Номер 7, страница 171 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

7. Что называется пределом текучести?

7. Что называется пределом текучести?

Предел текучести (также называемый напряжением текучести, обозначается $\sigma_T$ или $\sigma_y$) – это одна из ключевых механических характеристик материала, которая определяет напряжение, при котором начинается пластическая (необратимая) деформация. Иными словами, это граница между упругой и пластической областями поведения материала под нагрузкой.

Когда на материал действует сила, в нем возникают внутренние напряжения. Пока эти напряжения ниже предела текучести, все деформации являются упругими. Это означает, что после снятия нагрузки тело полностью восстанавливает свою первоначальную форму и размеры. Если же напряжение в материале достигает или превышает предел текучести, начинается процесс пластической деформации. В этом случае даже после снятия нагрузки в материале остается остаточная деформация, и он уже не возвращается в исходное состояние.

В зависимости от поведения материала на диаграмме деформирования "напряжение-деформация" ($\sigma-\epsilon$) различают два вида предела текучести:

1. Физический предел текучести ($\sigma_T$). Он характерен для материалов, у которых на диаграмме растяжения есть чётко выраженный переход от упругой к пластической деформации в виде "площадки текучести" – участка, где деформация растёт при практически постоянном напряжении. Такой эффект наблюдается, например, у низкоуглеродистых сталей. Физический предел текучести – это наименьшее напряжение, при котором происходит деформация без заметного увеличения нагрузки.

2. Условный предел текучести ($\sigma_{0.2}$). Большинство конструкционных материалов (легированные стали, алюминиевые и титановые сплавы, полимеры) не имеют выраженной площадки текучести. Переход от упругой деформации к пластической у них происходит плавно. Для таких материалов вводят условный предел текучести. Это напряжение, при котором остаточная относительная деформация достигает некоторой заранее оговоренной величины. По международному стандарту, эта величина допуска остаточной деформации чаще всего составляет 0,2%. Соответствующий предел текучести обозначается как $\sigma_{0.2}$.

Предел текучести является важнейшим параметром при проектировании деталей машин и строительных конструкций, так как он определяет максимальное рабочее напряжение, которое может выдерживать материал без необратимого изменения формы.

Ответ: Пределом текучести называется напряжение в материале, при котором начинаются необратимые (пластические) деформации, то есть материал начинает "течь" и не восстанавливает свою первоначальную форму после снятия нагрузки. Для материалов с четким переходом используется понятие физического предела текучести ($\sigma_T$), а для материалов с плавным переходом – условного предела текучести ($\sigma_{0.2}$), соответствующего напряжению, при котором остаточная деформация достигает 0,2%.