Главная | Обратная связь

Испытания материалов при кручении.

Тело, нагруженное моментами, действующими в плоскостях, перпендикулярных его продольной оси, испытывает кручение. При этом в поперечных сечениях возникает только одно внутреннее усилие – крутящий момент. Нагруженные крутящими моментами тела испытывают деформацию сдвига, то есть происходит смещение соседних элементарных участков материала на некоторый угол сдвига g под действием возникающих касательных напряжений t. Зависимость между напряжением (t) и углом сдвига (g), то на некотором начальном участке она будет представлять собой прямую (аналогично случаю растяжения), и для данного участка справедлив закон Гука при сдвиге t = G×g, где G – модуль упругости материала при сдвиге (модуль сдвига). Статические испытания при кручении осуществляют двумя равными по величине и противоположно направленными крутящими моментами, действующими в плоскости, нормальной к оси образца. Кручению обычно подвергают образцы цилиндрической формы. В качестве меры деформации в процессе испытаний фиксируется угол закручивания j как функцию крутящего момента (М_кр). Диаграмма кручения состоит из участков упругой (0p) и пластической (pk) деформаций. По диаграмме определяют крутящие моменты, соответствующие пределу пропорциональности (М_пц), упругости (М_упр), текучести (М_0,3) и прочности (М_k), причем все свойства выражают через касательные напряжения по формуле (для цилиндрического образца) , где М – крутящий момент;W – момент сопротивления сечения образца при кручении;d – диаметр образца. Предел пропорциональности, определяемый при кручении – это условное касательное напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между напряжением и деформацией достигает такой величины, когда тангенс угла, образуемого касательной к диаграмме и осью деформаций (tg b') превышает первоначальное значение (tg b) на 50%. Определяемый при кручении предел текучести (t_0,3), как правило, условный – это касательное напряжение, которому соответствует остаточный относительный сдвиг на 0,3%. Относительный сдвиг (g) определяют по формуле ,где j - угол закручивания; l – длина образца; d – диаметр образца.