Materialning elastiklik modulini aniqlash Ishning maqsadi

Materialning elastiklik modulini aniqlash

Ishning maqsadi: Guk qonunini tajribada o’rganish.

Kerakli asbob va qurilmalar: Tarozi (toshlari bilan) shtangensirkul yoki millimetrli metall chizg’ich, shtativ, uzunligi 30-40 sm bo’lgan rezina tasma va yordamchi aslahalar.


Nazariy qism
Tashqi kuch ta’sirida jism shakli va o’lchamlarining o’zgarishiga deformatsiya deyiladi. Tashqi tas’ir kuchi jismdan olingandan so’ng shu jism o’zining avvalgi shakliga qaytsa bunday deformatsiya elastiklik deformatsiyasi deyiladi.
Deformatsiyalangan jismning istalgan kesimida uning shakli va o’lchamining o’zgarishiga qarshilik qiladigan elastiklik kuchlari ta’sir qiladi. Plastik deformatsiyalangan jismning kristall tuzilishi mutlaqo o’zgarib avvalgi holatiga qaytmaydigan holatga o’tadi. Bu jarayon qaytmas bo’ladi. biror yo’nalish bo’yicha deformatsiya o’lchami absalyut deformatsiya absolyut deformatsiya qiymatining jismning shu yo’nalish bo’yicha birlamchi o’lchamiga nisbati nisbiy deformatsiya deyiladi.
Deformatsiyalangan jismning holati kuchlanish deb ataladigan maxsus kattalik bilan tasirlanadi. Son qiymati jihaitdan F elastiklik kuchi modulining shu jism ko’ndalang kesimi yuzi S ga nisbatiga teng fizik kattalik kuchlanish deyiladi va uni quyidagicha ifodalaymiz:
(1)
Xalqaro o’lchov birliklar sistemasi (SI) da kuchlanish birligi sifatida 1 Pa= 1 N/m² qabul qilingan. Elastiklik kuchi S yuzaga tik yoki urinma holatida yo’nalgan bo’lishiga qarab uni normal yoki urinma kuchlanish deb yuritiladi.
Deformatsiyalanish diogrammasi deyilganda kuchlanishlar yoki nagruzka (yuklama) bilan materialning deformatsiyalanishi orasidagi bog’lanish grafigi tushuniladi.
Cho’zilish diagrammasi. Cho’zilish deformatsiyasini tadqiq etish uchun tadqiq etiladigan materialdan yasalgan sterjen maxsus qurilmalar yordamida cho’zib ko’riladi. Bunda namunaning uzayishi va unda paydo bo’ladigan kuchlanish o’lchaniladi. Tajriba natijalariga asoslanib σ kuchlanishning ε nisbiy uzayishiga bog’lanish grafigi chiziladi. Bu grafik cho’zilish diagrammasi hamma jismlar uchun doim bir xil ko’rinishda bo’lmasligi mumkin.
Guk qonuni. Tajribaning ko’rsatishicha deformatsiyalar juda kichik bo’lganda σ kuchlanish ε nisbiy uzayishiga to’g’ri proporsional. Bu bog’lanishni quyidagicha yozish mumkin.
(2)
Bu formulada ε nisbiy uzayishning moduli olingan chunki Guk qonuni cho’zilish deformatsiyasini ham ε<0 bo’ladigan siqilish deformatsiyasini ham qoniqtiradi. Guk qonunining ifodasida qatnashadigan E proporsionallik koeffistsienti elastiklik moduli yoki Yung moduli deb ataladi. Deformatsiyalar juda kichik bo’lganda σ kuchlanish va ε nisbiy uzayishni o’lchab Yung moduli (2) formuladan aniqlanadi.
Ko’p ishlatiladigan materiallar uchun Yung moduli tajribada aniqlangan masalan, xrom nikelli po’lat uchun E=2,1·10¹¹ Pa alyuminiy uchun E=7·10¹⁰ Pa E qanchalik katta bo’lsa boshqa parametrlar bir xil bo’lganda sterjen shunchalik kam deformatsiyalandi. Yung moduli materialning elastik cho’zilish deformatsiaysiga qarshilik ko’rsatish qobilyatini ifoda qiladi.
(2) formula shaklida yozilgan Guk qonunini boshqacharoq ko’rinishga keltirish mumkin. Buning uchun (2) formulaga va ifodalarini qo’yib quyidagi tenglik hosil qilinadi:

bunda: namunaga ta’sir etayotgan kuch SE/l₀=k- o’rganilayotgan jism bikrligi. U holda yuqorida keltirilganlar asosida quyidagini yozish mumkin.
F=k׀Δl׀
Shunday qilib sterjenning k bikrligi yung moduli bilan sterjen ko’ndalang kesimi yuzasining ko’paytmasiga to’g’ri va sterjenning uzunligiga teskari proporsionaldir.