Читать онлайн «Механика материалов (методы механических испытаний материалов)»
Автор И. Р. Кузеев
В. И. Грызунов
Е. В. Пояркова
И. Р. Кузеев
Механика материалов
(методы механических испытаний материалов)
Учебное пособие
2-е издание, стереотипное
Допущено Учебно-методическим объединением высших учебных
заведений РФ по образованию в области материаловедения,
технологии материалов и покрытий в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений, обучающихся
по направлению подготовки бакалавров 150100 Материаловедение
и технологии материалов
Москва
Издательство «ФЛИНТА»
2015
УДК 620. 10
ББК 30. 121
Г75
Рецензенты:
Сердюк А. И. , доктор технических наук, профессор,
директор Аэрокосмического института
ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»;
Чурсин В. Б. , кандидат физико-математических наук, доцент
кафедры общих и профессиональных дисциплин филиала
ФГБОУ ВПО «Самарский государственный университет путей
сообщения» в г. Орске;
Шаповалов А. Н. , кандидат технических наук, доцент,
зам. директора по инновациям и развитию
Новотроицкого филиала ФГАОУ ВПО «Национальный
исследовательский технологический университет "МИСиС"»
Грызунов В. И. Г75 Механика материалов (методы механических испытаний материалов)
[Электронный ресурс]: учеб. пособие / В. И. Грызунов, Е. В. Поярко-ва,
И. Р. Кузеев. – 2-е изд. , стер. – М. : ФЛИНТА, 2015. – 228 с. ISBN 978-5-9765-2481-1
В учебном пособии рассмотрены современные методы измерений
механических величин и различные способы обработки результатов
испытаний. Приведены описания лабораторных работ по всем разделам
учебной программы. Для студентов, обучающихся по программам высшего профессио-
нального образования по направлению подготовки бакалавров 150100
«Материаловедение и технологии материалов» при изучении дисциплины
«Механика материалов и основы конструирования». УДК 620. 10
ББК 30. 121
ISBN 978-5-9765-2481-1 © Грызунов В. И. , 2015
© Пояркова Е. В. , 2015
© Кузеев И. Р. , 2015
© Издательство «ФЛИНТА», 2015
Содержание
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 6
Краткие исторические сведения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9
1 Методы определения механических свойств ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 13
1. 1 Общая характеристика механических испытаний ... ... ... ... ... ... . 13
1. 1. 1 Классификация механических испытаний ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1. 1. 2 Изучение напряжений и деформаций на моделях ... ... ... ... . . 16
1. 2 Определение механических характеристик материалов ... ... ... 21
1. 2. 1 Механические свойства материалов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 21
1. 2. 2 Диаграмма деформации ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
1. 2. 3 Упругие свойства ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 25
1. 2. 4 Сопротивление пластической деформации ... ... ... ... ... ... ... ... . 26
1. 2. 5 Характеристики пластичности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 27
1. 2. 6 Характеристики разрушения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 28
1. 2. 7 Временная зависимость прочности ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 32
2 Особенности разрушения материалов при различных условиях
нагружения ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
2. 1 Виды разрушения при статической нагрузке ... ... ... ... ... ... ... ... . . 35
2. 2 Влияние типа напряженного состояния на разрушение ... ... ... 36
2. 2. 1 Разрушение при растяжении ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 37
2. 2. 2 Разрушение при сжатии ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40
2. 2. 3 Разрушение при кручении ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 43
2. 2. 4 Разрушение при изгибе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 46
2. 2. 5 Разрушение при плоском напряженном состоянии ... ... ... ... 47
2. 2. 6 Разрушение при плоской деформации ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49
2. 3 Развитие трещины при статическом нагружении ... ... ... ... ... ... . . 50
2. 4 Разрушение под действием циклически изменяющихся
напряжений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54
2. 5 Влияние изменения температуры ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 57
2. 6 Влияние скорости нагружения ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 59
2. 7 Долговременная статическая прочность ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 62
2. 8 Роль напряженного состояния в развитии разрушения ... ... ... . 65
3 Описание лабораторных работ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 68
3. 1 Растяжение (сжатие) при статическом нагружении ... ... ... ... ... . 68
3. 1. 1 Лабораторная работа 1.
