Как найти предел прочности

Предел прочности представляет собой механическое напряжение σB, по достижении которого вследствие воздействия на предмет материал начинает разрушаться. Более правильным термином для этого явления, принятым ГОСТом, является определение «временное сопротивление разрушению», обозначающее напряжение, соответствующее максимальному усилию, после которого произойдет разрыв опытного образца при проводимых испытаниях.

Инструкция

1. Предел прочности определяется, исходя из той теории, что любой материал в состоянии бесконечно долгое время выдерживать статическую нагрузку любой силы, если она образует напряжения, количественная величина которых не превышает временное сопротивление. Если на материал оказывается сопротивление, которое равно временному напряжению, разрушение опытного образца случится через неопределенный конечный временной промежуток.
2. Для измерения предела прочности применяют также понятия пределов текучести, пропорциональности, выносливости и др. Значение временного сопротивления разрушению на растяжение материала и на его сжатие для разных веществ существенно различаются. Для хрупких материалов, к которым относится керамика, предел прочности на сжатие больше его значения на растяжение, для композитных материалов характерна противоположная ситуация, а пластмассы и металлы обычно показывают одинаковый предел прочности в обоих направлениях.
3. Чтобы вычислить предел прочности, необходимо знать силу, которая возникает в теле при деформации предмета, и площадь воздействия на предмет сторонней силы. Механическое напряжение в определенной точке равно отношению внутренней силы в ньютонах к единице площади в определенной точке сечения в м2. Т.е. внешнее воздействие направлено на изменение положения частиц вещества относительно друг друга, а то напряжение, которое возникает в веществе при этом, мешает этому изменению местоположения и ограничивают его распространение. Выделяют нормальное и касательное механическое напряжение, которые разнятся по направлению приложения силы.
4. В виде формулы σB выражается как Q = FS, где S - это площадь воздействия, а F - сила деформации, образовавшаяся в теле.Максимально возможное число механического напряжения для конкретного вещества и является пределом его прочности. Так пределом для стали будет 24000 МПа, а пределом напряжения для нейлона - 500 МПа.