Modul deformacije jekla in njegova elastičnost

Splošni koncepti

Modul elastičnosti (Young`s modulus) je indikator mehanskih lastnosti materiala, ki označuje njegovo odpornost na seva sev. Z drugimi besedami, to je plastičnost materiala. Višji je modul elastičnosti, manj pa bo palica raztegnjena pod drugimi enakimi obremenitvami (površina prečnega preseka, velikost bremena itd.).

Modul Young v teoriji elastičnosti označuje črka E. Je komponenta Hookovega zakona (o deformaciji elastičnih teles). Ta vrednost povezuje stres, ki nastane v vzorcu, in njegovo deformacijo.

Ta vrednost se meri v skladu s standardnim mednarodnim sistemom enot v MPa (Megapascal). Inženirji v praksi so bolj nagnjeni k uporabi dimenzije kgf / cm2.

Eksperimentalno je ta indikator določen v znanstvenih laboratorijih. Bistvo te metode je porušitev vzorcev materialov podobnih materialov na posebni opremi. Ko so se naučili raztezanja in napetosti, pri katerih se je vzorec zrušil, se spremenljivi podatki razdelijo med seboj. Nastala količina u je modul Young elastičnosti.

Tako se določi le modul Young elastičnih materialov: baker, jeklo in tako naprej. In krhki materiali so stisnjeni, dokler ne pride do razpok: betona, litega železa in podobnega.

Mehanske lastnosti

Samo pri delu z napetostjo ali stiskanjem Mladinski modul elastičnosti pomaga uganiti vedenje določenega materiala. Toda pri upogibanju, rezanju, drobljenju in drugih obremenitvah boste morali vnesti dodatne parametre:

1. Prožnost je produkt presečnega profila modula elastičnosti. S to vrednostjo lahko ocenimo plastičnost strukturne enote kot celote in ne o materialu posebej. Merska enota je kilogram sile.
2. Podolgovalni raztezek je razmerje med absolutnim raztezanjem vzorčnega materiala in njegovo celotno dolžino. Na primer, palica z dolžino 200 milimetrov je uporabila nekaj sile. Zaradi tega je postal krajši za 5 milimetrov. Posledično bo relativni raztezek 0,05. Ta količina je brez dimenzij. Za bolj udobno dojemanje se včasih prevede kot odstotek.
3. Prečni raztezek se izračuna na popolnoma enak način kot vzdolžni raztezek, toda namesto dolžine se vzame premer palice. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da je pri večji količini materiala prečni vzorec manjši od vzdolžnega raztezka za približno 4-krat.
4. Poissonovo razmerje. To razmerje je relativno vzdolžno glede na relativno prečno deformacijo. S pomočjo te vrednosti je mogoče v celoti opisati spremembo oblike pod vplivom obremenitve.
5. Modul striženja opisuje elastične lastnosti pod vplivom tangencialnih lastnosti na vzorcu. Z drugimi besedami, kadar je vektor sile usmerjen na površino telesa pri 90 stopinjah. Primer takega dela je obremenitev na drobljenje žeblji, zakovice, itd zmanjšati. Ta parameter je povezan z viskoznostjo materiala.
6. Modul elastičnosti volumna označuje spremembo volumna vzorca za vsestransko enakomerno uporabo bremena. Ta vrednost je razmerje med prostorninskim in tlačnim tlakom do kompresije volumna. Kot primer lahko upoštevamo material, potopljen v vodo, na katerega vpliva pritisk tekočine na celotno območje.

Poleg vsega navedenega je treba omeniti, da imajo nekateri materiali različne mehanske lastnosti, odvisno od smeri obremenitve. Takšni materiali se imenujejo anizotropni. Primeri tega so tkanine, nekatere vrste kamna, plastična plastika, les in tako naprej.

V izotropnih materialih so mehanske lastnosti in deformacije elastične v kateri koli smeri. Takšni materiali vključujejo kovine: aluminij, baker, litoželeza, jeklo itd., Pa tudi gume, betona, naravnih kamnov, plastike niso laminirane.

Modul elastičnosti

Treba je omeniti, da je ta spremenljivka nestabilna. Tudi za en material lahko ima drugačno vrednost, odvisno od tega, na katere točke se je uporabila sila. Nekateri plastični elastičen material v bistvu konstantno modul elastičnosti med delovanjem tako natezno in tlačne: jeklo, aluminij, baker. Obstajajo pa tudi taki primeri, ko se ta vrednost meri glede na obliko profila.

Nekatere vrednosti (vrednost je v milijonih kgf / cm2):

1. Aluminij - 0,7.
2. Les preko vlaken je 0,005.
3. Les vzdolž vlaken - 0.1.
4. Beton - 0,02.
5. Polaganje kamnitega granita - 0,09.
6. Opeka - 0,03.
7. Bronasta - 1,00.
8. Medenina - 1.01.
9. Litoželezno siva - 1.16.
10. Beljeno litino - 1,15.

Razlika v indeksih elastičnih modulov za jekla glede na njihove razrede:

1. Ležaj jekla (SHKh-15) - 2,1.
2. Vzmet (60C2) in žigosanje (9HMF) - 2,03.
3. Nerjavno jeklo (12H18N10T) - 2,1.
4. Nizko legirani (40H, 30ХГСА) - 2.05.
5. Običajna kakovost (člen 6, člen 3) - 2,00.
6. Visoka kakovost konstrukcije (45,20) - 2,01.

Ta vrednost se razlikuje tudi glede na vrsto najema:

1. Kabel z jedrom iz kovine - 1,95.
2. Vrv je pletena - 1,9.
3. Žica visoke trdnosti - 2,1.

Kot je razvidno, so odstopanja vrednosti modulov elastičnih deform postala nepomembna. Zato večina inženirjev v svojih izračunih zanemarja napake in zavzame vrednost 2,00.