Вопрос 1. Свойства материалов при сжатии

Лекция 13

Тема «Свойства материалов при сжатии и изгибе»

Деформация сжатия возникает в материале под действием сил, направленных перпендикулярно его плоскости. Этот вид деформации характерен для деталей низа обуви (вкладной и основной стелек, подошвы, каблука), деталей одежды, когда человек, находясь в ней, сидит или лежит, деталей кожгалантерейных изделий при хранении и переноски в них грузов.

Сжатие материала может быть стесненное и свободное (рисунок 1). При стесненном сжатии (рисунок 1, а) происходит уменьшение толщины образца ∆h=h-h₁ без изменения другого размера, то есть наблюдается уменьшение объема материала, которое происходит благодаря сближению структурных элементов материала, изменению исходной конформации макромолекул и надмолекулярных образований в полимерном веществе.

а – стесненное; б - свободное

Рисунок 1 – Сжатие материалов

При свободном сжатии (рисунок 1, б) материал уменьшается по толщине и увеличивается по ширине. Изменение объема материалов в этом случае зависит от структуры материала. У материалов, имеющих монолитное строение, объем не изменяется. Если материал имеет пористую, волокнистую или волокнисто-сетчатую структуру, то наблюдается уменьшение исходного объема пробы материала. Это изменение связано со сближением, распрямлением и смятием структурных элементов (волокон, пучков волокон, нитей, перегородок пор и т.п.).

Для деформирования образца на заданную величину или для его разрушения при стесненном сжатии требуется усилие значительно больше, чем при свободном сжатии.

Материалы в изделиях испытывают как стесненное сжатие (внутренние детали обуви – вкладная и основная стелька), так и свободное (подошва, каблук, набойка). Поэтому к подошвенным материалам предъявляются повышенные требования к показателям механических свойств при сжатии. Кроме того, некоторые детали подвергаются торцевому сжатию при выполнении ряда технологических операций (фрезеровании, полирование).

Свойства материалов при сжатии определяют путем полу-, одно- и многоцикловых испытаний. Основными полуцикловыми характеристиками свойств материалов при поперечном сжатии являются:

абсолютная деформация при действии заданной нагрузки Р или напряжения σ

∆h=h-h_1, мм, (1)

где h – толщина материала до испытания;

h₁ – толщина материала при действии внешней силы Р или σ;

относительная деформация при действии заданной нагрузки Р или напряжения σ

Ɛ_с = 100 ∆ h / h, %; (2)

Дата добавления: 2014-01-07