Krzywa naprężenia: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
m MalarzBOT: porządkowanie poziomów nagłówków
m Usunięto kategorię "Materiałoznawstwo" za pomocą HotCat, WP:SK
Linia 1:
[[GrafikaPlik:Stress v strain pl.png|thumb|350px|rys.1 Krzywa naprężenia dla stali]]
[[GrafikaPlik:Stress strain curve.svg|thumb|350px|rys.2 Krzywa naprężenia dla polimeru]]
 
'''Krzywa naprężenia''' ilustruje, jaka jest współzależność naprężenia i wydłużenia materiału. Krzywa ta może mieć różny kształt w zależności od substancji, jej kształtu i warunków, w jakich poddawana jest naprężeniu, na przykład od temperatury. Można na tej krzywej wyróżnić pewne charakterystyczne strefy:
Linia 6:
* Odcinek prostoliniowy. Jest to zakres stosowania [[Prawo Hooke'a|prawa Hooke'a.]]
 
* (2) Granica sprężystości. Dla mniejszych naprężeń ciało powraca do pierwotnego kształtu po usunięciu naprężenia. Zakres sprężystości zawiera w sobie również zakres stosowalności prawa Hooke'a.
 
* (4) Zakres [[Plastyczność|plastyczności]]. W tym zakresie naprężeń, po ustaniu naprężenia pozostaje trwałe [[odkształcenie]] ciała.
 
* (5) Obszar płynięcia kończący się punktem zerwania (3). Przy [[Naprężenie|naprężeniach]] z tego zakresu materiał zaczyna zachowywać się jak [[ciecz]] i ulega dalszemu odkształcaniu nawet przy zmniejszeniu naprężenia ulegając w końcu zerwaniu.
 
Poszczególne zakresy mogą mieć rożny rozmiar dla różnego typów materiałów, co więcej, nie wszystkie muszą wystąpić w krzywej naprężenia.
 
Równie ważną informacją dotyczącą materiału jest kształt '''ścieżki odciążenia''' czyli kształt krzywej jaka się tworzy kiedy po obciążeniu tylko do pewnej wartości zaczynamy zmniejszać obciążenie. Z punktu widzenia teorii wyróżnia się trzy możliwe, wyidealizowane zachowania:
# sprężyste – krzywa odciążenia pokrywa się z krzywą obciążenia czyli materiał wraca do swojego pierwotnego kształtu.
# plastyczne – krzywa odciążenia jest prostą, która przy braku obciążenia pozostawia w materiale trwałe [[odkształcenie|odkształcenia]] [[plastyczność|plastyczne]] (por. wartość <math>\epsilon_o</math> na Rys. 2). Cechą charakterystyczną typowego zachowania plastycznego jest nachylenie krzywej odciążenia w punkcie przecięcia osi <math>\epsilon</math> identyczne z nachyleniem ścieżki obciążenia pierwotnego (krzywa odciążenia jest przesunięta względem krzywej obciążenia o wartość odkształcenia <math>\epsilon_o</math> bez istotnej zmiany kąta nachylenia względem osi <math>\epsilon</math>).
# uszkodzenie (degradacja) materiału – odciążenie następuje po prostej zmierzającej do początku układu współrzędnych. Przy ponownym obciążeniu krzywa obciążenia różni się od początkowej gdyż w materiale wystąpiły wewnętrzne uszkodzenia i jest on mniej sztywny. Przy ponownym obciążeniu naprężenie rośnie liniowo dokładnie po prostej odciążenia aż do maksymalnego naprężenia, które osiągnięto w poprzednim procesie obciążenia.
 
Oprócz tego występują kombinacje różnych zachowań: np. materiały sprężysto-plastyczne czy materiały plastyczne z degradacją.
Linia 30:
 
== Materiały sprężyste ==
Dla materiałów sprężystych, w dużym zakresie naprężeń, pozostają one sprężyste (długi odcinek pierwszy). Zakres sprężystości może ograniczać się tylko do zakresu stosowalności prawa Hooke'a, co widać na rys. 1 dla stali. Zakres plastyczności występuje i jest wykorzystywany na przykład do wyciągania cienkich drutów z prętów. W materiałach sprężystych można precyzyjnie określić ich wytrzymałość, czyli maksymalne naprężenie, po którym musi nastąpić zerwanie – jest to naprężenie odpowiadające najwyższemu punktowi krzywej. Punkt zerwania też jest precyzyjnie określony. Materiałami sprężystymi są m. in. metale i niektóre tworzywa sztuczne.
 
== Materiały plastyczne ==
Linia 46:
* [[wytrzymałość materiałów]]
 
[[Kategoria:Materiałoznawstwo]]
[[Kategoria:Mechanika]]
[[Kategoria:Wytrzymałość materiałów]]