Δύναμη διαρροής είναι η τάση που αντιστοιχεί στην υπολειπόμενη τιμή της επιμήκυνσης μετά την αφαίρεση του φορτίου. Ο προσδιορισμός αυτής της τιμής είναι απαραίτητος για την επιλογή των μετάλλων που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή. Εάν αυτή η παράμετρος δεν ληφθεί υπόψη, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μια εντατική διαδικασία ανάπτυξης παραμόρφωσης σε ένα εσφαλμένα επιλεγμένο υλικό. Είναι πολύ σημαντικό να λαμβάνετε υπόψη τις αντοχές διαρροής κατά το σχεδιασμό διαφόρων μεταλλικών κατασκευών.
Φυσικά χαρακτηριστικά
Η ισχύς απόδοσης αναφέρεται σε δείκτες αντοχής. Αντιπροσωπεύουν μια μακροπλαστική παραμόρφωση με μάλλον μικρή σκλήρυνση. Φυσικά, αυτή η παράμετρος μπορεί να αναπαρασταθεί ως χαρακτηριστικό του υλικού, δηλαδή: τάση, που αντιστοιχεί στη χαμηλότερη τιμή του σημείου διαρροής στο γράφημα (διάγραμμα) της τάνυσης των υλικών. Αυτό μπορεί επίσης να αναπαρασταθεί ως τύπος: σT=PT/F0, όπου PT σημαίνει το φορτίο τάσης διαρροής και το F0 αντιστοιχεί στο αρχικότην περιοχή διατομής του υπό εξέταση δείγματος. Το PT καθορίζει το λεγόμενο όριο μεταξύ των ελαστικών-πλαστικών και ελαστικών ζωνών παραμόρφωσης του υλικού. Ακόμη και μια ελαφρά αύξηση της τάσης (πάνω από DC) θα προκαλέσει σημαντική παραμόρφωση. Η αντοχή διαρροής των μετάλλων συνήθως μετριέται σε kg/mm2 ή N/m2. Η τιμή αυτής της παραμέτρου επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, για παράδειγμα, ο τρόπος θερμικής επεξεργασίας, το πάχος του δείγματος, η παρουσία στοιχείων κράματος και ακαθαρσιών, ο τύπος, η μικροδομή και τα ελαττώματα του κρυσταλλικού πλέγματος κ.λπ. Η αντοχή διαρροής αλλάζει σημαντικά με τη θερμοκρασία. Εξετάστε ένα παράδειγμα της πρακτικής σημασίας αυτής της παραμέτρου.
αντοχή διαρροής σωλήνων
Το πιο προφανές είναι η επίδραση αυτής της τιμής στην κατασκευή αγωγών συστημάτων υψηλής πίεσης. Σε τέτοιες κατασκευές, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ειδικός χάλυβας, ο οποίος έχει αρκετά μεγάλες αντοχές διαρροής, καθώς και ελάχιστους δείκτες κενού μεταξύ αυτής της παραμέτρου και της αντοχής σε εφελκυσμό. Όσο μεγαλύτερο είναι το όριο του χάλυβα, τόσο υψηλότερος, φυσικά, θα πρέπει να είναι ο δείκτης της επιτρεπόμενης τιμής της τάσης λειτουργίας. Αυτό το γεγονός έχει άμεσο αντίκτυπο στην αξία της αντοχής του χάλυβα και, κατά συνέπεια, σε ολόκληρη τη δομή στο σύνολό της. Λόγω του γεγονότος ότι η παράμετρος της επιτρεπόμενης τιμής σχεδιασμού του συστήματος καταπόνησης έχει άμεσο αντίκτυπο στην απαιτούμενη τιμή του πάχους τοιχώματος στους χρησιμοποιούμενους σωλήνες, είναι σημαντικό να υπολογιστούν όσο το δυνατόν ακριβέστερα τα χαρακτηριστικά αντοχής του χάλυβα που θα να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευήσωλήνες. Μία από τις πιο αυθεντικές μεθόδους για τον προσδιορισμό αυτών των παραμέτρων είναι η διεξαγωγή μελέτης σε ασυνεχές δείγμα. Σε όλες τις περιπτώσεις, απαιτείται να λαμβάνεται υπόψη η διαφορά μεταξύ των τιμών του υπό εξέταση δείκτη, αφενός, και των επιτρεπόμενων τιμών τάσης, αφετέρου.
Επιπλέον, πρέπει να γνωρίζετε ότι η αντοχή διαρροής του μετάλλου ρυθμίζεται πάντα ως αποτέλεσμα λεπτομερών επαναχρησιμοποιήσιμων μετρήσεων. Αλλά το σύστημα των επιτρεπόμενων τάσεων υιοθετείται σε συντριπτική πλειοψηφία βάσει προτύπων ή γενικά ως αποτέλεσμα των τεχνικών συνθηκών που πραγματοποιούνται, καθώς και βάσει της προσωπικής εμπειρίας του κατασκευαστή. Στα συστήματα σωληνώσεων κορμού, ολόκληρη η ρυθμιστική συλλογή περιγράφεται στο SNiP II-45-75. Έτσι, ο καθορισμός του συντελεστή ασφαλείας είναι μια αρκετά περίπλοκη και πολύ σημαντική πρακτική εργασία. Ο σωστός προσδιορισμός αυτής της παραμέτρου εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την ακρίβεια των υπολογισμένων τιμών της τάσης, του φορτίου και της αντοχής διαρροής του υλικού.
Κατά την επιλογή θερμομόνωσης για συστήματα σωληνώσεων, βασίζονται επίσης σε αυτόν τον δείκτη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτά τα υλικά έρχονται απευθείας σε επαφή με τη μεταλλική βάση του σωλήνα και, κατά συνέπεια, μπορούν να λάβουν μέρος σε ηλεκτροχημικές διεργασίες που επηρεάζουν αρνητικά την κατάσταση του αγωγού.
Υλικά τεντώματος
Η αντοχή εφελκυσμού καθορίζει την ποσότητα στην οποία η τάση θα παραμείνει ίδια ή θα μειωθεί παρά την επιμήκυνση. Δηλαδή, αυτή η παράμετρος θα φτάσει σε ένα κρίσιμο σημείο όταν υπάρξει μετάβαση από ελαστικό σεπεριοχή πλαστικής παραμόρφωσης του υλικού. Αποδεικνύεται ότι η αντοχή διαρροής μπορεί να προσδιοριστεί δοκιμάζοντας τη ράβδο.
Υπολογισμός Παρασκευή
Στην αντίσταση των υλικών, η αντοχή διαρροής είναι η τάση στην οποία αρχίζει να αναπτύσσεται η πλαστική παραμόρφωση. Ας δούμε πώς υπολογίζεται αυτή η τιμή. Σε πειράματα που πραγματοποιήθηκαν με κυλινδρικά δείγματα, η τιμή της κανονικής τάσης στη διατομή προσδιορίζεται τη στιγμή της εμφάνισης μη αναστρέψιμης παραμόρφωσης. Χρησιμοποιώντας την ίδια μέθοδο σε πειράματα με στρέψη σωληνοειδών δειγμάτων, προσδιορίζεται η αντοχή διατμητικής διαρροής. Για τα περισσότερα υλικά, αυτός ο δείκτης καθορίζεται από τον τύπο σT=τs√3. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η συνεχής επιμήκυνση ενός κυλινδρικού δείγματος σε ένα διάγραμμα κανονικής τάσης έναντι επιμήκυνσης έχει ως αποτέλεσμα την ανακάλυψη ενός λεγόμενου δοντιού διαρροής, δηλαδή μια απότομη μείωση της τάσης πριν συμβεί πλαστική παραμόρφωση.
Επιπλέον, η περαιτέρω ανάπτυξη μιας τέτοιας παραμόρφωσης σε μια ορισμένη τιμή συμβαίνει σε μια σταθερή τάση, η οποία ονομάζεται φυσικό FET. Εάν η περιοχή διαρροής (οριζόντια τομή του γραφήματος) έχει μεγάλη έκταση, τότε ένα τέτοιο υλικό ονομάζεται ιδανικά πλαστικό. Εάν το διάγραμμα δεν έχει πλατφόρμα, τότε τα δείγματα ονομάζονται σκλήρυνση. Σε μια τέτοια περίπτωση, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί με ακρίβεια η τιμή στην οποία θα συμβεί πλαστική παραμόρφωση.
Ποια είναι η υπό όρους ισχύς απόδοσης;
Ας καταλάβουμε ποια είναι αυτή η παράμετρος. Σε περιπτώσεις που το διάγραμμα τάσεων δεν έχει έντονες περιοχές, απαιτείται ο προσδιορισμός του υπό όρους FET. Αυτή είναι λοιπόν η τιμή τάσης στην οποία η σχετική υπολειπόμενη τάση είναι 0,2 τοις εκατό. Για τον υπολογισμό του στο διάγραμμα τάσεων κατά μήκος του άξονα ορισμού ε, είναι απαραίτητο να παραμεριστεί μια τιμή ίση με 0, 2. Από αυτό το σημείο σχεδιάζεται μια ευθεία γραμμή, παράλληλη με την αρχική τομή. Ως αποτέλεσμα, το σημείο τομής της ευθείας γραμμής με τη γραμμή του διαγράμματος καθορίζει την τιμή της υπό όρους αντοχής διαρροής για ένα συγκεκριμένο υλικό. Αυτή η παράμετρος ονομάζεται επίσης τεχνική PT. Επιπλέον, οι δυνάμεις διαρροής υπό όρους σε στρέψη και κάμψη διακρίνονται ξεχωριστά.
Ροή τήξης
Αυτή η παράμετρος καθορίζει την ικανότητα των λιωμένων μετάλλων να γεμίζουν γραμμικά σχήματα. Η ρευστότητα τήγματος για κράματα και μέταλλα έχει τον δικό της όρο στη μεταλλουργική βιομηχανία - ρευστότητα. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι το αντίστροφο του δυναμικού ιξώδους. Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) εκφράζει τη ρευστότητα ενός ρευστού σε Pa-1c-1.
Προσωρινή αντοχή εφελκυσμού
Ας δούμε πώς προσδιορίζεται αυτό το χαρακτηριστικό των μηχανικών ιδιοτήτων. Η αντοχή είναι η ικανότητα ενός υλικού, κάτω από ορισμένα όρια και συνθήκες, να αντιλαμβάνεται διάφορες επιρροές χωρίς να καταρρέει. Οι μηχανικές ιδιότητες προσδιορίζονται συνήθως χρησιμοποιώντας διαγράμματα υπό όρους τάσης. Για δοκιμή, στάνταρδείγματα. Τα όργανα δοκιμής είναι εξοπλισμένα με συσκευή που καταγράφει το διάγραμμα. Η αύξηση των φορτίων που υπερβαίνουν τον κανόνα προκαλεί σημαντική πλαστική παραμόρφωση στο προϊόν. Η αντοχή διαρροής και η αντοχή εφελκυσμού αντιστοιχούν στο υψηλότερο φορτίο που προηγείται της πλήρους καταστροφής του δείγματος. Στα όλκιμα υλικά η παραμόρφωση συγκεντρώνεται σε μια περιοχή, όπου εμφανίζεται τοπικό στένωση της διατομής. Λέγεται και λαιμός. Ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης πολλαπλών ολισθήσεων, σχηματίζεται υψηλή πυκνότητα εξαρθρώσεων στο υλικό και προκύπτουν επίσης οι λεγόμενες ασυνέχειες πυρήνων. Ως αποτέλεσμα της μεγέθυνσής τους, εμφανίζονται πόροι στο δείγμα. Συγχωνεύοντας μεταξύ τους, σχηματίζουν ρωγμές που διαδίδονται στην εγκάρσια κατεύθυνση προς τον άξονα τάσης. Και την κρίσιμη στιγμή, το δείγμα καταστρέφεται ολοσχερώς.
Τι είναι μια ράβδος οπλισμού PT;
Αυτά τα προϊόντα αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του οπλισμένου σκυροδέματος, που προορίζονται, κατά κανόνα, να αντέχουν στις δυνάμεις εφελκυσμού. Συνήθως χρησιμοποιείται χαλύβδινος οπλισμός, αλλά υπάρχουν και εξαιρέσεις. Αυτά τα προϊόντα πρέπει να συνεργάζονται με τη μάζα του σκυροδέματος σε όλα τα στάδια φόρτωσης αυτής της κατασκευής, χωρίς εξαίρεση, και να έχουν πλαστικές και ανθεκτικές ιδιότητες. Και επίσης πληρούν όλες τις προϋποθέσεις εκβιομηχάνισης αυτών των τύπων εργασίας. Οι μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα που χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων καθορίζονται από τη σχετική GOST και τις τεχνικές συνθήκες. Το GOST 5781-61 προβλέπει τέσσερις κατηγορίες αυτών των προϊόντων. Οι τρεις πρώτες προορίζονται για συμβατικές κατασκευές, καθώς και για μη τεντωμένες ράβδους σε προκαταπονημένα συστήματα. Η αντοχή διαρροής του οπλισμού, ανάλογα με την κατηγορία προϊόντος, μπορεί να φτάσει τα 6000 kg/cm2. Έτσι, για την πρώτη κατηγορία, αυτή η παράμετρος είναι περίπου 500 kg/cm2, για τη δεύτερη - 3000 kg/cm2, για την τρίτη 4000 kg/cm 2, ενώ το τέταρτο έχει 6000 kg/cm2.
αντοχή διαρροής χάλυβα
Για επιμήκη προϊόντα στη βασική έκδοση του GOST 1050-88, παρέχονται οι ακόλουθες τιμές PT: βαθμός 20 - 25 kgf/mm2, βαθμός 30 - 30 kgf/mm 2, μάρκα 45 - 36 kgf/mm2. Ωστόσο, για τους ίδιους χάλυβες, που κατασκευάζονται με προηγούμενη συμφωνία μεταξύ του καταναλωτή και του κατασκευαστή, οι αντοχές διαρροής μπορεί να έχουν διαφορετικές τιμές (το ίδιο GOST). Έτσι, ο χάλυβας ποιότητας 30 θα έχει PT στην ποσότητα από 30 έως 41 kgf/mm2 και ο βαθμός 45 θα είναι στην περιοχή 38-50 kgf/mm 2.
Συμπέρασμα
Κατά το σχεδιασμό διαφόρων μεταλλικών κατασκευών (κτίρια, γέφυρες κ.λπ.), η αντοχή διαρροής χρησιμοποιείται ως δείκτης του προτύπου αντοχής κατά τον υπολογισμό των τιμών των επιτρεπόμενων φορτίων σύμφωνα με τον καθορισμένο συντελεστή ασφαλείας. Αλλά για τα δοχεία πίεσης, η τιμή του επιτρεπόμενου φορτίου υπολογίζεται με βάση το PT, καθώς και την αντοχή σε εφελκυσμό, λαμβάνοντας υπόψη τις προδιαγραφές των συνθηκών λειτουργίας.
