane, mortare, cărămizi etc.), caracteristica de rezistență finală este rezistența la compresiune.

Rezistența maximă pentru comprimarea axială este egală cu coeficientul de împărțire a forței distructive de zona originală a secțiunii transversale a probei (cub, cilindru, prism).

Formula de calcul: R сж = Р разр / F,

unde R сж - rezistența maximă sub compresiune axială; P este forța distructivă; F este aria inițială a secțiunii transversale a eșantionului.


Rezistența la tracțiune pentru tensiunea axială R p este utilizată ca rezistență caracteristică pentru oțel, beton, fibros și alte materiale.

În funcție de raportul R p / R cf, este posibilă împărțirea condițională a materialelor în trei grupe:

1) materiale în care R p> R cf (lemn fibros - etc);
2) R p = R sj (oțel);
3) R r

Schema metodologiilor standard de rezistență la compresiune este prezentată în tabel.

Proprietăți mecanice - stadopedia

Testele mecanice se efectuează pe o presă hidraulică.

Schema de metode standard pentru determinarea rezistenței la încovoiere și întindere este prezentată în tabel.

Proprietăți mecanice - stadopedia

Rezistența la încovoiere este determinată prin testarea unei mostre sub formă de grinzi pe două suporturi.

Formula pentru calcularea: R p • u = M / W,

unde R p • u - rezistența maximă la încovoiere; M este momentul de îndoire; W este momentul de rezistență.

Coeficientul de calitate structurală (kkk) a materialului este egal cu raportul dintre indicele de rezistență R și densitatea medie relativă p о.

Formula de calcul: k.k.k. = R / p о.

În consecință, aceasta este forța, care se referă la unitatea de densitate medie. Cele mai bune materiale structurale au rezistență ridicată la densitate medie scăzută.

Exemple de valori pentru unele materiale de construcție:

fibra de sticla - 225; lemn (fără defecte) - 200; oțel de înaltă rezistență - 127; oțel - 51; structură ușoară ușoară - 22,2; beton greu - 16,6; beton ușor - 12,5; caramida - 5,56.

Duritatea se numește proprietatea materialului pentru a rezista penetrării în el a unui alt corp mai rigid.

Duritatea mineralelor este estimată de scara Mohs. reprezentate de zece minerale, dintre care fiecare ulterior cu capătul său ascuțit se zgârie toate cele anterioare. Această scală include mineralele în ordinea cresterii durității de la 1 la 10.

1. Talc, Mg3 [Si4O10] [OH] 2 - este usor zgâriat cu unghia.
2. Gips, CaSO4 • 2H2O - este zgâriat cu unghia.
3. Calcite, CaCO3 - ușor zgâriat cu un cuțit din oțel.
4. Fluoritul (fluorspar), CaF - este zgâriat de un cuțit de oțel sub o presiune ușoară.
5. Apatit, Ca5 [PO4] 3 F - este zgâriat cu un cuțit sub presiune puternică.
6. Ortociza, K2O.Al2O3.6SiO2 - zgârierea sticlei.
7. cuarț, Si02; Topaz, Al2 [Si02] (F, OH) 2; corund, A1203; diamant, C - sticlă ușor de zgâriat, sunt folosite ca materiale abrazive (abrazive și măcinate).

Duritatea lemnului, a matalelor, a betonului și a altor materiale de construcție este determinată prin presarea în ele a unei bile de oțel sau a unui vârf tare (sub formă de con sau piramidă). Ca rezultat al testului, calculați numărul de duritate
HB = P / F,

unde F este suprafața imprimării.

Duritatea materialelor depinde de abraziunea lor: cu cât duritatea este mai mare, cu atât este mai puțin abrazivă.

Abraziunea este evaluată prin pierderea masei inițiale a probei materialului care se referă la suprafața abraziunii F.

unde m 1 și m 2 reprezintă masa probei înainte și după abraziune. Dimensiune: (g / cm2).

Această proprietate este importantă pentru operarea de drumuri, podele, trepte de scări etc.

Uzura se referă la proprietatea materialelor care rezistă impactului simultan al abraziunii și impactului.

Rezistența la șoc este capacitatea unui material de a rezista impactului unei sarcini care se încadrează. Pentru a determina rezistența materialelor în timpul impactului, se utilizează copra specială.

Pentru materialele naturale, masa sarcinii incidente este de 2 kg. Înălțimea căderii este de 1 până la 90 cm. Probele de testare sunt cilindrii cu înălțimea de 3 cm și diametrul de 2 cm.

Articole similare