Opbrengststerkte is de spanning die overeenkomt met de restwaarde van rek nadat de belasting is verwijderd. De bepaling van deze waarde is noodzakelijk voor de selectie van metalen die bij de productie worden gebruikt. Als met deze parameter geen rekening wordt gehouden, kan dit leiden tot een intensief proces van vervormingsontwikkeling in een verkeerd geselecteerd materiaal. Het is erg belangrijk om rekening te houden met de vloeigrens bij het ontwerpen van verschillende metalen constructies.
Fysieke kenmerken
Opbrengststerkte verwijst naar sterkte-indicatoren. Ze vertegenwoordigen een macroplastische vervorming met een vrij kleine verharding. Fysiek kan deze parameter worden weergegeven als een eigenschap van het materiaal, namelijk: spanning, die overeenkomt met de lagere waarde van de vloeigrens in de grafiek (diagram) van het rekken van materialen. Dit kan ook worden weergegeven als een formule: σT=PT/F0, waarbij PT betekent de vloeispanningsbelasting, en F0 komt overeen met het origineelhet dwarsdoorsnede-oppervlak van het beschouwde monster. PT legt de zogenaamde grens tussen de elastisch-plastische en elastische vervormingszones van het materiaal. Zelfs een lichte toename van de spanning (boven DC) zal aanzienlijke vervorming veroorzaken. De vloeigrens van metalen wordt meestal gemeten in kg/mm2 of N/m2. De waarde van deze parameter wordt beïnvloed door verschillende factoren, bijvoorbeeld de warmtebehandelingsmodus, de dikte van het monster, de aanwezigheid van legeringselementen en onzuiverheden, het type, de microstructuur en defecten van het kristalrooster, enzovoort. De vloeigrens verandert aanzienlijk met de temperatuur. Bekijk een voorbeeld van de praktische betekenis van deze parameter.
Opbrengststerkte van buizen
Het meest voor de hand liggend is de invloed van deze waarde bij de aanleg van pijpleidingen van hogedruksystemen. In dergelijke constructies moet speciaal staal worden gebruikt, dat voldoende grote vloeigrens heeft, evenals minimale spleetindicatoren tussen deze parameter en de treksterkte. Hoe groter de limiet van staal, des te hoger zou natuurlijk de indicator moeten zijn van de toegestane waarde van de bedrijfsspanning. Dit feit heeft een directe invloed op de waarde van de sterkte van staal, en daarmee op de hele constructie als geheel. Omdat de parameter van de toelaatbare ontwerpwaarde van het spanningssysteem een directe invloed heeft op de vereiste waarde van de wanddikte in de gebruikte buizen, is het belangrijk om zo nauwkeurig mogelijk de sterkte-eigenschappen van het staal te berekenen dat zal worden gebruikt in de fabricagepijpen. Een van de meest authentieke methoden voor het bepalen van deze parameters is het uitvoeren van een onderzoek op een discontinue steekproef. In alle gevallen moet rekening worden gehouden met het verschil tussen de waarden van de betreffende indicator enerzijds en de toelaatbare spanningswaarden anderzijds.
Bovendien moet u weten dat de vloeigrens van het metaal altijd wordt bepaald als resultaat van gedetailleerde herbruikbare metingen. Maar het systeem van toelaatbare spanningen wordt overweldigend aangenomen op basis van normen of in het algemeen als gevolg van de uitgevoerde technische omstandigheden, evenals op basis van de persoonlijke ervaring van de fabrikant. In hoofdleidingsystemen wordt de volledige verzameling van regelgeving beschreven in SNiP II-45-75. Het instellen van de veiligheidsfactor is dus een nogal gecompliceerde en zeer belangrijke praktische taak. De juiste bepaling van deze parameter hangt volledig af van de nauwkeurigheid van de berekende waarden van spanning, belasting en de vloeigrens van het materiaal.
Bij het kiezen van thermische isolatie voor leidingsystemen vertrouwen ze ook op deze indicator. Dit is te wijten aan het feit dat deze materialen rechtstreeks in contact komen met de metalen basis van de pijp en bijgevolg kunnen deelnemen aan elektrochemische processen die de toestand van de pijpleiding nadelig beïnvloeden.
Stretchmaterialen
Trektreksterkte bepa alt de mate waarin de spanning gelijk blijft of afneemt ondanks rek. Dat wil zeggen, deze parameter zal een kritiek punt bereiken wanneer er een overgang is van elastisch naarplastische vervormingsgebied van het materiaal. Het blijkt dat de vloeigrens kan worden bepaald door de staaf te testen.
Vrij berekening
In de weerstand van materialen is de vloeigrens de spanning waarbij plastische vervorming begint te ontstaan. Laten we eens kijken hoe deze waarde wordt berekend. In experimenten met cilindrische monsters wordt de waarde van de normaalspanning in de doorsnede bepaald op het moment dat onomkeerbare vervorming optreedt. Gebruikmakend van dezelfde methode bij experimenten met torsie van buisvormige monsters, wordt de afschuifvloeisterkte bepaald. Voor de meeste materialen wordt deze indicator bepaald door de formule σT=τs√3. In sommige gevallen resulteert continue verlenging van een cilindrisch monster in een diagram van normale spanning versus rek in de ontdekking van een zogenaamde vloeitand, d.w.z. een scherpe afname van de spanning voordat plastische vervorming optreedt.
Bovendien vindt verdere groei van een dergelijke vervorming tot een bepaalde waarde plaats bij een constante spanning, die een fysieke FET wordt genoemd. Als het opbrengstgebied (horizontaal gedeelte van de grafiek) een grote omvang heeft, wordt zo'n materiaal idealiter plastic genoemd. Als het diagram geen platform heeft, worden de monsters verharding genoemd. In een dergelijk geval is het onmogelijk om nauwkeurig de waarde te specificeren waarbij plastische vervorming zal optreden.
Wat is de voorwaardelijke vloeigrens?
Laten we uitzoeken wat deze parameter is. In gevallen waarin het spanningsdiagram geen uitgesproken gebieden heeft, is het nodig om de voorwaardelijke FET te bepalen. Dit is dus de spanningswaarde waarbij de relatieve restrek 0,2 procent is. Om het te berekenen op het spanningsdiagram langs de definitie-as ε, is het noodzakelijk om een waarde gelijk aan 0, 2 opzij te zetten. Vanaf dit punt wordt een rechte lijn getrokken, evenwijdig aan de beginsectie. Hierdoor bepa alt het snijpunt van de rechte lijn met de lijn van het diagram de waarde van de voorwaardelijke vloeigrens voor een bepaald materiaal. Deze parameter wordt ook wel technische PT genoemd. Bovendien worden voorwaardelijke vloeigrenswaarden bij torsie en buiging afzonderlijk onderscheiden.
Smeltstroom
Deze parameter bepa alt het vermogen van gesmolten metalen om lineaire vormen te vullen. Smeltvloeibaarheid voor metaallegeringen en metalen heeft zijn eigen term in de metallurgische industrie - vloeibaarheid. In feite is dit het omgekeerde van dynamische viscositeit. Het International System of Units (SI) drukt de vloeibaarheid van een vloeistof uit in Pa-1c-1.
Tijdelijke treksterkte
Laten we eens kijken hoe dit kenmerk van mechanische eigenschappen wordt bepaald. Kracht is het vermogen van een materiaal om, onder bepaalde grenzen en omstandigheden, verschillende invloeden waar te nemen zonder te bezwijken. Mechanische eigenschappen worden meestal bepaald met behulp van voorwaardelijke spanningsdiagrammen. Voor testen, standaardmonsters. Testinstrumenten zijn uitgerust met een apparaat dat het diagram registreert. Toenemende belastingen boven de norm veroorzaken aanzienlijke plastische vervorming in het product. De vloeigrens en treksterkte komen overeen met de hoogste belasting die voorafgaat aan de volledige vernietiging van het monster. In ductiele materialen is de vervorming geconcentreerd in één gebied, waar een lokale vernauwing van de doorsnede optreedt. Het wordt ook wel de nek genoemd. Door de ontwikkeling van meervoudige slips ontstaat er een hoge densiteit aan dislocaties in het materiaal en ontstaan ook zogenaamde nucleating discontinuïteiten. Als gevolg van hun vergroting verschijnen poriën in het monster. Ze versmelten met elkaar en vormen scheuren die zich voortplanten in de dwarsrichting op de spanningsas. En op het kritieke moment wordt het monster volledig vernietigd.
Wat is een wapening PT?
Deze producten maken integraal deel uit van gewapend beton en zijn in de regel bedoeld om trekkrachten te weerstaan. Meestal wordt stalen wapening gebruikt, maar er zijn uitzonderingen. Deze producten moeten zonder uitzondering samenwerken met de betonmassa in alle stadia van het laden van deze constructie, en hebben plastische en duurzame eigenschappen. En voldoen ook aan alle voorwaarden voor industrialisatie van dit soort werk. De mechanische eigenschappen van het staal dat wordt gebruikt bij de vervaardiging van fittingen, worden bepaald door de relevante GOST en technische voorwaarden. GOST 5781-61 voorziet in vier klassen van deze producten. De eerste drie zijn bedoeld voor conventionele constructies, maar ook voor niet-gespannen staven bij pre-gestresste systemen. De vloeigrens van wapening kan, afhankelijk van de productklasse, oplopen tot 6000 kg/cm2. Dus voor de eerste klasse is deze parameter ongeveer 500 kg/cm2, voor de tweede - 3000 kg/cm2, voor de derde 4000 kg/cm 2, terwijl de vierde 6000 kg/cm2.
heeft
Opbrengststerkte van staal
Voor lange producten in de basisversie van GOST 1050-88 worden de volgende PT-waarden gegeven: graad 20 - 25 kgf/mm2, graad 30 - 30 kgf/mm 2, merk 45 - 36 kgf/mm2. Voor dezelfde staalsoorten, vervaardigd met voorafgaande overeenkomst tussen de consument en de fabrikant, kunnen de vloeigrenswaarden echter verschillende waarden hebben (dezelfde GOST). Dus staal van klasse 30 zal een PT hebben van 30 tot 41 kgf/mm2, en klasse 45 zal een bereik hebben van 38-50 kgf/mm 2.
Conclusie
Bij het ontwerpen van verschillende staalconstructies (gebouwen, bruggen, enz.), wordt de vloeigrens gebruikt als een indicator van de sterktenorm bij het berekenen van de waarden van toelaatbare belastingen volgens de gespecificeerde veiligheidsfactor. Maar voor drukvaten wordt de waarde van de toegestane belasting berekend op basis van PT, evenals treksterkte, rekening houdend met de specificatie van bedrijfsomstandigheden.
