3784498423

NAPRĘŻENIE I WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁ!

NIE SĄ TERMINAMI RÓWNOZNAC ZNYMI

•    NAPRĘŻENIE jest funkcja przyłożonego obciążenia

•    ATTRZYMAŁ OSC test stalą materiałową i zależ}' od:

-    sil spójności (charakter wiązania, typu sieci krystalograficznej,

-    kierunku obciążenia wzglądem osi krystalograficznych,

-    obecności defektów, temperatury i warunków odkształcenia

•    WYTRZYMAŁ OŚĆ KONSTR UKCJI iesr obciążeniem pod działaniem którego konstrukcja ulega zniszczeniu

Rys. 3. Definicje naprężenia, wytrzymałości materiału i wytrzymałości konstrukcji.

Nie zawsze takie rozgraniczenia są wyraźnie podkreślane. Aby mówić jednoznacznie o materiale z punktu widzenia jego własności mechanicznych, należy wyraźnie podać definicje naprężenia, odkształcenia, wytrzymałości, sztywności jak i odporności na uderzenia dynamiczne (ciągliwość). Wytrzymałość materiału określamy jako obciążenie na jednostkę powierzchni (np. MN/m² lub kG/cm²) konieczne do zniszczenia pewnego elementu tego samego materiału. Jest ona taka sama dla wszystkich próbek danego ciała stałego (zwykle w użyciu są próbki znormalizowane). I tak np. wytrzymałość materiałów na rozciąganie jest naprężeniem rozciągającym, przy którym następuje zerwanie próbki. Należy podkreślić, że jest to wielkość średnia statystyczna z badań pewnego zbioru próbek.

Oczywiste jest, że celem wytrzymałościowych obliczeń inżynieryjnych jest przewidzenie wytrzymałości pewnej struktury lub elementu na podstawie znanej wytrzymałości materiału, z którego są one wykonane. Jak podano naprężenie określane jest jako stosunek siły na jednostkę powierzchni, np. MN/m². Odkształcenie zaś jest stosunkiem zmiany długości AL/L„ (L₀ - długość wyjściowa) materiału pod wpływem naprężenia. Dla danego materiału, stosunek naprężenia do odkształcenia w zakresie sprężystości jest określany jako moduł sprężystości Younga.

Określa on sztywność materiału. Pojęcie to nie jest równoznaczne z wytrzymałością materiału, które jest naprężeniem wymaganym do jego zniszczenia. Dowolny materiał sprężysty przy naprężaniu magazynuje energię odkształcenia, obliczoną na jednostkę objętości, którą może akumulować bez uszkodzeń. Energia odkształcenia sprężystego (zwana również sprężystością powrotną; „resilience”) materiału lub struktury jest ilością energii odkształcenia niepowodującą trwałego odkształcenia materiału. Inną wielkością, często stosowaną przy omawianiu własności mechanicznych materiałów (często myloną z „resiłence”), jest „toughness” lub ,fracture energy ” (odporność na uderzenia dynamiczne lub energia pękania), która jest ilością energii (nie naprężenia) wymaganej do zniszczenia danego przekroju materiału.

79