9752256392

12 Rozdział 2

Własności mechaniczne materiałów polikrystalicznych mają charakter stochastyczny i z reguły nie poddają się dokładnej fizycznej interpretacji.

Praktyka badań wytrzymałościowych dotychczas polegała przeważnie na badaniach niszczących, przy korzystaniu z normalizowanych próbek dwóch typów: płaskich i okrągłych. Przy tym przestrzega się podobieństwa trzech rodzajów: geometrycznego (kształt i wymiary próbki), mechanicznego (sposób obciążenia) i fizycznego (temperatura, warunki fizyczne itd.).

Własności mechaniczne [6] można podzielić na podstawowe (zasadnicze) i wtórne (dodatkowe); przy czym wtórne zawsze są uzależnione od podstawowych.

Do własności podstawowych zalicza się: stale sprężystości, granice sprężystości i plastyczności, wytrzymałość doraźną i rzeczywistą, granicę zerwania, wskaźnik umacniania, wydłużenie względne i przewężenie trwale.

Do własności wtórnych zalicza się: udamość, twardość (różnych typów), próbę tłoczności i inne. W podręcznikach akademickich zwykle sugeruje się niemal wprost ,Zależności własności wtórnych od zasadniczych nie są dokładnie wyjaśnione” [6].

Podstawowe źródła informacji o własnościach mechanicznych materiału konstrukcyjnego stanowią jego wykresy rozciągania i ściskania.

Jeżeli REO ma kształt sześcianu o wysokości /₀, a siła F działa jednakowo na wszystkie przekroje, równolegle do jego powierzchni, mówimy, że istnieje jednoosiowy stan naprężeń normalnych. Naprężenie jest miarą gęstości powierzchniowej sił wewnętrznych, występujących w ośrodku. W dowolnym przekroju elementu cienkościennego wektor naprężeń, w przypadku ogólnym, może być rozłożony na dwie składowe: <7 - składowa normalna (prostopadła do powierzchni) i r - składowa ścinająca (równoległa do powierzchni).

Wartość naprężenia normalnego <7 jest określana przez siłę dzieloną przez pole powierzchni przekroju prostopadłego S_Q. Przyjęto konwencję, że naprężenia są dodatnie, gdy wywołują rozciąganie (rys. 2) [99], [100].

Początkowo akceptowano, jako prawdziwą miarę odkształcenia stopień wydłużenia A, = ///₀ = (/₀ ± A/)//„, lecz później Cauchy wprowadził normalne względne wydłużenie równomierne £ = A///₀. W 1909r. P.Ludwik (w swojej monografii „Elemente der technologischen Mechanik”), wychodząc z założenia, że przy stałej objętości wydłużenie równomierne jest ty lko częścią składową całkowitego wydłużenia, wprowadza rzeczywiste wydłużenie naturalne £ = ln(l + s).

Obie miary odkształcenia są równoważne przy odkształceniach

infinitezymalnych: lim(^/ s)-\.

£-»0

Niektóre metale (np. miedź) są podatne i odkształcają się w większym stopniu, inne są sztywne (stal) i odkształcają się mniej; tę cechę materiałów opisują stale