background image

 

 

WŁAŚCIWOŚCI 
SPRĘŻYSTE

Materiałoznawstwo 26 XI 2009

Monika Kozłowska

background image

 

 

RODZAJE ODKSZTAŁCEŃ

Ciała materialne pod wpływem działających sił ulegają odkształceniom
Możemy je podzielić stosując różne kryteria na 3 rodzaje:

odkształcenia postaci i objętości

 – ciała pod działaniem sił zewnętrznych 

zmieniają swoje pierwotne kształty. W zależności od sposobu działania siły, 

która powoduje odkształcenie wyróżnia się podstawowe rodzaje odkształceń

                                            rozciąganie

                                        ściskanie

                                      ścinanie

                                         skręcanie

                                       zginanie

odkształcenia bezwzględne i względne 

– aby określić wielkość 

odkształcenia, przy którym zmienia się jakaś wielkość x, charakteryzująca 

kształt

      lub rozmiary ciała, podajemy odkształcenie względne Δx/x, czyli stosunek
      odkształcenia bezwzględnego Δx do pierwotnej wartości wielkości x.

odkształcenia trwałe i sprężyste 

background image

 

 

RODZAJE ODKSZTAŁCEŃ 

CD.

odkształcenia trwałe

     Jest skutkiem działania sił o wartościach większych od 

określonej wartości krytycznej; ciało nie powraca do 
swego poprzedniego kształtu ponieważ następuje 
przekroczenie zakresu sprężystości.

odkształcenie sprężyste

     odkształcenie doskonale sprężyste tj. takie które zanika 

po usunięciu siły odkształcającej ciało (tzw. ciało 
sprężyste) powraca do stanu początkowego 

background image

 

 

PRAWO HOOKE’A

Niewielkie odkształcenia ciał sprężystych można 
traktować jako doskonale sprężyste. Wielkość 
tych odkształceń podlega wówczas prawu 
Hooke’a
.

 Doświadczalnie potwierdzono, że odkształcenie 
względne ciała jest proporcjonalne do przyłożonej 
siły zewnętrznej i odwrotnie proporcjonalne do 
przekroju poprzecznego odkształcanego ciała. 
Współczynnikiem proporcjonalności w tej 
zależności jest współczynnik sprężystości

Można je wyrazić wzorem σ= ε*E

background image

 

 

PODSTAWOWE RODZAJE 
ODKSZTAŁCEŃ SPRĘŻYSTYCH

jednokierunkowe rozciąganie (lub 
ściskanie) 

rozciąganie (lub) ściskanie we 
wszystkich kierunkach

skręcanie

ścinanie 

zginanie 

background image

 

 

ROZCIĄGANIE ( 

LUB 

ŚCISKANIE) 

JEDNOKIERUNKOWE

podczas próby 
rozciągnięcia pręt 
wydłuży się o ∆l, 
jednocześnie wymiary 
poprzeczne ulegają 
zmniejszeniu

 w rzeczywistości rzadko 
mamy do czynienia z 
sytuacją, w której pręt 
ściskany zostanie 
zniszczony na skutek 
przekroczenia jego 
wytrzymałości na 
ściskanie. 

background image

 

 

ODKSZTAŁCENIA WE 
WSZYSTKICH KIERUNKACH

występują przy równomiernym 
rozmieszczeniu sił ściskających (lub 
rozciągających) na całej powierzchni ciała

dla próbki izotropowej (tzn. takiej, która 
ma jednakowe właściwości we wszystkich 
kierunkach) względna zmiana się 
wymiarów jest proporcjonalna do 
powstającego w ciele naprężenia

background image

 

 

ODKSZTAŁCENIE SKRĘCANIA

pojawia się kiedy jeden koniec próbki jest 
zamocowany nieruchomo, a na drugi działają 
dwie siły styczne, równe co do wielkości, lecz 
przeciwnie skierowane

background image

 

 

ścinanie – para sił powoduje ścięcie 
elementu

zginanie – odkształcenie próbki 
pomiędzy dwiema parami sił o równych 
momentach.

background image

 

 

STAŁE MATERIAŁOWE W 
PRAKTYCE INŻYNIERSKIEJ

background image

 

 

STAŁE SPRĘŻYSTOŚCI „C”

Anizotropia właściwości 

kryształów wymaga opisu 

poszczególnych 

składowych naprężenia i 

odkształcenia

1)Siły oddziaływań 

międzyatomowych w 

funkcji odległości między 

cząsteczkami 

1 – siły odychania

2 – siły przyciągania

3 – wypadkowa sił

2) Potencjał między dwoma 

atomami 

background image

 

 

„C”

Rozpatrujemy jaka 
jest zależność 
naprężenia w funkcji 
odkształcenia dla 
atomów odchylanych 
od położenia 
równowagowego 
przez siłę 
zewnętrzną.

background image

 

 

„C”

W celu 

wyznaczenia 

współczynnika 

kierunkowego  

stycznej do 

krzywej F(r), 

przechodzącej w 

pobliżu punktu 

r

0

, wprowadza 

się 

stałą 

sprężystości C

background image

 

 

OPIS WŁAŚCIWOŚCI 
IZOTROPOWYCH

background image

 

 

materiały kruche - posiadają mały 
zakres sprężystości, brak jest zakresu 
plastyczności. np. szkło, ceramika

materiały plastyczne  - duży zakres 
plastyczności, trudno jest w tych 
materiałach określić wytrzymałość i 
punkt zerwania np. glina, plastelina

background image

 

 

NIESPRĘŻYSTOŚĆ

inne określenie to 
sprężystość 
opóźniona

relacja pomiędzy 
zmianami modułu 
Younga, mierzonego 
w oparciu o 
zewnętrzne 
obciążenia a czasem, 
w jakim przebiegały

background image

 

 

Kompozyt wytworzony przez 
naukowców z Caltech 

background image

 

 

DZIĘKUJĘ


Document Outline