Глава)
ОБЩИЕ
ПОНЯТИЯ
И
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1.
Напряжения.
ТеНЗ0Р
напряжений
Многие
механические
свойства
выражаются
через
величину
напряжений.
В
механике
напряжения
обычно
рассматривают
как
удельные
характеристики
сил,
возникающих
в
теле
под
действи
ем
внешних
нагрузок.
При
оценке
механических
свойств
через
напряжения
нагрузки
относят,
как
правило,
к
единице
площади
какого-то
сечения,
на
которое
они
действуют.
Напряжение
является,
таким
образом,
удельной
величиной
и
в
простейшем
случае
осевого
растяжения
стержня
(рис.
1)
определяется
как
отношение
s=
P/F,
(1)
где
S -
напряжение
в
сечении
площадью
F,
перпендикулярном
оси
образца,
вдоль
которой
действует
сила
Р.
выражаемая
в
нью
тонах
(Н)
или
килограмм-силах
(кгс).
В
системе
СИ
напряжения
выражаются
в
мегапаскалях
(МПа)
или
Н/мм
2
(l
МПа
= 1
Н/мм
2
).
Наряду
с
ними
по-прежнему
ши
роко
используется
размерность
напряжений
в
металлах
кгс/мм
2
(1
кгс/мм
2
= 9,8
МПа
::::
10
МПа::::
10
Н/мм
2
).
Для
определения
величины
напряжений
в
каком-то
сечении
тела
последнее
мысленно
разделяют
на
две
части,
одну
часть
уда
ляют,
а
ее
действие
на
оставшуюся
часть
тела
заменяют
внутрен
ними
силами
(рис.
2,
а).
В общем
случае
сила
не
перпендикулярна
плоскости
площад
ки,
на
которую
она
действует.
Тогда
ее,
как
и
любой
вектор,
можно
разложить
на
две
составляющие:
нормальную
(перпенди
кулярную
к
площадке),
создающую
нормальное
напряжение
S ,
и
касательную,
действующую
в
плоскости
площадки
и
вызываю
щую
касательное
напряжение
t
(рис.
2,
6).
В
механических
испыта
ниях
определяют
именно
эти
напряжения.
Их
же
используют
в
расчетах
на
прочность.
Это
связано
с
тем,
что
одни
процессы
при
деформации
и
разрушении
определяются касательными
напряже
ниями
(пластическая
деформация, разрушение
путем
среза),
а
другие
-
нормальными
(разрушение
отрывом).
Из
рис.
2,6
следует,
что
полное
напряжение
Sn'
действующее
в
заштрихованном
сечении
площадью
Fu.'
нормаль
к
которому
5