Szakítószilárdság

Szakítószilárdság  - mechanikai igénybevétel , amely felett az anyag tönkremenetele következik be . Más szóval, ez egy olyan küszöbérték, amelyet túllépve a mechanikai igénybevétel tönkreteszi az adott anyagból készült testet. Különbséget kell tenni a statikus és a dinamikus szakítószilárdság között. Vannak nyomó- és húzószilárdságok is.

Szakítószilárdság értékek

Statikus szakítószilárdság

A statikus szakítószilárdság, amelyet gyakran egyszerűen szakítószilárdságnak is neveznek, az állandó mechanikai igénybevétel küszöbértéke , amelyet túllépve az állandó mechanikai igénybevétel tönkreteszi az adott anyagból készült testet. A GOST 1497-84 "Tensile Test Methods" szerint egy helyesebb kifejezés a szakítószilárdság -  a legnagyobb erőnek megfelelő feszültség, amely megelőzi a minta szakadását a (statikus) mechanikai vizsgálatok során. A kifejezés abból az elképzelésből származik, hogy egy anyag korlátlanul ellenáll bármilyen statikus terhelésnek, ha olyan feszültségeket hoz létre, amelyek kisebbek, mint a statikus szakítószilárdság, azaz nem haladják meg a szakítószilárdságot. Az átmeneti ellenállásnak megfelelő (vagy akár azt meghaladó - valós és kvázistatikus vizsgálatoknál) terhelés hatására az anyag bizonyos idő elteltével (esetleg szinte azonnal) összeesik (a vizsgálati minta több részre zúzódik) nem hosszabb 10 másodpercnél).

Dinamikus szakítószilárdság

A dinamikus szakítószilárdság az a küszöbértéke a váltakozó mechanikai igénybevételnek (például ütközés alatt), amelyet túllépve a váltakozó mechanikai igénybevétel tönkreteszi az adott anyagból készült testet. E testre gyakorolt ​​dinamikus behatás esetén a terhelési idő gyakran nem haladja meg a néhány másodpercet a terhelés kezdetétől a megsemmisülés pillanatáig. Ilyen helyzetben a megfelelő jellemzőt feltételesen pillanatnyi szakítószilárdságnak vagy rideg-rövid távú szakítószilárdságnak is nevezik .

Nyomószilárdság

A nyomószilárdság az állandó (statikus szakítószilárdság esetén), illetve változó (dinamikus szakítószilárdság esetén) mechanikai igénybevétel küszöbértéke, amelyet meghaladva a mechanikai igénybevétel egy adott anyagból összenyomja a testet (véges, meglehetősen rövid ideig). idő) - a test összeesik vagy elfogadhatatlanul deformálódik.

Szakítószilárdság

A szakítószilárdság az állandó (statikus szakítószilárdság esetén), illetve változó (dinamikus szakítószilárdság esetén) mechanikai igénybevétel küszöbértéke, amelyet meghaladóan az ebből eredő mechanikai feszültség (véges, meglehetősen rövid ideig) megszakad. egy adott anyag teste. (A gyakorlatban bármely kialakítás egy részénél elegendő az alkatrész elfogadhatatlan vékonyítása.)

Egyéb szilárdsági paraméterek

Szilárdsági mértékek lehetnek még folyáshatár , arányossági határ , rugalmassági határ , tartóssági korlát , nyírószilárdság stb., mivel egy adott alkatrész tönkremeneteléhez (használhatatlan állapotba hozásához) az alkatrész méretének túlzottan nagy változása szükséges. a rész gyakran elég. Ebben az esetben az alkatrész nem omlik össze, hanem csak deformálódik . Ezeket a mutatókat szinte soha nem értjük a "szakítószilárdság" alatt.

Egyes anyagok szilárdsági jellemzői

A határfeszültségek (szakítószilárdságok) értékei húzásban és összenyomódásban sok anyagnál általában eltérőek.

Kompozitok esetében a szakítószilárdság általában nagyobb, mint a nyomószilárdság. A kerámiáknál (és más rideg anyagoknál) éppen ellenkezőleg, jellemző, hogy a végső nyomószilárdság sokszorosan meghaladja a szakítószilárdságot. Fémek, fémötvözetek, sok műanyag esetében általában a nyomószilárdság és a szakítószilárdság egyenlősége jellemző. Ez nagyobb részben nem az anyagok fizikájának köszönhető, hanem a terhelési jellemzőknek, a feszültségállapot-sémáknak a tesztelés során, valamint a meghibásodás előtti képlékeny alakváltozás lehetőségének.

A szilárd anyagok erősségét végső soron a testet alkotó atomok közötti kölcsönhatási erők határozzák meg. Az atomok közötti távolság növekedésével vonzzák egymást, és egy kritikus távolságnál a vonzási erő abszolút értékben maximális. Az ennek az erőnek megfelelő feszültséget elméleti szakítószilárdságnak nevezzük, és σ elmélet ≈ 0,1E , ahol E Young-modulus . A gyakorlatban azonban az anyagok pusztulását sokkal korábban észlelik, ez a karosszéria szerkezetének heterogenitásából adódik, ami miatt a terhelés egyenetlenül oszlik el.

A szakítószilárdság néhány értéke MPa-ban (1 kgf /mm² = 100 kgf/cm² ≈ 10 MN/m² = 10 MPa ) (1 MPa = 1 N/mm² ≈ 10 kgf/cm²) [1] :

anyagokat	, MPa
Bor	5700	0,083
Grafit (szálas kristály)	2401	0,024
Acél 60S2A rugós	1570 (hőkezelés után)	0,0074
Zafír (bajusz)	1500	0,028
Vas (szálas kristály)	1300	0,044
Magas széntartalmú acélból húzott huzal	420	0,02
Húzott volfrámhuzal	380	0,009
Üveggyapot	360?	0,035
Steel St0 rendes minőség	300	0,0017
Nejlon	ötven	0,0025

Lásd még

• Elméleti szakítószilárdság

Jegyzetek

1. ↑ Az acél szakítószilárdságának tartománya 500-3000 MPa (B. N. Arzamasov, V. A. Brostrem, N. A. Bushe és mások. Szerkezeti anyagok. Kézikönyv. - M .: Mashinostroenie, 1990. - 688 p.) .