Прочность
Продолжение этого:
http://akostina76.ucoz.ru/blog/2018-06-12-5156
Вот, например, про ABS пластик:
http://3dtoday.ru/wiki/abs_plastic/
№
|
Величина
|
Значение
|
1
|
Температура стеклования
|
Около 105°C
|
2
|
Прочность на изгиб
|
41 МПа
|
3
|
Предел прочности на разрыв
|
22 МПа
|
4
|
Модуль упругости при растяжении
|
1627 Мпа
|
5
|
Относительное удлинение
|
6%
|
6
|
Усадка при охлаждении
|
До 0,8%
|
7
|
Плотность материала
|
Около 1,05 г/см³
|
С испытанием на растяжение и сжатие всё более менее понятно. Это круглый стержень, на котором висит груз:
https://www.youtube.com/watch?v=1dPNbX-KW3o
Предел прочности на разрыв это, так понимаю «вес груза», при котором стержень рвётся (там не совсем вес, потому величина в паскалях Па)
Как определялся предел прочности на изгиб не знаю. Может быть так:
https://www.youtube.com/watch?v=nFnu9aU1v4Q
Относительное удлинение (ли деформация) в процентах (стр 5) это от это:
… т.е это отношение изменение длины при растяжении к исходной длине. Подозреваю, что зря тут процент пририсован. Использовать надо не 6%, а цифру ε=0.06.
Модуль упругости (стр 4) обычно обозначается букой E и является частью закона упругости (Гука):
σ=E*ε
Про σ чуть ниже, но это то самое растяжение в Паскалях. Сразу видно, что что-то не получается если данные из таблицы засунуть в этот закон:
σ=22МПа; E=1627МПа, ε=0.06
тогда E*ε=1627*0.06=97.62МПа а вовсе не 22 МПа как в таблице.
Дело в том, что диаграмма растяжения имеет такой вид:
Если бы весь участок растяжения был упругим, и действовал бы линейный закон с этим самым E, то разрыв произошёл бы при нагрузке 97.62 МПа. Но материал начинает пластически разрушаться значительно раньше. Необратимые пластические деформации возникают уже при деформации ε(упр)=0.0135=22МПа/1627МПа. Все остальное удлинение (6% а не 1.35%) это уже растяжение «нитки» рвущегося стержня. Похоже что так. Предел упругости (σ) строго говоря не равен пределу прочности на разрыв. И у меня на картинке не так. Он чуть больше, но это примерно то же самое.
Что же касается самого σ в паскалях (а не килограммах веса и не ньютонах силы), то величина от давления у него потому что сила F (в Ньютонах) делился на квадрантный метр (точнее площадь сечения разрываемого стержня).
В данном случае растягиваемый стержень скорее всего имеет сечение 1см2, т.е 0.0001м2:
Возможно, во всяком случае. Это означает, что канат из пластика с диаметром 1.13см выдерживает 225 кг. Может и выдерживает.
Металлы:
http://steel-guide.ru/mexanicheskie-svojstva-stali/mexanicheskie-svojstva-stali.html
Твердость 45 HRC соответствует прочности при растяжении 1480 МПа. Если сравнить это с самыми прочными промышленными сплавами алюминия, меди и титана, которые грубо имеют прочность соответственно 570, 1220 и 1350 МПа, то станет ясно, что сталь прочнее всех этих материалов.
… Т.е утверждается что такой стальной канат выдерживает 15 тонн?...
Про эту… пластиковую бутылку:
http://www.polymerbranch.com/catalogp/view/7.html&viewinfo=2
Предел прочности при растяжении: 172 МПа.
… в три раза меньше чем алюминий но уже вполне сопоставимо.
С изгибом непонятно. Но и с первой координатой не всё понятно. Есть данные по растяжению, но нет по сжатию, а ведь и сжатие бывает и разрушение при нем тоже.
А ещё стержень можно не только гнуть но скручивать вдоль оси. Этого тоже нет в таблице. А где-то должно быть, и для полноценного использования материала это всё знать надо.
Тут возникает такое «страшное» понятие как тензор (напряжений и деформаций), т.е вся эта информация о том как гнули и растягивали и к каким деформациям по всем координатам это приводило засовывается в матрицу 3 на 3:
Это и будет полной информацией для каких-то условий (например для растяжений и сжатий при комнатной температуре).
|