Механічні параметри матеріалів

 

До основних механічних характеристик матеріалів відносяться: руйнуюча напруга при розтягуванні σр, руйнуюча напруга при стисненні σс, руйнуюча напруга при статичному вигині σв і ударна в'язкість α.

Руйнуюча напруга при розтяжінні σр

Руйнуючу напругу при розтяжінні σр визначають на зразках матеріалу такої форми, при якій забезпечується рівномірний розподіл розтягуючого зусилля за площею перетину в середній частині зразка. Зразок  потовщеними кінцями закріплюють в сталевих затискачах  випробувальної машини. Один затискач машини нерухомий, а до іншого прикладають руйнуюче (розтягуюче) зусилля Р, яке плавно зростає з певною швидкістю до моменту розриву зразка. Руйнуюча напруга при розтяжінні, Н/м, обчислюється по формулі:

σр = Р / Sо

,де Р — руйнуюче зусилля при розриві зразка матеріалу, Н;

   Sо — площа поперечного перетину зразка до випробування, м.

Руйнуюча напруга при стисненні σс

Руйнуюча напруга при стисненні σс визначається на зразках, що мають форму циліндра або куба. Так, у формованих і пресованих пластмас ця характеристика визначається на зразках, що є суцільними циліндрами висотой 15 мм і діаметром 10 мм.

Зразок розташовують між сталевими плитами випробувального преса, до яких прикладають стискаюче навантаження. Останню підвищують з певною швидкістю до моменту руйнування зразка.

Руйнуюча напруга матеріалу при стисненні, Н/м, обчислюється по формулі:

σс = Рс/Sо

,де Рс — руйнуюче зусилля при стисненні зразка матеріалу, Н;

      S0 — площа поперечного перетину зразка матеріалу до його випробування, м.

Руйнуюча напруга матеріалу при статичному вигині σв

Руйнуюча напруга матеріалу при статичному вигині σв визначається на зразках, що є брусками прямокутного перетину.  Матеріали  поміщають у випробувальну машину, де він своїми кінцями вільно спирається на дві сталеві опори. Згинаюче зусилля Рз, що прикладається до середини зразка  через сталевий наконечник, плавно збільшують і доводять до величини, при якій відбувається руйнування зразка. Руйнуюча напруга матеріалу при статичному вигині, Н/м, обчислюється по формулі:

σв = 1,5 Рз L / bh

, де L – відстань між опорами у випробувальній машині, м

       b – ширина зразка, м;  h – товшина зразка, м

 Ударна в'язкість α

Ударна в'язкість α визначається на зразках у вигляді брусків завдовжки 120 мм і перетином 15 х 10 мм (пластмаси) і суцільних циліндрів. Зразок матеріалу укладають на дві сталеві опори. По центру випробовуваного зразка завдається удару сталевим наконечником, падаючим з висоти сталевого маятника. При цьому відбувається ударний ізгиб.

Ударну в'язкість α, Дж/м, обчислюють як відношення роботи ΔА, витраченої маятником на руйнування зразка, до площі його первинного перетину Sо                                        

 α = ΔA / S0.

Чим менше величина ударної в'язкості, тим більше крихкий даний матеріал.