Нормальні напруги 1
Відсутність поперечних сил при розтягуванні (стисканні) дає підставу припустити, що в кожній точці поперечного перерізу дотичні напруження дорівнюють нулю.
Поздовжня сила в перерізі бруса є рівнодіюча нормальних напружень, що діють в площині поперечного перерізу.

Закон розподілу напружень може бути визначений з експерименту. Встановлено, що якщо на стержень нанести прямокутну сітку, то після застосування поздовжнього навантаження вид сітки не зміниться, вона як і раніше залишиться прямокутної, а всі лінії прямими. Тому можна зробити висновок про рівномірний по перетину розподілі поздовжніх деформацій і перейти до гіпотези плоских перетинів.
Гіпотеза плоских перетинів: поперечні перерізи стержня, плоскі і нормальні до його осі до деформації залишаються плоскими і нормальними до осі і при деформації.
Так як однаковим подовжені відповідають однакові напруги, то напруги

,


Відзначимо, що отриманий вираз справедливо для перетинів досить віддалених від місць прикладання зосереджених навантажень. Поблизу прикладання навантажень розподіл напружень носить складний характер.
Для забезпечення міцності стрижня повинна виконуватися умова міцності -конструкція буде міцною, якщо максимальна напруга




де




Випробування механічних властивостей матеріалів
Для визначення небезпечних напруг

Випробування матеріалів на розтяг (стиск) полягає в побудові кривих залежностей між величиною подовження









діаграма


Розглянемо характерні точки діаграми


Діаграма справжніх напруг (рис. 12, крива 2) в діапазоні напруг, що відповідають характеристикам міцності, мало відрізняється від діаграми умовних напруг, тому на практиці використовують діаграми умовних напружень.

Мал. 12 Діаграми розтягування в координатах


До певного значення напруги має місце лінійна залежність між величинами відносного подовження



де коефіцієнт пропорційності

Максимальна напруга

Вище межі пропорційності спостерігається нелінійна залежність напруги від відносної деформації.
До якогось значення напруги після зняття навантаження матеріал все ще не має залишкових деформацій.
найбільша напруга

Межа пружності є характеристикою, яка не пов'язана з законом Гука. Межа пружності може мати значення як вище, так і нижче значення межі пропорційності. Ці напруги близькі один до одного і зазвичай відмінністю між ними нехтують.
При якомусь значенні напруги подовження зразка зростає при майже незмінному значенні сили, що розтягує. Такий процес деформації називається плинністю матеріалу.
найменша напруга

Для металів, які не мають майданчика плинності, межа плинності визначають умовно як напругу, при якому залишкова деформація становить 0,2%.
Після стадії текучості матеріал знову набуває здатності збільшувати опір подальшій деформації.
Напруга, відповідне максимальному навантаженні

Після досягнення максимального зусилля при подальшому розтягуванні зразка деформація відбувається, головним чином, на невеликій довжині зразка. Це веде до утворення місцевого звуження у вигляді шийки і до падіння сили (рис. 12. крива 1), незважаючи на те, що справжнє напруга в перетині шийки безупинно зростає (рис. 12. крива 2).
Повне подовження, отримане зразком перед руйнуванням, зменшиться після розриву, так як в частинах зразка зникнуть пружні деформації.
Ставлення в процентах збільшення розрахункової довжини зразка



Ставлення в процентах абсолютного зменшення площі поперечного перерізу в шийці




Відносне залишкове подовження і відносне залишкове звуження є характеристиками пластичності матеріалу.
Випробування на стиск, не дивлячись на простоту, проводять рідше, так як модуль пружності

Випробуванню на стиск піддають головним чином крихкі матеріали, які, як правило, краще чинять опір стисненню, ніж розтягування, і застосовуються для виготовлення елементів, що працюють на стиск.
Детальний опис випробування на стиск описано в методичних вказівках до лабораторних робіт з дисципліни «Опір матеріалів» (перша частина).