Относительное сужение

Относительное сужение цилиндрических образцов после разрушения при растяжении осевым усилием

Относи́тельное суже́ние (после разрыва) $\psi$ (англ. reduction of area) — отношение уменьшения площади поперечного сечения в месте разрыва образца к начальной площади его поперечного сечения, выраженное в процентах.

При растяжении цилиндрического образца из пластичного материала разрушению предшествует потеря устойчивости, при которой равномерное удлинение и уменьшение поперечного сечения сменяются образованием так называемой шейки, проявляющейся на относительно небольшом участке образца. Наступление потери устойчивости пластического деформирования материала зависит от чувствительности напряжений пластического течения материала к скорости деформирования, а также от интенсивности протекания взаимоконкурирующих явлений деформационного укрепления материала и разупрочнения образца от уменьшения площади поперечного сечения в результате пластического деформирования.

Такая локальная деформация оценивается величиной относительного условного сужения (уменьшения сечения): $\psi ={\frac {F_{0}-F_{B}}{F_{0}}}\cdot 100\%,$

где $F_{0}$ — площадь начального сечения образца;

$F_{B}$ — площадь сечения образца в шейке в момент разрушения).

Например, для пластичной углеродистой стали Ст2 относительное сужение составляет $\psi$= 55…65 %.

Относительное сужение характеризует предельную пластичность материала при одноосном растяжении. Эта характеристика является в определенной степени условной, поскольку уменьшение площади поперечного сечения образца в выражении относится к начальной площади поперечного сечения. На самом деле пластическая деформация и уменьшение площади поперечного сечения происходят относительно площади, которая непрерывно изменяется. Обозначив через $d\psi$ уменьшение площади поперечного сечения $\psi$ образца в данный момент испытания, находим истинное (действительное или логарифмическое) относительное сужение:

${\bar {\psi }}=-\int _{F_{0}}^{F_{B}}{\frac {d\psi }{\psi }}=\ln {\frac {F_{0}}{F_{B}}}=\ln {\frac {F_{0}}{F_{0}-\Delta F}}=\ln {\frac {1}{1-\psi }}$

Для величин деформаций относительного сужения менее 10% разница между условным и истинным его значениями не превышает 0,5%.

Литература

• 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 Архивировано из первоисточника 8 грудня 2012./ Укладач: Ясній П. В. — Тернопіль: ТДТУ, 2006.  — 100 с.

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Руниверсалис» («Руни», руни.рф) под названием «Относительное сужение», расположенная по адресу: — https://руни.рф/index.php/Относительное_сужение Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC BY-SA. Всем участникам Руниверсалиса предлагается прочитать «Обращение к участникам Руниверсалиса» основателя Циклопедии и «Почему Циклопедия?».