Анализ диаграммы деформации
Если нагрузку Р отнести к исходному поперечному сечению образца S0, а удлинение Δl — к начальной расчетной длине l0, то получим диаграмму «напряжение 
— относительное удлинение 
». При этом нормальное напряжение, Па,
= F/ S0, (2.1)
е = Δl/l о. (2.2)
Рисунок 2.2. Диаграммы деформаций напряжение — относительное удлинённое для различных материалов:
1 — строительные стали (а — условная кривая; б — истинная кривая); 2 — чугун с пластинчатым графитом; 3 – алюминиевые сплавы; 4 — полиэтилена относительное удлинение, доли ед.
Для сравнения характеристик прочности и пластичности конструкционных материалов используют диаграммы «напряжение — относительное удлинение», называемые диаграммами деформации (рисунок В.4), при этом под деформацией понимают относительные удлинение или сужение.
При пересчете измеренных нагрузок и удлинений по формулам (2.1) и (2.2) не учитывают, что по мере растяжения поперечное сечение образца постоянно уменьшается. Так как в результате этого при больших деформациях имеются значительные отклонения от рассчитанных по формулам (2.1) и (2.2) напряжений и удлинений, действительно существующих в образце, то для этого случая используют термин «диаграмма условных напряжений — деформаций». Если же в каждый момент испытания действующую силу отнести к наименьшему, т.е. наиболее деформированному, поперечному сечению, то получим истинное напряжение (рисунок 2.2, кривая 16).
Диаграммы истинных напряжений дают представление о физических процессах, протекающих в материале, и имеют особое значение для прочностных расчетов и технологии обработки материалов давлением.
Прямолинейные начальные участки диаграмм деформации (рис.2.3) характеризуют область упругих деформаций, в которой при условии квазиизотропности материалов справедлив закон Гука:
= Е·ε, (2.3)
где Е — модуль Юнга, Па.
Рисунок 2.3. Характеристики, определяемые по диаграммам «условное напряжение — относительное удлинение»:
а — с четко выраженной площадкой текучести; 6 — без площадки текучести (1 — прямая Гука)
В пластичных материалах при напряжениях выше определенного значения происходит постепенный или резкий переход в область пластических деформаций. Дальнейшее повышение напряжения для металлических материалов приводит к упрочнению в результате пластической деформации, а для пластмасс — ориентировке макромолекул, возникающей как следствие их вытягивания. Конечная точка диаграммы деформации соответствует разрушению образца.