Предел прочности

/8635/conversions/82e6d69adc8cab219bfa5834d06d49a9-big.jpg

Предел прочности (временное сопротивление) – это максимальное напряжение, соответствующее усилию (Рmax), предшествующему разрушению.

/8632/conversions/4f8f7c1eb99fb52e4fe32d68f37910af-big.jpg

Проще говоря, превышение этого значения усилия приведет к разрушению образца. Это ключевая характеристика, определяющая способность материала сопротивляться внешним нагрузкам без потери целостности.

На графике эта точка будет принимать максимальное значение – экстремум функции. После которого наблюдается резкий спад напряжения – усилия, потому что образец разрушен – испытание окончено.

Для более точного описания поведения материала под нагрузкой выделяют следующие виды предела прочности:

- Предел прочности при растяжении (σₚ) — максимальное напряжение, которое материал выдерживает при растяжении до разрыва.
- Предел прочности при сжатии (σₛ) — максимальное напряжение, которое материал выдерживает при сжатии до разрушения.
- Предел прочности при изгибе (σᵢ) — максимальное напряжение, возникающее при изгибе образца до появления трещин или разлома.

Единицы измерения предела прочности

Единицей измерения является напряжение [Н/мм²] = [МПа] – отношение приложенной силы к начальной площади поперечного сечения образца.

Допускается также использование единиц [кгс/мм²].

/8633/conversions/4c2b4d9a0b0b93fde7e9bbce2fec7278-big.jpg

Как измерить предел прочности

Предел прочности определяется с помощью универсальных испытательных машин, которые соответствуют требованиям ГОСТ 28840. Эти машины должны иметь относительную погрешность измерения усилия не более 1%. Испытания проводятся при растяжении, сжатии или изгибе в зависимости от типа материала и условий эксплуатации.

Примерами таких машин являются модели марки ЭВОТЕХ или аналогичные установки.

Сравнение предела прочности различных материалов

Материал	Предел прочности (МПа)
Низкоуглеродистая сталь (Ст3)	370–500
Высокопрочная сталь (30ХГСА)	1000–1200
Алюминий (чистый)	70–100
Титан (чистый)	300–500
Титановый сплав (ВТ20)	900–1200
Медь	200–250
Стеклопластик	300–700
Углепластик	800–1500
Полиамид	50–100

Значения предела прочности зависят от состава материала, термической обработки, температуры и других факторов.

Шпаргалка

Основные нормативные документы для машин и металлов:

•   ГОСТ 1497-2023 Металлы. Методы испытаний на растяжение
•   ГОСТ 9651-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах
•   ГОСТ 11150-84. Металлы. Методы испытания на растяжение при пониженных температурах

Следующее определение