3(17)

&. . yt \

Rys. 13.14. Tcnsometr o wymiarach zewnętrznych 9,8 x 4.6 mm. Czujnik przykleja się clo przedmiotu, którego odkształcenie ma być badane, dzięki czemu odkształca się on tak samo jak badany przedmiot. W wyniku odkształcenia zmienia się opór elektryczny czujnika, co umożliwia pomiar odkształceń nawet do 3%

Odkształcenie próbki AL/L mierzy się często bardzo wygodnie tensometrem (rys. 13.14). Jest to prosty i użyteczny czujnik, który przykleja się wprost do badanego przedmiotu: działa on w ten sposób, że pod wpływem odkształcenia zmienia się jedna z jego właściwości elektrycznych.

Moduł Younga ma zwykle dla danego materiału prawic taką samą wartość przy rozciąganiu i ściskaniu, naprężenie niszczące może natomiast być zupełnie różne dla tych dwóch rodzajów' naprężenia. Na przykład beton jest bardzo odporny na ściskanie, a bardzo kruchy przy rozciąganiu, w związku z czym niemal nigdy nie używa się go w warunkach, gdy może być narażony na rozciąganie. Wartości modułu Younga i innych cech sprężystych kilku materiałów przydatnych w technice podano w⁷ tabeli 13.1.

Niektóre cechy sprężyste wybranych materiałów przydatnych w technice

Materiał	Gęstość p |kg/cnv'|	Moduł Younga	Naprężenie niszczące	Granica sprężystości
		E [10^y N/nr]	[10° N/nr]	[10^1 N/nrJ
Stal^a	7860	200	400	250
Aluminium	2710	70	110	95
Szkło	2190	65	50”	—
Beton^c	2320	30	40^b	—
Drewno^d	525	13	50^b	—
Kość	1900	9b	170^b	—
Polistyren	1050	1	48	—

^a Stal konstrukcyjna (ASTM-A36). ^b Przy ściskaniu. ^c O dużej wytrzymałości.^cl Daglezja.

Naprężenie ścinające

W przypadku odkształcenia poprzecznego (mówi się wtedy o ścinaniu) naprężenie mierzy się także za pomocą siły na jednostkę pola powierzchni, ale siła działa teraz nie prostopadle do tej powierzchni, lecz równolegle do niej. Odkształcenie wyraża bezwymiarowy parametr Ax/L, przy czym występujące w nim wielkości zdefiniowane są na rysunku 13.1 lb. Odpowiedni moduł sprężystości, który w technice oznacza się zwykle literą G. nazywa się modułem ścinania. Równanie (13.24) dla ścinania zapisuje się w postaci

F

~Ś

(13.26)

Naprężenia ścinające są odpowiedzialne za skrzywienia wałów obracających się w warunkach dużego obciążenia oraz za złamania kości przy ich wygięciu.

Naprężenie objętościowe

Na rysunku 13.1 Ic naprężeniem jest ciśnienie cieczy na ciało, które — jak się dowiesz w rozdziale 15 — jest równe sile działającej na jednostkowe pole powierzchni. Miarą odkształcenia jest w' tym przypadku stosunek AV/V, gdzie V jest pierwotną objętością próbki, a AV — wartością bezwzględną zmiany objętości. Odpowiedni moduł sprężystości, oznaczany literą K, nazywa się modułem

16    13. Równowago i sprężystość

1

s. - .= 'i

• •    ¹ i ••    •    •    •    •

i. v»vtti ^ł V ¹ T.: :>•