Прочность в чем измеряется кгс

Значение слова «килограмм-сила»

В настоящее время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит килограмм-силу к тем единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются».

В Российской Федерации единицы килограмм-сила и грамм-сила допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока действия с областью применения «все области». В соответствии с Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, единица килограмм-сила используется только в тех случаях, когда количественные значения величин «невозможно или нецелесообразно» выражать в единицах Международной системы единиц (СИ).

Килограмм-сила примерно равна силе, с которой тело массой один килограмм давит на весы на поверхности Земли (примерно, потому что вес немного зависит как от широты — поскольку от неё зависит ускорение свободного падения g ввиду вращения Земли и возникающей из-за вращения центробежной силы, которая имеет разное значение на полюсах и экваторе — так и от гравитационных аномалий).

В ряде европейских государств для килограмм-силы до введения в 1960 г. Международной системы единиц (СИ) было официально принято название килопонд (от лат. pondus — вес, тяжесть; международное обозначение: kp). Сейчас в качестве единицы измерения силы применяется единица СИ ньютон, а понд считается устаревшей единицей измерения (например, в Германии не применяется с 01.01.1978).

Килограмм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс.

1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно) ≈ 10 Н

1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс

Другое удобство использования килограмм-силы состоит в том, что единица давления килограмм-сила на квадратный сантиметр (техническая атмосфера) с хорошей точностью равна нормальному атмосферному давлению, что удобно для оценок.

Реже применяются кратная и дольная единицы:

тонна-сила (русское обозначение: тс; международное: tf): 1 тс = 103 кгс = 9806,65 Н

грамм-сила (русское обозначение: гс; международное: gf): 1 гс = 10−3 кгс = 9,80665·10−3 Н

Раньше килограмм-силу обозначали кГ (kG), в отличие от килограмм-массы — кг (kg); аналогично, грамм-силу обозначали Г (G), а грамм-массу — г (g), тонна-силу обозначали Т (T), а тонна-массу — т (t).

Метрическая лошадиная сила определяется как мощность, развиваемая силой 75 кгс, приложенной к телу, движущемуся со скоростью 1 м/с: 1 л. с. = 75 кгс·м/с.

100 кгс/м2 ≈ 1 кПа = 1 кН/м2 — связь с другими величинами (такой перевод часто используется в строительстве при расчётах, т. к. раньше кгс использовался в СНиП)

Источник

Килограмм-сила

Килограмм-сила (кгс или кГ) равна силе, сообщающей телу массой один килограмм ускорение 9,80665 м/с² (нормальное ускорение свободного падения, принятое 3-й Генеральной конференцией по мерам и весам, 1901). Единица силы системы единиц МКГСС.

Килограмм-сила примерно равна силе, с которой тело массой один килограмм давит на весы на поверхности Земли (примерно, потому что вес немного зависит от широты, так как от неё зависит ускорение силы тяжести g ввиду не шарообразной формы Земли, которое имеет разное значение на полюсах и экваторе).

В ряде европейских государств для килограмм-силы официально принято название килопонд (обозначается kp).

Килограмм-сила удобна тем, что её величина равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс.

1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно [1] ) ≈ 10 Н 1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс

Реже применяются кратные единицы:

Раньше килограмм-силу обозначали кГ (kG), в отличие от килограмм-массы — кг (kg); аналогично, грамм-силу обозначали Г (G), а грамм-массу — г (g), тонна-силу обозначали Т (T), а тонна-массу — т (t).

Метрическая лошадиная сила определяется как 1 л. с. = 75 кгс·м/с.

100 кгс/м 2 ≈ 1 кПа = 1 кН/м 2 — связь с другими величинами (такой перевод часто используется в строительстве при расчётах, т. к. до сих пор кгс используется в СНиП)

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Килограмм-сила» в других словарях:

КИЛОГРАММ-СИЛА — (кгс или кГ, kgf или kG), единица силы МКГСС системы единиц. 1 кгс=9,80665 ньютона. В ряде европ. гос в (ГДР, ФРГ, Австрия, Швеция и др.) для К. с. официально принято название килопонд (kp). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская… … Физическая энциклопедия

КИЛОГРАММ-СИЛА — единица силы МКГСС системы единиц, обозначается кгс. 1 кгс = 9,80655 Н. В некоторых европейских государствах (Германии, Австрии, Швеции и др.) для килограмм силы принято название килопонд … Большой Энциклопедический словарь

килограмм-сила — килограмм сила, килограмм силы … Орфографический словарь-справочник

килограмм-сила — сущ., кол во синонимов: 1 • единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

килограмм-сила — единица силы МКГСС системы единиц, обозначается кгс. 1 кгс = 9,80655 Н. В некоторых европейских государствах (Германии, Австрии, Швеции и др.) для килограмм силы принято название килопонд. * * * КИЛОГРАММ СИЛА КИЛОГРАММ СИЛА, единица силы МКГСС… … Энциклопедический словарь

килограмм-сила — jėgos kilogramas statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Nesisteminis jėgos matavimo vienetas: 1 kgf = 9,80665 N (tiksliai). atitikmenys: angl. kilogram force vok. Kilopond, n rus. килограмм сила, f pranc. kilogramme force, m … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

килограмм-сила — jėgos kilogramas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Kilogramas, lygus jėgai, kuri 1 kilogramo masei suteikia 9,80665 m/s² pagreitį.1 kgf (kG) – 9,80665 N. atitikmenys: angl. kilogram force vok. Kilogramm Kraft, n rus. килограмм сила, m pranc … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Килограмм-сила — единица силы МКГСС системы единиц (См. МКГСС система единиц); сокращённые обозначения: русское кгс или кГ, международное kgf или kG. К. с. сила, сообщающая массе, равной массе международного прототипа Килограмма, ускорение 9,80665 м/сек2… … Большая советская энциклопедия

килограмм-сила — килограмм сила, килограмм силы, килограмм силы, килограмм сил, килограмм силе, килограмм силам, килограмм силу, килограмм силы, килограмм силой, килограмм силою, килограмм силами, килограмм силе, килограмм силах (Источник: «Полная… … Формы слов

Источник

Прочность в чем измеряется кгс

Килограмм-сила (кгс, kgf) — равна силе, сообщающей телу массой один килограмм, ускорение 9,80665 м/с 2 (нормальное ускорение свободного падения, принятое 3-й Генеральной конференцией по мерам и весам, 1901). Единица силы системы единиц МКГСС.

Килограмм-сила (кгс или кГ, kgf или kG), kilogram-force

В ряде европейских государств для килограмм-силы официально принято название килопонд (обозначается kp).

Килограмм-сила удобна тем, что вес получается численно равным массе, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс.

1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно) 1 Н ≈ 0,10197162 кгс

Реже применяются кратные единицы:

Раньше килограмм-силу обозначали кГ (kG), в отличие от килограмм-массы — кг (kg); аналогично, грамм-силу обозначали Г (G), а грамм-массу — г (g).

Примечания

Смотреть что такое «Кгс» в других словарях:

КГС — косилка горно равнинная для работы на склонах Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. КГС курсо глиссадная система авиа кгс килограмм сила КГС … Словарь сокращений и аббревиатур

КГС — Куйбышевгидрострой Курсо глиссадная система Классификатор государственных стандартов кгс Килограмм сила … Википедия

кгс — килограмм сила … Русский орфографический словарь

кгс/м — килограмм сила метр … Русский орфографический словарь

кгс/с — килограмм сила секунда … Русский орфографический словарь

кгс — килограмм сила … Словарь сокращений русского языка

КГС — Классификатор государственных стандартов косилка горно равнинная (в маркировке) косилка горно равнинная по производству продовольствия и капиталовложениям … Словарь сокращений русского языка

Допускаемое внутреннее избыточное или наружное давление, МПа (кгс/см 2 ) — [p] Источник: ГОСТ 14249 89: Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемое растягивающее или сжимающее усилие, Н (кгс) — [F] Источник: ГОСТ 14249 89: Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность оригинал документа Допускаемое … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Допускаемая амплитуда напряжений, МПа (кгс/см 2 ) — [σA] Источник: ГОСТ 25859 83: Сосуды и аппараты стальные. Нормы и методы расчета на прочность при малоцикловых нагрузках … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

В чем разница между КГ и кгс?

Килограмм-сила удобна тем, что её величина с достаточной на практике точностью равна весу тела массой в 1 кг, поэтому человеку легко представить, например, что такое сила 5 кгс. 1 кгс = 9,80665 ньютонов (точно) ≈ 10 Н. 1 Н ≈ 0,10197162 кгс ≈ 0,1 кгс.

Сколько кг в 1 кгс?

1 кгс = 1 килограмм

На этой странице представлен самый простой онлайн переводчик единицы измерения килограмм силы в килограммы.

Что такое разрывная нагрузка кгс?

наибольшее усилие, испытываемое волокном, пряжей или пробным образцом текстильного полотна к моменту разрыва; одна из характеристик механических свойств материала при растяжении до полного разрушения. Единица измерения ньютон (Н), сантиньютон (сН), деканьютон (даН) или грамм-сила (гс), килограмм-сила (кгс).

Что такое кгс?

KGS — киргизский сом. KGS — код IATA аэропорта острова Кос «Ипократис».

Что значит кгс * м?

Килограмм-сила-метр (русское обозначение: кгс·м; международное: kgf·m) — единица энергии и работы МКГСС системы единиц. 1 кгс·м — работа, совершаемая силой 1 кгс, при перемещении точки приложения этой силы на расстояние 1 метр по её направлению. 1 кгс·м = 9,80665 Дж, 1 Дж = 0,101972 кгс·м.

Чему равен 1 кг в ньютонах?

Ньютон — производная единица. Исходя из второго закона Ньютона она определяется как сила, изменяющая за 1 секунду скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с2.

Чему равен 1 кг на сантиметр квадратный?

Килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²) — внесистемная единица измерения давления, равная давлению (механическому напряжению), вызываемому силой, равной одному килограмму, равномерно распределённой по перпендикулярной к ней поверхности площадью один квадратный сантиметр.

Что значит разрывная нагрузка?

Разрывная нагрузка — характеристика, которая указывается на поводковых материалах, лесках, лидкорах и шок-лидерах. Означает она с одной стороны, какую нагрузку выдерживает конкретный материал. Но у многих рыболовов любое значение веса вызывает твёрдую ассоциацию с весом рыбы, которую можно выудить на этот материал.

В чем измеряется разрывная нагрузка?

Разрывная нагрузка нити (Рр) — наибольшее усилие, выдерживаемое нитью при растяжении до разрыва. Измеряется в ньютонах (Н), миллиньютонах (мН), грамм-силах (гс), килограмм-силах (кгс) (1 кгс=-9,8 Н; 1 гс==9,8 мН).

Чему равен 1 ньютон на метр в кг?

Ньютон-метр в килограмм-сила-метр

Что означает кгс см?

Перевести давление 1 Килограмм силы на квадратный сантиметр (кгс см2, kgf/cm2).

Что измеряется в ТС?

Перевести единицы: тонна-сила (метрическая) [тс] в килограмм-сила [кгс] Метрическая тонна-сила (тс или Т) — гравитационная метрическая единица силы, равная силе, которая действует на тело массой одну метрическую тонну (1000 кг) в стандартном гравитационном поле. Метрическая тонна-сила равна 9,80665 кН.

Как расшифровывается кгс м2?

1 кгс/м2 — 1 Килограмм-сила на квадратный метр; 1 кгс/см2 — 1 Килограмм-сила на квадратный сантиметр; 1 мм рт.

Сколько кгс в Мпа?

Что измеряется в кг см2?

Что касается килограмм-силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), то эта внесистемная единица давления с хорошей точностью равна нормальному атмосферному давлению, что бывает иногда удобно для оценок различных воздействий.

Почему сила удара измеряется в килограммах?

Сила удара, как и любая другая сила, измеряется в Ньютонах (Н) и килограмм-силах (кгс). Один Ньютон — это сила, благодаря которой тело массой 1 кг получает ускорение 1 м/с2. Одна кгс — это сила, которая сообщает телу массой 1 кг ускорение 1 g = 9,81 м/с2 (g — ускорение свободного падения). Поэтому 1 кгс = 9,81 Н.

Источник

Предел прочности материала при растяжении — формула, характеристики и расчеты

При строительстве объектов обязательно необходимо использовать расчеты, включающие подробные характеристики стройматериалов. В обратном случае на опору может быть возложена слишком большая, непосильная нагрузка, из-за чего произойдет разрушения. Сегодня поговорим о пределе прочности материала при разрыве и натяжении, расскажем, что это такое и как работать с этим показанием.

Предел прочности

ПП – будем использовать это сокращение, а также можно говорить об официальном сочетании «временное сопротивление» – это максимальная механическая сила, которая может быть применена к объекту до начала его разрушения. В данном случае мы не говорим о химическом воздействии, но подразумеваем, что нагревание, неблагоприятные климатические условия, определенная среда могут либо улучшать свойства металла (а также дерева, пластмассы), либо ухудшать.

Ни один инженер не использует при проектировании крайние значения, потому что необходимо оставить допустимую погрешность – на окружающие факторы, на длительность эксплуатации. Рассказали, что называется пределом прочности, теперь перейдем к особенностям определения.

Предел прочности при изгибе | Мир сварки

Предел прочности при изгибе

Предел прочности при изгибе

(σв. изг.) – максимальное изгибающее напряжение, которое материал способен выдержать.

Предел прочности при изгибе измеряется:

1 кгс/мм2 = 10-6 кгс/м2 = 9,8·106 Н/м2 = 9,8·107 дин/см2 = 9,81·106 Па = 9,81 МПа.
Предел прочности при изгибе

Литература

weldworld.ru

Как производится испытание на прочность

Изначально особенных мероприятий не было. Люди брали предмет, использовали его, а как только он ломался, анализировали поломку и снижали нагрузку на аналогичное изделие. Теперь процедура гораздо сложнее, однако, до настоящего времени самый объективный способ узнать ПП – эмпирический путь, то есть опыты и эксперименты.

Все испытания проходят в специальных условиях с большим количеством точной техники, которая фиксирует состояние, характеристики подопытного материала. Обычно он закреплен и испытывает различные воздействия – растяжение, сжатие. Их оказывают инструменты с высокой точностью – отмечается каждая тысячная ньютона из прикладываемой силы. Одновременно с этим фиксируется каждая деформация, когда она происходит. Еще один метод не лабораторный, а вычислительный. Но обычно математический анализ используется вместе с испытаниями.

Определение термина

Образец растягивается на испытательной машине. При этом сначала он удлиняется в размере, а поперечное сечение становится уже, а затем образуется шейка – место, где самый тонкий диаметр, именно здесь заготовка разорвется. Это актуально для вязких сплавов, в то время как хрупкие, к ним относится чугун и твердая сталь, растягиваются совсем незначительно без образования шейки. Подробнее посмотрим на видео:

В чем измеряется разрывная сила при растяжении

Для тканей разрывную нагрузку (абсолютную) обычно выражают в ньютонах (Н) или килограмм — силах (кгс); 1 кгс»

Этот показатель является обязательным для большинства тканей различного волокнистого состава. Интерес к нему объясняется сравнительной простотой его определения; кроме того, разрывная нагрузка тканей позволяет косвенно оценить качественный состав сырья, используемого для выработки продукции, а также степень повреждения материала в процессах заключительной отделки. Например, ткани из дефектной шерсти или недостаточно зрелого хлопка имеют заниженные против норм значения разрывной нагрузки. Пережог, перекрас, неправильные опаливание, беление или отделка термореактивными смолами (несминаемая отделка) тоже приводят к снижению разрывной нагрузки ткани. Поэтому, несмотря на то что ткани, особенно бытового назначения, в процессе эксплуатации обычно не испытывают нагрузок, близких к разрывным, последние широко используют для характеристики механических свойств тканей и нормируют в стандартах.

Разрывную нагрузку часто используют для оценки кинетики изнашивания тканей. На рис. 3 приведены типичные кривые изменения разрывной нагрузки тканей в процессе эксплуатации последних. Как видим, высокое начальное значение разрывной нагрузки еще не определяет поведение ткани в носке. У одной ткани (кривая) начальное значение разрывной нагрузки было больше, чем у другой ткани (кривая). Но в процессе эксплуатации первая ткань изнашивается быстрее, и уже после определенного периода и ее разрывная нагрузка меньше, чем у второй ткани. В связи с этим ткань, которой соответствует кривая, имеет меньший срок носки.

Разрывное удлинение (абсолютное)это разница между длиной образца в момент разрыва и зажимной его длиной до разрыва.

Ткани, имеющие высокое удлинение при разрыве, например шерстяные и из синтетических волокон, обладают, как правило, хорошими эластичностью, несмииаемостью, стойкостью к истиранию и т. п. Как и разрывная нагрузка, удлинение при разрыве в значительной степени зависит от качественного состава сырья, из которого выработана ткань. При одинаковой разрывной нагрузке лучшей в отношении механических свойств считается та ткань, которая имеет более высокое разрывное удлинение. Механические свойства у ткани, которой соответствует кривая /, лучше, чем у ткани, которой соответствует кривая, так как из — за большего разрывного удлинения работа разрыва (заштрихованная площадь) у нее больше. Поскольку работа разрыва характеризует количество энергии, которое необходимо затратить на разрушение материала, первую ткань можно считать более «прочной», чем вторую.

Разрывную нагрузку и удлинение при разрыве тканей определяют путем испытания трех пробных полосок по основе и четырех по утку/Размеры пробных полосок указаны в табл. 6. При возникновении разногласий испытывают пробные полоски размерами 50X100 мм для шерстяных тканей и 50×200 мм для всех остальных тканей. Заготовки для пробных полосок вырезают из образца ткани с помощью специальных металлических шаблонов. Ширина заготовок 30 или 60 мм, длина должна быть больше зажимной длины на 150 мм. Продольные нити удаляют с обеих сторон заготовок до тех пор, пока рабочая ширина пробных полосок тканей не станет равной 25 или 50 мм.

Согласно ГОСТ 3813 —72, пробные полоски подвергают растяжению до разрушения на разрывных машинах трех типов: с переменной скоростью возрастания нагрузки и деформации, с постоянной скоростью возрастания нагрузки, с постоянной скоростью деформирования. Различие между этими машинами заключается в характере нагружения или деформирования испытуемого материала. На рис. 5 приведены диаграммы нагрузки и деформации, получаемые на разрывных машинах различных типов. Машины второго и третьего типов считаются более совершенными, так как характер роста нагрузки или деформации испытуемых на них материалов не зависит от особенностей механических свойств последних. Это позволяет более правильно оценивать в сравнении механические свойства различных материалов. Машины первого типа лишены такого преимущества. Например, а показаны диаграммы роста нагрузки и деформации двух тканей. Несмотря на то что конечные результаты испытания этих тканей (разрывная нагрузка и удлинение при разрыве) у них одинаковы, нельзя говорить о том, что механические свойства тканей одинаковы. Вместе с тем машины первого типа более просты в устройстве и эксплуатации.

Предел прочности на растяжение стали

Стальные конструкции давно заменили прочие материалы, так как они обладают отличными эксплуатационными характеристиками – долговечностью, надежностью и безопасностью. В зависимости от применяемой технологии, он подразделяется на марки. От самой обычной с ПП в 300 Мпа, до наиболее твердой с высоким содержанием углерода – 900 Мпа. Это зависит от двух показателей:

Усталость стали

Второе название – предел выносливости. Его обозначают буквой R. Это аналогичный показатель, то есть он определяет, какая сила может воздействовать на элемент, но не в единичном случае, а в цикле. То есть на подопытный эталон циклично, раз за разом действуют определенные давления. Среднее количество повторений – 10 в седьмой степени. Именно столько раз металл должен без деформаций и потери своих характеристик выдержать воздействие.

Если проводить эмпирические испытания, то потребуется множество времени – нужно проверить все значения силы, прикладывая ее по множеству циклов. Поэтому обычно коэффициент рассчитывается математически.

Временное сопротивление и усталость

Между ПП и временным сопротивлением различным нагрузкам есть прямая связь. Второй показатель в документации и технической литературе обозначают символом Т. Он показывает, сколько длится деформация образца, когда на него воздействует постоянная нагрузка. Когда временное сопротивление прекращается, кристаллическая решётка вещества перестраивается. Это характерно для твёрдых материалов. В результате вещество становится более прочным, чем было до этого. Это явление называется самоупрочнением.

Ещё одна важная характеристика — усталость металла. Говоря о стали, применяют выражение «предел выносливости». Для обозначения используют символ R. Эта характеристика показывает, воздействие какой силы материал может переносить постоянно, а не разово. Во время эксперимента на образец оказывают давление заданной силы. Число воздействий составляет 107. За время испытаний материал не должен деформироваться или утратить исходные характеристики.

На проведение таких экспериментов уходит много времени, поэтому их проводят не всегда. Часто обходятся математическими вычислениями, рассчитывая все важные коэффициенты.

Пределом пропорциональности называют максимальную нагрузку, при которой сохраняется соотношение, определяемое законом Гука. Согласно ему, тело деформируется прямо пропорционально величине оказываемого на него воздействия. Каждый материал обладает определённой степенью упругости. Она может быть классической и абсолютной. Изменения могут быть обратимыми и необратимыми. Пример первого типа — пружина: пока на неё воздействуют, она сжимается, а когда нажатие прекращается, расправляется.

Предел пропорциональности

Это показатель, определяющий длительность оказываемых нагрузок к деформации тела. При этом оба значения должны изменяться в разный степени по закону Гука. Простыми словами: чем больше оказывается сжатие (растяжение), тем сильнее деформируется образец.

Значение каждого материала находится между абсолютной и классической упругостью. То есть если изменения обратимы, после того как сила перестала действовать (форма стала прежняя – пример, сжатие пружины), то такие параметры нельзя называть пропорциональными.

Предел текучести (σт)

Величина механического напряжения, при которой деформация продолжает увеличиваться без увеличения нагрузки; служит для расчётов допустимых напряжений пластичных материалов.

После перехода предела текучести в структуре металла наблюдаются необратимые изменения: кристаллическая решетка перестраивается, появляются значительные пластические деформации. Вместе с тем происходит самоупрочнение металла и после площадки текучести деформация возрастает при увеличении растягивающей силы.

Нередко этот параметр определяют как «напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация» [1], таким образом, отождествляя пределы текучести и упругости. Однако следует понимать, что это два разных параметра. Значения предела текучести превышают предел упругости ориентировочно на 5%.

Как определяют свойства металлов

Механические свойства

Различают 5 характеристик:

Значение термина

Предел прочности материала при растяжении сокращённо обозначается ПП. Также допускается использовать выражение «временное сопротивление». Для обозначения предела прочности применяют буквы R или σ В (сигма). Единица измерения — мегапаскаль (МПа). Показатель означает допустимую величину силы, которая может воздействовать на объект до того, как он начнёт разрушаться. Речь идёт о механическом воздействии, но следует учитывать, что химические факторы способны изменить первоначальные свойства материала, в том числе повлиять на ПП. К немеханическим нагрузкам относят следующие:

Формула предела прочности при растяжении записывается так: R=0,64 (P/F), где F — площадь поверхности раскола предмета, а P — разрушающая нагрузка. При проектировании нельзя опираться на крайние значения, поэтому инженеры оставляют допуски на различные факторы, а также на период эксплуатации. Это значит, что при строительстве используется материал, у которого ПП превышает расчётное напряжение.

Изначально способность элемента выдерживать нагрузки определяли опытным путём. Материал использовали, не зная, как он себя поведёт во время эксплуатации, а после поломки заменяли более прочным. Со временем перешли к экспериментам и испытаниям, и по-прежнему самый точный способ найти предел прочности при натяжении и разрыве остаётся эмпирический.

Исследования проводят в лабораторных условиях, с использованием точной техники. Приборы фиксируют характеристики материала и то, как они изменяются под нагрузкой разной величины. Как правило, прочность измеряется так: предмет жёстко закрепляют и оказывают на него воздействие.

Сначала закреплённый элемент растягивают. Он становится длиннее, при этом в одном месте образуется перешеек, и именно здесь заготовка разорвётся. Так ведут себя не все материалы, а только вязкие. Чугун, сталь и другие хрупкие сплавы растягиваются незначительно. При увеличении нагрузки они трескаются и разрушаются по наклонным плоскостям. Шейки не образуются.

Сила, прикладываемая в каждый момент, измеряется с точностью до тысячных долей ньютона. Одновременно определяют размер и характер деформации. Данные сверяют с таблицами.

Второй способ — математический анализ. Он заключается в том, что прочность определяют с помощью сложных вычислений. Однако без испытаний данные, полученные расчётным путём, нельзя считать полными. Дело в том, что на практике вещество может повести себя по-другому.

Классы прочности и их обозначения

Все категории записаны в нормативных документах – ГОСТах, по ним все российские предприниматели изготавливают любой металлопрокат и прочие металлические изделия. Вот соответствие обозначения и параметра в таблице:

Видим, что для некоторых классов остается одинаковыми показатели ПП, это объясняется тем, что при равных значениях у них может различаться текучесть или относительное удлинение. В зависимости от этого возможна различная максимальная толщина металлопроката.

Формула удельной прочности

R с индексом «у» – обозначение данного параметра в физике. Рассчитывается как ПП (в записи – R) поделенное на плотность – d. То есть этот расчет имеет практическую ценность и учитывает теоретические знания о свойствах стали для применения в жизни. Инженеры могут сказать, как меняется временное сопротивление в зависимости от массы, объема изделия. Логично, что чем тоньше лист, тем легче его деформировать.

Формула выглядит так:

Здесь будет логичным объяснить, в чем измеряется удельный предел прочности. В Н/мм2 – это вытекает из предложенного алгоритма вычисления.

Углеродистые стали

Углеродистая конструкционная сталь.

В соответствии с имеющимися стандартами углеродистая конструкционная сталь делится на:

Сталь обыкновенного качества

Сталь обыкновенного качества

согласно ГОСТ 380—50 делится на две группы (А и В).

Стали группы А

объединяет марки по механическим свойствам, гарантируемым заводом-поставщиком; химический состав стали в этой группе ГОСТ не оговаривается, и завод-поставщик не несет за него ответственности.

Сталь группы А маркируется следующим образом:

Предел прочности на разрыв

Например, у Ст. 6 минимальное значение предела прочности составит около 60
кг/мм2.

обычно используются для изготовления изделий, применяемых
без термической обработки:

Стали группы В

Для стали группы В

регламентируется
химический состав
и указывается
способ изготовления:

В этой группе установлены следующие марки сталей:

используются для изготовления деталей
обыкновенного качества:
Марки и состав
мартеновской стали
приведены в табл. 3.

Продолжение классификации углеродистой стали

читайте в следующей статье.

Использование свойств металлов

Два важных показателя – пластичность и ПП – взаимосвязаны. Материалы с большим первым параметром намного медленнее разрушаются. Они хорошо меняют свою форму, подвергаются различным видам металлообработке, в том числе объемной штамповке – поэтому из листов делают элементы кузова автомобиля. При малой пластичности сплавы называют хрупкими. Они могут быть очень твердыми, но при этом плохо тянуться, изгибаться и деформироваться, например, титан.

Сопротивление

Первый вариант скорее теоретический, для практических задач используется второй.

Пути увеличения прочностных характеристик

Есть несколько способов это сделать, два основных:

Иногда они используются вместе.

Общие сведения о сталях

Все они обладают химическими свойствами и механическими. Ниже подробнее поговорим о способах увеличения прочности, но для начала представим схему, на которой представлены все разновидности:

Также посмотрим более подробное видео:

Все они обладают химическими свойствами и механическими. Ниже подробнее поговорим о способах увеличения прочности, но для начала представим схему, на которой представлены все разновидности:

Углерод

Чем больше углеродность вещества, тем выше твердость и меньше пластичность. Но в составе не должно быть более 1% химического компонента, так как большее количество приводит к обратному эффекту.

Марганец

Очень полезная добавка, но при массовой доле не более двух процентов. Обычно Mn добавляют для улучшения качеств обрабатываемости. Материал становится более подвержен ковке и свариванию. Это объясняется вытеснением кислорода и серы.

Кремний

Эффективно повышает прочностные характеристики, при этом не затрагивая пластичность. Максимальное содержание – 0,6%, иногда достаточно и 0,1%. Хорошо сочетается с другими примесями, в совокупности можно увеличить устойчивость к коррозии.

Азот и кислород

Если они попадают в сплав, но ухудшают его характеристики, при изготовлении от них пытаются избавиться.

Источник