Transcript File
TÕMBETEST JA ELASTSUST ISELOOMUSTAVAD PARAMEETRID Anette Ottesson Tartu Ülikool 2013 TÕMBETEST Tõmbekatseks valmistatakse proovitavast materjalist standardmõõtmetega proovikehad. Uuritavast materjalist proovikeha mõjutatakse aina suureneva koormusega. Proovikehi tõmmatakse spetsiaalsel tõmbemasinal, mis on tavaliselt varustatud isekirjutiga. Viimane joonistab vastava tõmbediagrami. Saame nii materjali tugevuspiiri kui ka suhtelise pikenemise. Jälgitakse deformatsiooni sõltuvust tõmbejõu suurusest. TÕMBETEST Tõmbejõud (F) - katsekeha deformeerimiseks rakendatav jõud tõmbekatsel Pinge (σ) - deformatsiooni tekitamiseks rakendatav tõmbejõud (F) katsekeha ristlõike pindala S suhtes σ= F/S Pikenemine (∆l) - katsekeha pikkuse suurenemine tõmbejõu (F) mõjul Deformatsioon (ε) - katsekeha pikenemise ∆l ja algpikkuse l0 suhe ε=∆l/ l0 TÕMBEDIAGRAMM – KEHA PIKENEMINE TÕMBEJÕU MÕJUL Elastse deformatsiooni piirkonnas – keha pikeneb võrdeliselt koormuse kasvuga Plastse deformatsiooni piirkonnas – keha pikeneb ilma, et koormus väga suureneks. Nimetatakse materjali voolavuseks. TÕMBETESTIST MÄÄRATAKSE MATERJALI TUGEVUSNÄITAJAD: Võrdelisuse ehk proportsionaalsuse piir Voolavuspiir Tinglik voolavuspiir Tugevuspiir ehk tõmbe tugevus Youngi moodul e. elastsusmoodul tõmbel Materjali elastne tagasivetrumine Elastsuse energia ehk elastse deformatsiooni energia Materjali kogu suhteline pikenemine Materjali sitkus Materjali staatiline väsimus Materjali plastsusnäitajad Katkevenivus Katkeahenemine Võrdelisuse ehk proportsionaalsuse piir pr Suurim koormus ja sellele vastav pinge, mille puhul suhteline pikenemine on võrdeline mõjuva pingega. Voolavuspiir voolavus Selles punkti ületamisel pole keha pikenemine enam võrdeline koormuse kasvuga. Toimub katsekeha plastne deformatsioon. Kui materjalil pikk voolavuspiirkond, siis ta talub suuri deformatsioone. Kui materjalil voolavuspiir peaaegu puudub, siis ta ouruneb kergelt (nimetatakse rabedaks). Tinglik voolavuspiir 0,01% Y.S. Jäävpikenemine saavutab etteantud väärtuse, näiteks 0,1 % või 0,2%. Tõmbe tugevus ehk tugevuspiir tugevus Maksimaalne pinge enne objekti purunemist. Youngi moodul e. elastsusmoodul tõmbel: E = σpr /εpr Elastsusmoodul iseloomustab materjali elastset jäikust (elastic stiffness) olles pinge ja deformatsiooni jagatis. Materjali elastne tagasivetrumine Materjali maksimaalne pikenemine, mis taastub: σvoolavus/E Elastsuse energia e. elastse deformatsiooni energia Energia aine ruumalaühiku kohta, mida vajatakse keha deformeerimiseks elastsuse piirini. Elastse deformatsiooni energia suurust iseloomustab tõmbediagrammil graafiku alune pindala kuni võrdelisuse piirini. Epr = Fpr Δl pr /2 Elastse deformatsiooni energia suuruse leidmine tõmbediagrammi graafikult: Materjali kogu suhteline pikenemine Suhtelise pikenemise protsent, mis on elastse ja plastse deformatsiooni summa. Materjali sitkus Materjali omadus koormamisel enne purunemist taluda olulist deformeerumist. Sitkus on materjali rabeduse kvalitatiivne näitaja. Leitakse tõmbediagrammi aluse pindala kaudu: Materjali staatiline väsimus Materjali tugevuse alanemine vahelduva koormuse mõjul. Materjali plastsusnäitajad: Materjali katkevenivus Iseloomustab materjali plastsust, mis määratakse tõmbekatsel kui: A = l - l0 /lo (lo - keha algpikkus, l - keha pikkus pärast purunemist ) Katseahenemine Z Suhteline ahenemine pärast katkemist. Z = (S0 – S) / S0 (So - keha algristlõikepindala ja S - keha minimaalne ristlõikepindala katkemiskohas) SÕLTUVALT MATERJALIST ON PINGE-SUHTELISE PIKENEMISE DIAGRAMMID VÄGA ERINEVAD: Pehme ja sitke Kõva ja sitke Pehme ja habras (rabe) Jäik Pehme ja sitke (vastupidav) Kõva ja sitke Pehme ja nõrk Kõva ja habras Email ja dentiin. Email kõvem, ent dentiin sitkem. KASUTATUD ALLIKAD Õpetus hambaravimaterjalidest 4. ja 5. loeng http://www.eope.ee/_download/euni_repository/file/1210/Peat% C3%BCkid.zip/7_ptk.pdf