Влияние времени на деформацию. Последействие. Ползучесть. Релаксация

Деформации некоторых материалов и напряжения в них, особенно с изменением температуры, изменяются во времени. Это явление называется ползучестью. Если к такому материалу приложена нагрузка, то деформации в нем сначала нарастают быстро, а затем все медленнее, пока нарастание не прекратится. Такой частный случай ползучести называется пластическим последействием. Например, труба паропровода непрерывно изменяет свой диаметр.

 Если после снятия нагрузки через некоторый промежуток времени первоначальные размеры тела полностью восстанавливаются, то такое поведение материала называют упругим последействием.

Другим частным случаем ползучести является релаксация – процесс уменьшения напряжений в материале при неизменной величине первоначально созданной в нем упругой деформации, например, уменьшение со временем усилия (напряжений) в затянутых болтах.

 

Механические свойства пластмасс

Пластмассы – искусственные смолы, в которые, как правило, введен какой-либо наполнитель (древесный, стекловолокнистый, металлический порошок и др.).

Достоинствами их являются малый удельный вес, высокая стойкость к агрессивным средам, малая теплопроводность, хороший внешний вид изделий, простота технологии их изготовления.

В зависимости от наполнителя пластмассы подразделяют на композиционные и слоистые.

Основные группы пластмасс работают в интервале от –200 до +250 ºС. Большинство пластмасс анизотропны.

Важнейшими из пластмасс являются текстолит и древесно-слоистые пластинки, применяемые в машиностроении для изготовления зубчатых колес и подшипников; стекловолокнистые анизотропные материалы (СВАМ), имеющие весьма большие перспективы применения для изготовления электроизоляции, кузовов автомобилей, корпусов

резервуаров и т.п.

СВАМ – высокопрочный материал. Предел прочности для различных его композиций = 500 ÷ 900 МПа, модуль упругости = 0,35·10⁵ МПа, т.е. материал достаточно жесткий.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких координатах строится диаграмма растяжения?

2. Что называется пределом пропорциональности, пределом упругости, пределом текучести, пределом прочности (или временным сопротивлением)? Что представляет собой площадка текучести?

3. Какие деформации называются упругими, а какие остаточными (пластическими)?

4. Какое явление называется наклепом?

5. Что называется условным пределом текучести? Для каких материалов определяется эта механическая характеристика?

6. Чем отличается диаграмма растяжения пластичной стали от диаграммы растяжения хрупкой стали?

7. Чем отличается диаграммы сжатия пластичной и хрупкой сталей от диаграмм растяжения?

8. Чем отличаются диаграмма сжатия чугуна от диаграммы растяжения?

9. Что называется остаточным относительным удлинением образца и остаточным относительным сужением шейки образца? Какое свойство материала они характеризуют?

10.  Какие материалы называются анизотропными?

11.  Что называется ползучестью, последействием, упругим последействием и релаксацией?