Розтяг

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Напруження при розтягу
Деформація розтягу зразка

Ро́зтяг[1][2] (стиск)[3] або ро́зтяг-стиск[4] — вид деформування твердого тіла, при якому його розміри вздовж однієї осі збільшуються (зменшуються) під дією сил, рівнодійна яких є перпендикулярною до поперечного перерізу тіла і проходить через центр ваги його[4].

Процеси, які відбуваються при розтягу або стиску в більшості випадків є ідентичними, як і механічні характеристики дуже великої кількості конструкційних матеріалів. Тому ці протилежні за напрямом види деформування — розтяг і стиск — описують одними й тими ж математичними залежностями й об'єднують їх в один вид: розтяг–стиск. При цьому домовилися: все, що стосується розтягу (сили, напруження, деформації тощо) вважати зі знаком «+», а те, що стосується стиску — зі знаком «–».

При розгляді розтягу–стиску користуються основними гіпотезами опору матеріалів. Крім того, вводять ще гіпотези, характерні саме для певних видів простої деформації. Наприклад, приймають гіпотезу плоских перерізів — поперечні перерізи стержня, плоскі до деформації, залишаються плоскими і після неї, переміщуючись поступально вздовж осі стержня.

Напруження при розтягу-стиску[ред.ред. код]

У поперечному перерізі навантаженого зусиллями розтягнення стержня виникають лише нормальні складові внутрішніх сил — N. Тому в довільному поперечному перерізі можуть виникати лише нормальні напруження. Причому ці напруження в кожній точці перерізу будуть однаковими, оскільки маленькі частки (диференціал) сили dN будуть однаковими на елементарних площинках dA, тобто:

і тоді критерій міцності при розтягу–стиску можна записати так:

або

де − це допустимий рівень напружень, який є однією з основних механічних характеристик конструкційного матеріалу.

Деформації при розтягу-стиску[ред.ред. код]

Деформація розтягу кількісно характеризується абсолютним (Δl) та відносним видовженням (ε), що дорівнює відношенню абсолютного видовження до початкової довжини .

Необхідно пам'ятати, що при прикладенні до тіла сили в одному напрямку, змінюється не лише довжина, а й поперечні розміри тіла. Зазвичай при розтягу тіло тоншає а при стиску — навпаки. Цю властивість матеріалу при розтягу (стиску) характеризує коефіцієнт Пуассона.

При деформації розтягу відмінними від нуля є лише діагональні компоненти тензора деформації.

Пружний розтяг-стиск[ред.ред. код]

Докладніше: Закон Гука

Експериментально встановлена залежність абсолютного видовження (Δl) від прикладеного зусилля (F) в умовах пружності:

де E — модуль Юнга, МПа.

Ця ж залежність може бути виражена через відносну деформацію (ε) й напруження (σ):

Величину називають жорсткістю стержня при розтягу-стиску, а величину  — відносною жорсткістю.

У межах пластичної деформації залежність між нормальними напруженнями і відносними деформаціями складніша, вона описується різними емпіричними (нелінійними) законами. Якщо стискальна сила досягає критичної величини, зважають на можливість втрати стрижнем стійкості (поздовжній згин). Розтяг-стиск може спричинюватися як силами, прикладеними до кінців стрижня, так і силами, розподіленими у його об'ємі (власною вагою стрижня, силами інерції). Результати випробувань стрижнів на розтяг-стиск використовують при визначенні основних механічних характеристик матеріалів, розробці теорій міцності їх.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. ДСТУ EN 10002-1:2006 Матеріали металеві. Випробування на розтяг. Частина 1. Метод випробування за кімнатної температури (EN 10002-1:2001, IDT).
  2. «Розтяг» в Академічному тлумачному словнику української мови в 11 томах. Т. 8, С. 836.
  3. «Стиск» в Академічному тлумачному словнику української мови в 11 томах. Т. 9, С. 702.
  4. а б «Розтяг-стиск» в УРЕ.

Посилання[ред.ред. код]

  • Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993. — 655 с. — ISBN 5-11-004083-5
  • Опір матеріалів: Навч. посіб. для студентів ВНЗ. Рекомендовано МОН / Шваб'юк В. І. — К., 2009. — 380 с.
  • Мильніков О. В. Опір матеріалів. Конспект лекцій. — Тернопіль: Видавництво ТНТУ, 2010. — 257 с.
  • Російсько-український словник наукової термінології: Математика. Фізика. Науки про Землю та Космос / В. В. Гейченко, В. М. Завірюхіна, О. О. Зеленюк та ін. — К.: Наук. думка, 1998. — 892 с.


Фізика Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.