Беріктілік проблемаларды шешуде статикалық және кинетикалық көзқарастар.Ораван теориясы


Пән: Физика
Жұмыс түрі:  Реферат
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 28 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






М а з м ұ н ы

I-тарау. Әдебиеттерге шолу
1.1.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1.2. Беріктілік проблемаларды шешуде статикалық және кинетикалық
көзқарастар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
1.3. Металл мен қоспалардың жарамдылық мерзімін
зерттеу ... ... ... ... ... ... ... .9
1.4. Қарапайым жағдайда жарамдылық мерзімін анықтау
тәсілі ... ... ... ... ... ... 10
1.5. Күрделі жағдайда жарамдылық мерзімін анықтау
тәсілі ... ... ... ... ... ... ... . .13
1.6. Алынған параметрлерді есептеу
тәсілдері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 17

II-тарау. Зерттеу бөлімі
2.1. Зарттеу тәсілі және үлгі
дайындау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .2
1
2.2. Полимер үлгі дайындау және сынау
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
2.3. Жарамдылық мерзімді анықтау
тәсілі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 22

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ..34
Әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... .35

К і р і с п е .
Денелердің беріктілігін зерттеу проблемасы қайтадан қаралу
барысында негізделген. Қайтадан қаралудың екі негізгі себебі бар.
- Біріншіден, әр түрлі физикалық және физика-химиялық әдістер
атом- молекулалық денгейде жүктелген денелерде өтетін құбылыстарды
анықтауда кеңінен қолдана басталуы.
- Екіншіден, дене қирау мәселесіні жаңа көзқараспен
қарастырудың дамуы, қирау процесінде атом және молекулалардың
жылулық қозғалысын есепке алу, яғни қирауды кинетикалық процесс деп
түсіну.
Әрине, беріктілік ғылымының дамуына материалдарға қойылатын
талап пен қолдану мүмкіншіліктері тез өзгеруі, беріктілікті
интенсивті түрде зерттеуге өзінің әсерін тигізеді және ғылыми
нәтижелерді практикада қолдануды қажет етеді.
Осы айтылған мәселелерді ескере отырып, беріктілік физикасын
ғылымның ары қарай даму саласына жатқызуға болады. Жиналған
эксперименттік мәліметтерге сүйене отырып, дененің механикалық
қирауын кинетикалық деуге негіз тудыратынын қарастырып, осы бағытта
проблемаларды талдау, беріктіліктің кинетикалық концепциясының ары
қарай дамуын және басқа проблемаларды қарастыру, осы арнайы курстың
мақсатына жатады.
Беріктілік қатты денелердің негізгі қасиетттерінің бірі болып
есептелетіндігі белгілі. Беріктілік сыртқы жүктелген механикалық
жүкке төзімділігін сипаттайтын шама.
Беріктілік физикасының дамуын бірнеше этапқа бөлуге болады.
Негізгі даму этабына денелерді серпімді не болмаса тұтқыр
серпімді бір тұтас орта деп қарастырудан, денелерді атом –
молекулалық жүйе деп қарастыруға өтуі жатады. Қатты денелерді бір –
бірімен белгілі күшпен байланысқан атомдардан құралған деген
көзқарас, денеге жүк жүктелген кездегі құбылысты таза механикалық
түрде қарастыру, яғни жүктелген жүк денедегі барлық атомдар
арасындағы байланысқа бөлініп, оларды кернейді. Дененің тұрақтылығы,
денеге әсер етуші механикалық күш шамасы мен атомдар арасындағы
байланыс күш шамасына қатынасына байланысты. Егер әсер етуші күш,
атомдар арасындағы байланыс күштен аз шамада болса, денеде тек
серпімді деформация ғана болады. Егер тең не болмаса көп болса дене
қирайды не болмаса қайтымсыз (пластактивті) деформацияланады. Қатты
дененің механикалық күш әсеріне реакциясының шамасын анықтау
мақсатында дененің серпімді шегі, ағу шегі және беріктілік шегі
деген шамалар енгізілген. Осы шамалардың енгізілуі атомдар жүйесі
мен жүктелген сыртқы күш арасындағы әсерлесу таза механикалық
әсерлесудің айғағы деп айтуға болады. Сол себепті атомдар жүйесінің
жүктелуіне байланысты тепе – теңсіздікке өтуі критикалық түрде өтуі
көрсетеді.
Бірақ, көптеген жинақталған эксперименталды мәліметтерге
қарағанда шектер шамасы тұрақты емес, олар өлшеу жүргізу
талаптарына байланысты. Бұл әсіресе қатты денелердің механикалық
қасиеттерін кең аралықта денені жүктеу жылдамдығы, сынау
температурасы өзгергенде периодикалық және вибрациялық жүктеулерде
т.б. жағдайларда анық байқалады.
Шектердің тұрақсыздығы қабылданған механикалық модельдің
(жүктелген жүктеменің атом байланыстарын бірдей кернейтіні) толық
еместігі шектердің тұрақсыздығын түсіндіретін жалпы бір физикалық
құбылыстар бар екендігін байқатады. Ол физикалық құбылыс атомдардың
жылулық қозғалысы мен байланысты. Бірақ қатты денелердің
беріктілігін зерттеуде, зерттеушілер көп уақытқа дейін атомдардың
жылулық қозғалысын ескермей, атом – молекулалық қирау концепциясын
құрған. Атомның жылулық қозғалысын ескерсек, атом кинетикалық
қирау концепциясы болар еді. Шынында да сыртқы жүктелген күш
статикалық жүйемен әсерлеспей, жылулық тербелісте қозғалатын бөлшек
жүйесі мен әсерлесуі керек деп қарастыруға болады. Сол тербелістің
арасында атомдар байланысын кернейтін шама локальді, жиі өзгеріп
тұрады. Локальді кернейтін шаманың өзгеруіне аса маңызды роль
атқаратын атом жылулық қозғалысының біртексіздігі яғни энергетикалық
флуктуация. Бұл атом аралықтағы жылулық флуктуация механикалық
құбылыстың сипатын қатты өзгертеді. Сонымен бірге механикалық
процестің энергетикасын және оның денелердің басқа қасиеттері мен
байланысын өзгертеді.
Атомдардың жылу қозғалысын ескеріп, денелердің физика –
механикалық проблемаларын қарастыру негізіне молекула – кинетикалық
концепция жатады. Жалпы бұл концепцияны кинетикалық деп атайды.
Бұл қатты денелер беріктілігінің физикалық табиғатын кинетикалық бағытта
зерттеуге эксперименттік және теориялық зерттеулер өткен ғасырда негізі
қаланған. Сол зерттеулердің ішінде Я.И.Френкельдің 1930 жылдары сұйықтармен
қатты денелерде атомдардың жылулық қозғалысы теориясы болып есептеледі. Бұл
теория сол кезде-ақ конденсирланған ортаның көптеген кинетикалык
қасиеттерін сипаттауға мүмкіндік тудырған. Атап айтқанда, тұтқырлық, ағу,
дифузия, булану, т.б. бірақ жылулық қозғалыс теориясының мүмкіншіліктерін
беріктілік физикалық табиғатын және қатты денелердің қирау механизмдерін
анықтауға көпке дейін қолданбай, дененің беріктілігін зерттеу механикалық
бағытта жалғастырылып дами берген. Қатты денелер қирау табиғатын
кинетикалық бағытта зерттеу академик С.Н. Журков басшылығымен бұрынғы
Ленинградтың қазіргі Санкт-Петербург қаласындағы А.Ф.Иоффе атындағы
физикалық-техникалық институтында басталған. Бұл зерттеулер механикалық
қирау құбылысына және қатты денелер беріктілік табиғатына деген бұрынғы
көзқарастарды толығымен өзгертті. Бұл зерттеулер денелердің атомаралық
байланысын денеге жүктелген күш үзбейтіндігін ол тек жылулық
флуктуациясының үзуіне мүмкіндік тудыратынын дәлелдеді. Сонымен денелердің
қирау табиғаты термофлуктуациялық процесс екендігі анықталды. Яғни,
Беріктілік шегі деген түсінікті қирау процесінде қолдануға болмайтындығын
көрсетті. Осымен денелердің қирау кинетикалық теориясы толығымен жетілді
деп айтуға болмайды. Әлі де көптеген анықталмаған және дискуссиялық
мәселелер көп. Олар беріктілік физикасының ары қарай даму жолдарын
анықтайды, және келешекте қирау кинетикалық концепциясын береді.
Беріктілік проблемаларды шешуде статикалық және кинетикалық көзқарастар
Көп уақытқа дейін қатты денелердің беріктілік физикасының табиғатын
олардың критикалық қирау түсінігімен қарастырылып келгенін айтып өттік. Осы
козқараспен ақауы жоқ идеал дененің морт қирауын қарастырайық. Бұл денеге
жүктелген жүк сол дененің теориялық беріктілігіне жеткенде ол дене
бірденнен атомдардарға шашыралып кеткен борлар еді. Нақты жағдайда денелер
бірнеше бөлекке ғана бөлінетінін және жүктелген жүк шамасы теориялық
беріктілікке жетпей қирайтыны белгілі.
Греффитс теориясы – бұл теорияның рас екендігін Иоффе өзінің
экспериментінде дәлелдеген. Бірақ Греффитс пен Иоффенің теориясы нақты
беріктілігінің шамасы теорияның беріктілігі шамасынан төмен екендігін және
денелер қирау барысында 2 немесе 3 бөлекке ғана бөлінетінін түсіндіргенмен
жүктелгент жүк әсер етілу уақыт мерзімі сол жүктелген дененің беріктілік
шамасына әсерін тигізуін түсіндіре алмады.
Мысалы: егер үлгі аз уақыт аралығында жүктеліп оның беріктілік шегі
сол денеден жасалған үлгіні көп уақыт аралығында жүктелгендегі беріктілік
шегіне қарағанда әлде қайда жоғары екенін байқаймыз. Бұл материалдың
статикалық шаршауы деп аталады. Дненлердің статикалық шаршауын көптеген
зерттеушілер силикат, шыныларда, металдарда, ионды кристалдарда т.б.
материалдарда байқаған. Материал беріктілігіне жүктеу уақытының әсерін
әртүрлі жылдамдық пен жүктегенде немесе деформациялағанда беріктіліктің
шегі өзгеруінен жылжығыштық тәсілі ұзақ мерзімді беріктілігін анықтау
барысында анықтауға болады. Уақыт мерзімінің дене беріктілігіне әсерін
дененің критикалық қирау сипаттамасы мен біріктіруге болмайды. Шынында да
бір жағынан денеге жүктелген жүк дененің беріктілік шегіне жеткенде ғана
қирайтын болса екінші жағынан сол денеге жүктелетін жүктің жүктеу мерзіміне
тәуелді.
Бұл қайшылыққа көптеген зерттеушілер көңіл аударған мен оны түсіндіру
барысында статикалық көзқараста қалып қоя берген яғни дене беріктілік
проблемаларының шешімі болмаған.
Мысалы: шыны материалдар беріктілігінің уақытқа тәуелділігін Ораван –
Греффитс теориясын қолдана отырып аудан ылғалды сору арқасында беттік керу
коэффициентінің төмендеуі мен түсіндірген.
Ораван теориясы бойынша үлгі тез мерзімде жүктелсе жаңа пайда болған
сызат ылғалды сорып алуға үлгермейді сызатта беттік керілу болмайды.
Сонымен беріктілік жоғары үлгі көп уақыт мерзімде жүктелген болса сызат
ылғалды сорып алуға үлгереді, беттік кернеу пана ретінде әсерін тигізіп,
берітілік ишаиасын төмендетеді.
Маргетройд шыны беріктілігіне жүктеу мерзімінің әсерін шыны 2 фазадан
тұруымен түсіндірген. Шыны гетерогенді жүйеден тұрады деп есептеген (квазе
тұтқырлы және серпімді элементтерден тұрады). Уақыт мерзімі өткен сайын
тұтқырлы пластик типтік микробөлшектерде релаксация өтуі нәтижесінде
серпімді элементінде кернеулік өсіп отырады. Бұл процес серпімді
элементіндегі кернеулік материалының беріктілік шегіне жеткенше өседі де
материал қирайды. Яғни материалдың беріктілігіне уақыт мерзімінің әсерін
материалдың ішінде кернеуліктің таралу процесімен байланыстырады. Бұл
гипотезаны кейбір зерттеушілер материал беріктілік шамасының уцақыт
мерзіміне тәуелділігін осы күнге дейін осылайша түсіндіріп келеді. Мысалы:
поликристалды металдар үшін әртүрлі физика – химиялық қасиеттері бар
материалдарда олардың беріктілігіне уақыт мерзімі әсерін тигізбейтіндігі
Ораванның теориясы орынсыз екендігін дәлелдейді. Мысалы: форфор, металдар,
ионды кристалдар т.б. Олардың қирауына және беріктілігіне орта әртүрлі әсер
ететіндігі бізге белгілі. Сонымен материалдардың беріктілігі уақыт
мерзіміне тәуелділігі зерттеу жүргізілетін ортаға байланысты емес екендігі
анық, ол қосымша дәләл кейінгі кездегі вакуумда және инертті ортада
жүргізілген зерттеулер беріктіліктің уақыт мерзіміне тәуелділігін
көрсетеді.
Ораван мен Маргетройдтың теориясы әртүрлі болғанымен екі теорияда
әрбәр материалдың беріктілік шегі барлығына қарсы емес. Яғни беріктіліктің
статикалық консепциясы сақталады. Материалдардың қирауы кинетикалық түрде
өтеді деп есептейді. Беріктіліктің уақыт мерзіміне тәуелдігін сыртқы
қосымша процестермен байланыстырады.
Алдағы қарастырылатын феноменологиялық жүктелген денеде өтетін
процестерді зерттеу нәтижесінде беріктіліктің уақыт мерзіміне сәйкестігі
сыртқы қосымша процестермен байланысты болмай тікелей дененің қирау
механизмімен байланыстылығын дәлелдейді. Сонымен беріктіліктің уақытқа
тәуелділігі қатты денелердің қирау заңдылығы жалпы физикалық қирау табиғаты
бар және де сол табиғатпен тікелей байланыстылығын көрсетеді.
Дене беріктілік проблемасына кинетикалық көзқаоаспен қарау дене қируы
уақытқа байланысты дене ішінде қирау процесі жүріп олардың жинақталуымен
байланыстыру керек. Олай болса, бұл процестерді анықтаудың ең оңай
қарапайым жолы қатты денелердің жарамдылық мерзімін анықтау. Яғни дене
жүктелген уақыттан бастап сол дененің сол жүктің астында қирау үшін кеткен
уақытты анықтау болып табылады.
Материалдың механикалық беріктілігін анықтауда кинетикалық қирау
консепциясы бойынша материалдың жармдылық мерзімі фундаменталді шама (τ)
болып есептеледі. Бұл шаманы қирау процесінде орташа қирау жылдамдығына
кері пропорционал деп алуға болады:
τ~1υ
Әрбір материалдың беріктілік қасиетін анықтау үшін және олардың қирау
табиғатын кинетикалық көзқараспен анықтау үшін ол материалдың жарамдылық
мерзімінің жүктелген кернеуліккеүлгіні сынау темпераьураға тәуелділігін
анықтау керек.
Металл мен қоспалардың жарамдылық мерзімін зерттеу.
Металдардың қоспалардың беріктілігінің температураға жарамдылық мерзіміне
тәуелділігі көп зерттелген. Бұл зерттеуді бірінші Вальтер (1926ж)
Я.Н.Потак(1947ж), Гурлей және Борисовский (1948ж) Н.И.Курманов, Р.С.Каплан,
И.А.Одинг, В.С.Иванова (1950ж) зерттеген,бірақ жүйелі түрде зерттеуді
С.Н.Журковтың басшылығымен Бахрулло Нарзуллаевич Нарзуллаев 1953 жылы
бастаған. Беріктіліктің температураға жарамдылық мерзімге тәуелділігі
әртүрлі кристолографиялық бағытта дислокациялық құрылымды және әртүрлі
физико - механикалық қасиеттері бар металл мен қоспаларда анықталған. Поли
және монокристалды металдар үшін беріктіліктің температураға, уақытқа
тәуелділігі бірдей екендігі анықталған. Қирау активация энергиясы сол
металдың сублимация энергиясы мен сәйкес келіп өздік диффузия процесінің
активация энергиясына сәйкес келмегендігі анықталды. Қирау активация
энергиясының осындай шамада болуының үлкен физикалық мәні бар. Бұл бағытта
ары қарай зерттеу металл қурылымдарының және әртүрлі қоспалардың
жарамдылық мерзім теңдеуіндегі τ0 ư0 және γ параметріне әсерін тигізу
мәселесін анықтау үшін эксперимент жүргізілген. Себебі олардың әсер
шамасын анықтау арқылы қирау процесі механизмін атомдық денгейде анықтауға
қосымша мәлімет беруі мүмкін. Бұл бағытта С.Журков басшылығымен көптеген
зерттеулер жүргізілді. Сол зерттеулердің нәтижесінде барлық зерттелген
металдар үшін τ0 дің шамасы бірдей болуы анықталды. Әр түрлі бастапқы
күйдегі әртүрлі термикалық өңдеу жүргізілген легерленген (легирование) моно
және поли кристалды әртүрлі металдардың қирау активациялық энергия шамасы
бірдей екендігі дәлелденген (u=const) Беріктіліктің өзгеруі тек γ
коэффициентінің өзгеруімен байланысты екендігі анықталған.
Қарапайым жағдайда металдардың жарамдылық
мерзімін анықтау тәсілі.
Үлгіні қысқа уақыт аралығында жүктеу тәсілін табу қажет. Ол
үшін кіші интервалды өлшейтін жүйе табу қажет. Тез өтетін
механикалық процестерді зерттеуге инерциясыз электр өлшеу тәсілдері
қолданылады. Бұл электр тәсілінің негізгі элементі болып, электр
сигналын беретін көрсеткіштер (датчиктер) жатады.
Көрсеткіштер арқылы механикалық шамалар анықталады.
Көрсеткіштердің түрлері көп. Біз А.М.Туричиннің электрлік емес
шамаларды электрлік өлшеу қондырғысынан пайдаланамыз. Көрсеткіштен
пайда болған сигналдар күшейтіріліп, катод не болмаса шлейфті
осциллограф арқылы тіркейді. Аз шамадаға жарамдылық мерзімді өлшейтін
қондырғыны электродинамикалық тартып қирату машинасы деп атайды. Бұл
машина бірінші рет Санкт - Петербург қаласындағы физика – техникалық
институттың беріктілік физикасы зертханасында С.Н.Журков басшылығымен
Э.Е.Томашевский құрастырған:

1-сурет. Кіші мөлшердегі жарамдылық мерзімді өлшейтін қондырғының
схемасы.
1-саңлауы бар магнит, 2-үлгі мен қосылған катушка, 3 – суйықтық
демпфер, 4 – үлгі, 5 – күш датчигінің мембранасы, 6 – датчиктің екінші
электроды, 7 – мембрана мен конденсатордың арсына қойылған смодадан
жасалған сақина.
Бұл қондырғының негізін сыйымдылық күш көрсеткіші және
сұйық демпферлі электродинамикалық жүктегіш құрайды. Үлгіні жылдам
жүктеу электродинамикалық қондырғы арқылы жүргізіледі.
Электродинамикалық қондырғы сақина тәрізді саңылауы бар магниттен
тұрады. Сақина тәрізді саңылауға үлгі мен қосылған катушка
орналасқан. Саңылауда магнит өрісі магниттелген коэрцивті қоспа
арқылы не болмаса магниттеуші катушка арқылы жасалады. Қозғалатын
катушкадан электр тогы өткенде, мынаған тең Ампер күші пайда
болады: F= 0.1 HiL
Мұндағы H – магнит өрісінің кернеулігі, i- катушкадан өтетін ток, L –
катушканың ұзындығы.
Бұл күш үлгіні жүктеуге қолданылады. Катушканың қозғалу
үдеуі, ауырлық үдеуінен 100 есе үлкен болуы мүмкін. Үлгі мен
катушка аралығында сұйықтық демпфер орналастырылады. Ол арқылы әсен
ететін күш импульсінің формасын өзгертуге болады.

2 – сурет. Полимер үлгіні бір бағытта тарту күші өсуінің
осциллограммасы.
1 – демпфер жоқ кездегі кернеудің өзгеруі.2 – демпфер қосылған кездегі
кернеудің өзгеруі.
Демпфер үлгіні жүктеу диаграммасын өзгертетінін көреміз. Демпфер арқылы
үлгіні тербеліс режім жүктеуден апериодикалық жүктеуге болады. екіеші
сызықтың формасын демпфердің үйкеліс коэффицентін өзгерту арқылы
жасауға болады. Үлгіге әсер етуші күштің артуы 2*10-3-10-2с аралығында
жатады. Жүктеу уақытының шектелуі қолданған тәсілдің мүмкіншілігінде
емес, ол зерттелетін материалдың қасиетіне және серпімді импульстің
үлгі бойымен таралу жылдамдығына байланысты, яғни табиғатты шектелу
болып есептеледі. Жүктеу уақытын қысқарту үшін, тек үлгінің
ұзындығын қысқарту жеткілікті болады.
Сонымен бұл қондырғы жоғары жиілікті сыйымдыдылықты күш
күшейткіштен, жоғары жиілікті лампалы генератордан, детекторлайтын
схемадан және катодты осциллогрофтан тұрады. Бұл электродинамикалық
машина созылу деформациясы аз материалдардың жарамдылық мерзімін
анықтауға болады. Пластикалық деформациясы жоғары материалдарға
қолдану үшін электродинамикалық жүктейтін бөлшек, жүктелген кернеулік
кернеулік шамасын автоматты түрде деформация барысында тұрақты етіп
ұстап тұруы қажет. Ол үшін саңылауда қозғалатын катушка
біртексіз арнайы орамнан жасалуы қажет не болмаса саңылауда
арнайы біртексіз магнит өрісін жасау қажет. Бүгінгі таңда ондай
қондырғы тәсілін ешкім жасамаған. Материал беріктілігіне ортаның
әсерін анықтау үшін, басқаша айтқанда Ораванның теориясын тексеру
үшін Журков, Левин, Томашевский бірінші рет вакуумда және инертті
ортада зерттеу жүргізген. Олардың зерттеуі бойынша, беріктіліктің
уақытқа тәуелділігі тек ортаға тәуелді еместігін дәлелдеген. Вакуум
жасайтын жүйе форвакуум сорғыштан (насос) - ВН-461 және май булы
сорғыштан (парамаслянный ) - ЦВЛ – 100 тұрады. Қалған болшектері
материалды жүктеу және кернеулікті тұрақты ұстайтын болшектер.
Күрделі жағдайда
жарамдылық мерзімін анықтау тәсілі.
Біз материалды бір бағытта тарту тәсілімен жарамдылық мерзімін қалай
анықтайтынын қарастырдық. Бұл қарапайым тәсілден басқа материалдарды
күрделі жағдайларда сынау зерттеулеріде жүргізілген, күрделі сынауға
материалдарды циклді жүктеу, бұрау, бұрап тарту, гидростатикалық қысым
ортасында радиацияның әсері әр түрлі сұйық орталарда зерттеулер жасалған.

3 – сурет. Үлгіні циклді жүктейтін қондырғының схемасы.
1-мотор, 2-эксцентрик, 3-кривошипті шатун механизмі, 4-пружина, 5-үлгіні
тартатын сым (тяга), 6-демпфер, 7-үлгі, 8-динамометр, 9-динамометрді
градуировка жасайтын рычаг, 10-үлгі ұстағыштың трубкасы, 11-қозғалмайтын
үлгі ұстағыш, 12-қыздырғыш, 13-Дьюар ыдысы.
Біз бұл тәсілдерге қысқаша тоқталып өтеміз. Себебі әр бір тәсілдің
практикада өзінің орны бар, бірақ материалдардың қирау процесін физика
негізінде анықтауға аса айтарлықтай үлес қоспайды. Сонымен материалдардың
шаршау тәсіліндегі жарамдылық мерзімі қалай анықталатынына тоқтаймыз. Валға
отқызылған экцентрикті моторға қосып кривой шатун механизмы пружинаны
тартып, демфор арқылы үлгіге және динамометрге жүк түсіреді. Үлгіге
түсіретін жүк уақыт барысында мынандай заңдылықпен өзгереді.

– жүктелген кернеудің амплитуда шамасы, ең максимальді тартқан күші.
– айналмалы жиілік
Уақыт барысында турақты болу үшін алынған пружина мынандай шартқа
сай болу керек.

- пружинаның бастапқы деформациясының амплитудалық шамасы
- үлгінің бастапқы ұзындығы
- қирау алдындағы үлгінің шамасы
Егер үлгінің көлемі деформациясы барысында өзгермесе және үлгіде мойын
пайда болмаса, үлігінің қирау алдындағы кернеулігі мынадай болады.
бt = =
үлгінің қирау алдыңдағы кернеулігін мына түрде жазуға болады.
бt = бо (1 + ε) Олай болса, сынау барысында үлгідегі кернеулік
тұрақты болу үшін мынандай шарт орындалу керек.
(1 + ε)
Бұл пружинаға қойылатын шарт болатын. Бұл тәсілді бірінші рет В.Р. Регель
және .А.М. Лексовский ойлап тапқан.
Енді материалдарды бұрау кездегі жылжығыштың жарамдылық мерзімін
анықтауды қарастырайық. Бұрау кездегі дененің жылжығыштығын және қирауын
денені бұрайтын 2 күш шкив арқылы үлгіге әсер етеді. Шкив үлгімен бір тұтас
бекітіледі. Бұрау барысында үлгінің өлшемі өзгермейді. Себебі үлгі тұрақты
кернеу болу үшін бұрайтын күш моментінің тұрақты болуы жеткілікті.
Бұл тәсілді бірінші рет В.А. Степанов бастаған Шпейзман құрастырып
зерттеу жүргізген. Жан-жақтан гидростатикалық қысым әсер етіп турған ортада
бір бағытта созу кездегі материалдың жарамдылық мерзімі және
жылжығыштығын зерттеген. Үлгіде деформация барысында кернеулік турақты
болу үшін циклдық сынау жүргізілгендегі пружина секілді арнайы пружина
қолданылады. Ол үшін жоғарғы кедергілі нихром сымның бір ұшы үлгінің
төменгі жағына қойылып екінші ұшы серпімді пластинкаға жалғанады. Үлгінің
деформация барысында пластинкамен қозғалмайтын үлгінің төменгі жағы
арақашықтағы өзгеру нәтижесінде бұл екі аралықтағы электр керуеі өзгеріп
отырады.
Кернеудің өзгеру шамасы үлгінің ұзындығының өзгеруіне тура
пропорционал. Үлгінің жарамдылық мерзімін және жылжығыштығын өлшеу үшін
бомбаның ішінде сығылған пружина бар үлгіні және үлгінің деформациясын
жазатын қондырғыны бомбаның каналына орналастырады. ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Қатты денелер қирау табиғатын кинетикалық бағытта зерттеу
Қатты денелер жайлы
Беріктілік проблемаларды шешуде статикалық және кинетикалық көзқарастар
Қатты денелердің қирауының кинетикалық концепциясы
Кристалл торы
Жүктелген денелерде атомаралық байланыстың қирауы
ҚАТТЫ ДЕНЕНІҢ ІШКІ ҚҰРЫЛЫМЫ
Термопластарды жасау жолдары
Агрекаттық күй
Полимерлі материалдардың реологиясы және жылуфизикалық қасиеттерін зерттеу
Пәндер