Глава 4. Механические свойства конструкционных материалов

Для оценки прочности конструкции необходимо изучить свойства материала в служебных условиях при действии внешних нагрузок, температур и т.д. Свойства материалов определяются величиной напряжений и деформаций, соответствующих началу физических процессов, которые по ряду причин считаются характерными. Таково, например, образование пластических деформаций, или процесс развития трещины или разрушения. Все упомянутые физические явления зависят не только от величины внешних нагрузок, действующих на образец материала, но и от типа напряженного состояния, в котором он находится. Наиболее просто реализуемым является одноосное напряженное состояние. Это обусловило, что в большинстве случаев механические характеристики материалов изучают в условиях одноосного напряженно-деформированного состояния.

К основным свойствам материалов можно отнести:

а) статическую прочность - способность материала сопротивляться однократному медленно изменяющемуся внешнему механическому воздействию;

б) сопротивление усталости – способность материала сопротивляться циклическому внешнему механическому воздействию;

в) трещиностойкость – способность материала, поврежденному трещиной, сопротивляться однократному медленно изменяющемуся внешнему механическому воздействию.

Механические свойства материалов могут быть оценены в результате изучения данных испытаний образцов, выполненных из исследуемых материалов. Испытания проводят путем приложения к образцам соответствующих нагрузок и сопровождаются регистрацией при помощи специальных приборов и приспособлений, величины нагрузок и соответствующих им изменений размеров образца, размеров повреждений, числа циклов и т.д.