Серпімді деформациялар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Жоғарғы Білім және Ғылым министрлігі
Академик Е. А. Бөкетов атындағы Қарағанды зерттеу университеті
Математика жэне ақпараттық технологиялар факультеті
T.Ғ. Мустафин атындағы алгебра, математикалык логика және геометрия кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Деформация

Орындаған: Мех 22 - 1 тобының
студенті Хуанған Ақбота
Қабылдаған: Самалыков

Қарағанды 2024ж.
Жоспар:
Кіріспе
Негізгі бөлім
Деформацияны анықтау
Деформация түрлері
Деформациялардың пайда болу себептері
Гук заңы
Серпімділік модулі
Беріктік шегі
Иілгіштік және серпімді пластикалық деформация
Әртүрлі материалдардағы деформациялар
Деформацияларды өлшеу
Деформациялар туралы білімді тәжірибеде қолдану
Материалдардың қасиеттерін салыстыру кестесі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Деформациялар - бұл сыртқы күштердің әсерінен дененің пішіні мен көлемінің өзгеруі. Олар инженерия мен құрылыста маңызды рөл атқарады, сондықтан олардың мәні мен қасиеттерін түсіну маңызды.
Деформацияны анықтау
Деформация - сыртқы күштердің немесе ішкі кернеулердің әсерінен дененің пішіні мен көлемінің өзгеруі. Ол серпімді деформация нәтижесінде де, күш тоқтатылғаннан кейін дене бастапқы күйіне оралғанда да, пластикалық деформация нәтижесінде де, күш тоқтатылғаннан кейін дене жаңа күйде қалғанда да пайда болуы мүмкін.
Деформацияны ығысу шамасымен, бұрыштың өзгеруімен, дененің ұзындығының немесе көлемінің өзгеруімен өлшеуге болады. Ол бір уақытта бір бағытта да, бірнеше бағытта да болуы мүмкін.
Деформация сопроматтағы маңызды ұғым болып табылады, өйткені ол жүктемелердің әсерінен материалдың әрекетін бағалауға мүмкіндік береді. Деформацияны түсіну инженерлер мен конструкторларға берік және сенімдірек конструкцияларды әзірлеуге мүмкіндік береді.
Деформация түрлері
Деформациялар әртүрлі бағытта болуы мүмкін және әртүрлі сипаттамаларға ие болуы мүмкін. Деформацияның негізгі түрлерінің кейбірі мыналар:
Созылу
Созылу - дененің әсер ететін күш бағыты бойынша ұзаруы кезіндегі деформация. Созылу нәтижесінде дененің ұзаруы және жұқаруы пайда болады.
Қысу
Сығылу - дененің әсер ететін күш бағыты бойынша жиырылуы кезіндегі деформация. Қысу нәтижесінде дененің жиырылуы және қалыңдауы пайда болады.
Иілу
Иілу - дененің күш әсерінен майысып, қисықтық тудыратын деформациясы. Иілу нәтижесінде дененің әртүрлі бөліктерінде кернеулер мен деформациялар пайда болады.
Бұралу
Бұралу - күштің әсерінен дене өз осінің айналасында айналатын деформация. Бұралу нәтижесінде денеде пішін мен кернеудің өзгеруі орын алады.
Ығысу
Ығысу - дененің әртүрлі бөліктері жазықтық бойымен бір-біріне қатысты ығысатын деформация. Ығысу нәтижесінде ығысу кернеулері мен деформациялар пайда болады.
Деформацияның бұл түрлерінің әрқайсысының өзіндік ерекшеліктері бар және материалдың әрекетіне әсер етуі мүмкін. Деформацияның бұл түрлерін түсіну инженерлер мен конструкторларға конструкцияларды жобалау мен есептеу кезінде олардың әсерін дұрыс бағалауға және ескеруге мүмкіндік береді.
Деформациялардың пайда болу себептері
Деформациялар әртүрлі себептерге байланысты пайда болуы мүмкін. Деформациялардың пайда болуының негізгі себептерінің кейбірі мыналар:
Сыртқы күштер
Деформацияның негізгі себептерінің бірі материалға әсер ететін сыртқы күштер болып табылады. Бұл созылу, қысу, иілу, бұралу немесе ығысу күштері болуы мүмкін. Сыртқы күштер құрылымға түсетін жүктемелерден немесе қоршаған ортаның әсерінен пайда болуы мүмкін.
Температураның өзгеруі
Температураның өзгеруі материалдардағы деформацияларды тудыруы мүмкін. Қыздырылған кезде материал кеңейеді, ал салқындаған кезде жиырылады. Бұл материалдың өлшемі мен пішінінің өзгеруіне әкелуі мүмкін.
Материалдың механикалық қасиеттері
Материалдың серпімділік, иілгіштік және беріктік сияқты механикалық қасиеттері деформациялардың пайда болуына да әсер етуі мүмкін. Егер материалдың икемділігі төмен болса, онда ол аз күштердің әсерінен деформациялануы мүмкін. Егер материалдың иілгіштігі төмен болса, деформация кезінде ол оңай құлап кетуі мүмкін. Егер материалдың беріктігі төмен болса, онда ол ауыр жүктемелерге төтеп бере алмай, деформациялануы немесе бұзылуы мүмкін.
Материалдың біртектілігі
Жарықтар, қосындылар немесе ақаулар сияқты материалдағы біркелкі еместіктер локализацияланған деформацияларға әкелуі мүмкін. Бұл біркелкі еместіктер материалды әлсіретіп, оның деформациялануына немесе бұзылуына әкелуі мүмкін.
Осы себептердің барлығы материалдың әрекетіне әсер етіп, оның деформациясын тудыруы мүмкін. Осы себептерді түсіну инженерлер мен конструкторларға қажетсіз деформацияларды болдырмау және материалдардың беріктігі мен сенімділігін арттыру үшін конструкцияларды жобалау және есептеу кезінде олардың әсерін ескеруге мүмкіндік береді.
Гук заңы
Гук заңы - серпімді материалдағы кернеу мен деформация арасындағы байланысты сипаттайтын серпімділіктің негізгі заңы. Оны 17 ғасырда итальяндық физик-математик Роберто Гук тұжырымдаған.
Анықтамасы
Гук заңы материалда пайда болатын кернеу оның деформациясына пропорционал екенін айтады. Математикалық тұрғыдан мұны былай жазуға болады:
σ = E * ε
қайда:
σ - кернеу (аудан бірлігіне әсер ететін күш)
E - серпімділік модулі (материалдың сипаттамасы)
ε - деформация (материалдың ұзындығының немесе пішінінің салыстырмалы өзгеруі)
Гук заңының қасиеттері
Гук заңының бірнеше маңызды қасиеттері бар:
Сызықтық
Гук заңы материалдың серпімді аймағында, яғни кішігірім деформациялар кезінде ғана жарамды. Үлкен деформациялар кезінде материал пластикке айналуы мүмкін және Гук заңына бағынбайды.
Қайтымдылық
Егер материалдың деформациясы жойылса, материалдағы кернеу де жоғалады. Бұл деформация жойылғаннан кейін материалдың бастапқы қалпына келетінін білдіреді.
Серпімділік модулі
Серпімділік модулі (E) материалдың қаттылығының өлшемі болып табылады және материалдың деформацияға қаншалықты төзімді екенін анықтайды. Серпімділік модулінің мәні неғұрлым жоғары болса, материал соғұрлым қаттырақ болады және күштің әсерінен соғұрлым аз деформацияланады.
Қолдану
Гук заңы инженерия мен ғылымда кеңінен қолданылады. Ол әртүрлі конструкциялар мен материалдардағы кернеулер мен деформацияларды есептеу үшін қолданылады. Гук заңын білу инженерлерге материалдардың жүктеме кезіндегі әрекетін болжауға және берік және сенімдірек құрылымдарды жобалауға мүмкіндік береді.
Серпімділік модулі
Серпімділік модулі (E) - материалдың қаттылығын және деформациядан кейін пішінін қалпына келтіру қабілетін анықтайтын физикалық сипаттамасы. Бұл материалдардың серпімділік қасиеттерін сипаттау үшін қолданылатын негізгі параметрлердің бірі.
Анықтамасы
Серпімділік модулі серпімді материалдағы кернеудің деформацияға қатынасы ретінде анықталады. Математикалық тұрғыдан мұны былай жазуға болады:
E = σ ε
қайда:
E - серпімділік модулі
σ - кернеу (аудан бірлігіне әсер ететін күш)
ε - деформация (материалдың ұзындығының немесе пішінінің салыстырмалы өзгеруі)
Серпімділік модульдерінің түрлері
Деформациялардың әртүрлі түрлерін сипаттайтын серпімділік модульдерінің бірнеше түрлері бар:
Янг модулі (E)
Янг модулі немесе бойлық серпімділік материалдың бойлық кернеудің әсерінен бойлық деформацияға (ұзындықтың өзгеруіне) қарсы тұру қабілетін сипаттайды. Ол металдардың, пластмассалардың және басқа материалдардың серпімділік қасиеттерін сипаттау үшін ең көп таралған және кеңінен қолданылады.
Ығысу модулі (G)
Ығысу модулі немесе көлденең серпімділік материалдың көлденең кернеудің әсерінен көлденең деформацияға (пішіннің өзгеруіне) қарсы тұру қабілетін сипаттайды. Ол металл қосылыстары мен топырақтар сияқты ығысу жүктемелеріне ұшырайтын материалдардың серпімділік қасиеттерін сипаттау үшін қолданылады.
Пуассон коэффициенті (ν)
Пуассон коэффициенті бойлық кернеудің әсерінен көлденең деформацияның бойлық деформацияға қатынасын анықтайды. Бұл деформация кезінде материалдың пішінінің өзгеруінің өлшемі болып табылады және -1-ден 0,5-ке дейінгі мәндерді қабылдай алады. Пуассон коэффициенті металдар, пластмасса және бетон сияқты материалдардың серпімділік қасиеттерін сипаттау үшін қолданылады.
Қолдану
Серпімділік модулі конструкцияларды жобалау мен талдауда маңызды параметр болып табылады. Серпімділік модулін білу инженерлерге жүктеме кезіндегі материалдардың әрекетін болжауға және белгілі бір қолданбалар үшін сәйкес материалдарды таңдауға мүмкіндік береді. Мысалы, серпімділік модулі жоғары материал қаттырақ және деформацияға азырақ бейім болады, бұл берік және тұрақты құрылымдарды жобалау кезінде маңызды болуы мүмкін.
Беріктік шегі
Беріктік шегі - бұл материал бұзылмай көтере алатын максималды кернеу. Бұл материалдың беріктігінің маңызды көрсеткіші болып табылады және оның сенімділігі мен сыртқы кернеулерге төтеп беру қабілетін бағалау үшін қолданылады.
Анықтамасы
Беріктік шегі материалдың көтере алатын максималды беріктігінің оның көлденең қимасының ауданына қатынасы ретінде анықталады. Математикалық тұрғыдан мұны былай жазуға болады:
σпр = Fмакс A
қайда:
σпр - беріктік шегі
Fмакс - материал көтере алатын максималды күш
А - материалдың көлденең қимасының ауданы
Беріктік шегінің түрлері
Жүктемелердің әртүрлі түрлерін сипаттайтын беріктік шегінің бірнеше түрлері бар:
Созылу беріктігі (σр)
Созылу беріктігі материалдың созылу кезінде көтере алатын максималды кернеуін анықтайды. Ол беріктік шегінің ең көп тараған түрі болып табылады және металдардың, пластмассалардың және басқа материалдардың беріктігін бағалау үшін кеңінен қолданылады.
Сығуға беріктік шегі (σбірге)
Сығымдау беріктігі материалдың қысу кезінде көтере алатын максималды кернеуін анықтайды. Ол бетон және тас сияқты қысу жүктемелеріне ұшырайтын материалдардың беріктігін бағалау үшін қолданылады.
Иілуге беріктік шегі (σжәне)
Иілуге беріктік шегі материалдың иілу кезінде көтере алатын максималды кернеуін анықтайды. Ол арқалықтар мен пластиналар сияқты иілу жүктемелеріне ұшырайтын материалдардың беріктігін бағалау үшін қолданылады.
Қолдану
Беріктік шегі конструкцияларды жобалау мен талдауда маңызды параметр болып табылады. Беріктік шегін білу инженерлерге материалды белгілі бір жағдайларда пайдалану қаншалықты қауіпсіз екенін бағалауға мүмкіндік береді. Мысалы, көпірлерді немесе ғимараттарды жобалау кезінде материалдардың беріктігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін олардың созылу беріктігін ескеру қажет.
Иілгіштік және серпімді пластикалық деформация
Иілгіштік - сыртқы күштердің әсерінен материалдың пішінін бұзбай өзгерту қасиеті. Иілгіштік материалдардың маңызды механикалық қасиеттерінің бірі болып табылады және олардың пластикалық деформацияға қабілеттілігін анықтайды.
Серпімді пластикалық деформация
Эластопластикалық деформация - бұл материал алдымен серпімді деформацияға ұшырап, содан кейін пластикалық деформацияға ауысатын процесс. Серпімді деформация материал кернеуге ұшыраған кезде пайда болады, бірақ жүктеме жойылғаннан кейін бастапқы қалпына келеді. Пластикалық деформация, керісінше, материалдың пішінін өзгертетінін және жүктеме жойылғаннан кейін бастапқы күйіне оралмайтынын білдіреді.
Эластопластикалық деформация дислокациялардың қозғалысына байланысты - материалдың кристалдық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.