Відносне звуження

Відносне звуження циліндричних зразків після руйнування при розтягуванні осьовим зусиллям

Відно́сне зву́ження (після розриву) $\psi$ (Шаблон:Lang-en) — відношення зменшення площі поперечного перерізу в місці розриву зразка до початкової площі його поперечного перерізу, виражене у відсотках.

При розтягуванні циліндричного зразка з пластичного матеріалу руйнуванню передує втрата стійкості, при якій рівномірне видовження і зменшення поперечного перерізу змінюються з утворенням так званої шийки, що проявляється на відносно невеликій ділянці зразка. Настання втрати стійкості пластичного деформування матеріалу залежить від чутливості напружень пластичної течії матеріалу до швидкості деформування, а також від інтенсивності перебігу взаємоконкуруючих явищ деформаційного зміцнення матеріалу та знеміцнення зразка від зменшення площі поперечного перерізу в результаті пластичного деформування.

Така локальна деформація оцінюється величиною відносного умовного звуження (зменшення перерізу): $\psi =\frac{F_0-F_B}{F_0}\cdot 100\mathrm{\%},$

де $F_0$ — площа початкового перерізу зразка;

$F_B$ — площа перерізу зразка в шийці на момент руйнування).

Наприклад, для пластичної вуглецевої сталі Ст2 відносне звуження становить $\psi$= 55…65 %.

Відносне звуження характеризує граничну пластичність матеріалу при одновісному розтягу. Ця характеристика є певною мірою умовною, оскільки зменшення площі поперечного перерізу зразка у виразі відноситься до початкової площі поперечного перерізу. Насправді пластична деформація і зменшення площі поперечного перерізу відбувається відносно площі, яка неперервно змінюється. Позначивши через $d\psi$ зменшення площі поперечного перерізу $\psi$ зразка в даний момент випробування, знаходимо дійсне (істинне або логарифмічне) відносне звуження:

$\overline{\psi }=-\underset{F_0}{\overset{F_B}{\int }}\frac{d\psi }{\psi }=\ln \frac{F_0}{F_B}=\ln \frac{F_0}{F_0-\mathrm{\Delta }F}=\ln \frac{1}{1-\psi }$

Для величин деформацій відносного звуження менших за 10 % різниця між умовним і дійсним його значеннями не перевищує 0,5 %.

Див. також

• Відносне видовження
• Пластичність
• Деформація
• Деформівність

Джерела

• Опір матеріалів. Підручник /Г. С. Писаренко, О. Л. Квітка, Е. С. Уманський. За ред. Г. С. Писаренка — К.: Вища школа,1993. — 655 с. — ISBN 5-11-004083-4
• Механіка руйнування зварних конструкцій: Курс лекцій. Для студентів спеціальності 7.092301 усіх форм навчання Шаблон:Webarchive/ Укладач: Ясній П. В. — Тернопіль: ТДТУ, 2006.  — 100 с.