Бесплатные калькуляторы
⌕ Поиск

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 660 работающих калькуляторов

ДЕФОРМАЦИЯ · ОНЛАЙН

Относительное удлинение образца в процентах

Относительное удлинение показывает, на сколько процентов образец стал длиннее своей первоначальной длины при растяжении. Калькулятор принимает начальную и конечную длину в одних и тех же единицах и вычисляет ε = (L − L₀) / L₀ · 100 %. Отрицательный результат означает сжатие. Величина безразмерна и не зависит от выбранной единицы длины.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Длина недеформированного образца в любых единицах, например мм.
Длина образца под нагрузкой в тех же единицах.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Изменение

Изменение, %0,15

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Относительная деформация при растяжении: как посчитать удлинение образца в процентах

В испытаниях на растяжение удлинение само по себе мало о чём говорит: прибавка 3 мм критична для коротких образцов и ничтожна для длинных. Поэтому инженеры сравнивают прибавку с исходной длиной и получают относительную деформацию.

Калькулятор относительного удлинения образца в процентах использует формулу ε = (L − L₀)/L₀. Ниже разобраны определение, пример, связь с законом Гука и типичные ошибки, например смешение абсолютного и относительного удлинения.

Определение деформации и единицы

Абсолютное удлинение ΔL = L − L₀ измеряется в единицах длины. Относительное удлинение ε = ΔL / L₀ — безразмерное число, его часто выражают в процентах, умножая на 100. Для проволоки 2000 мм, удлинившейся на 3 мм, получаем ε = 0,0015, или 0,15 %.

Величина не зависит от единиц, если L и L₀ измерены одинаково: миллиметры, метры или дюймы дадут одно и то же ε. Для сжатия L меньше L₀, и деформация отрицательна.

Связь с напряжением и модулем упругости

В упругой области действует закон Гука: σ = E·ε. Для стали с модулем упругости около 200 ГПа деформация 0,15 % даёт напряжение порядка 300 МПа. Значения E и допустимых напряжений нужно брать из паспорта материала.

Малая деформация упругих металлов — десятые доли процента — объясняет, почему при испытаниях требуются точные датчики. Резина же легко растягивается на десятки процентов, и её поведение уже нелинейно.

Удлинение при разрыве как показатель пластичности

Относительное удлинение после разрыва характеризует пластичность материала: чем оно больше, тем сильнее образец вытягивается до разрушения. Его определяют по стандартным образцам с базовой длиной и выражают в процентах.

Сравнивайте только результаты, полученные на образцах одинаковой формы и базовой длины. Данные для коротких и длинных образцов несопоставимы, потому что шейка локализует деформацию.

Типичные ошибки при расчёте

Первая ошибка — делить удлинение на конечную длину вместо начальной. Вторая — смешивать единицы: начальную длину в метрах, а конечную в сантиметрах. Третья — называть процентами долю: 0,0015 — это 0,15 %, а не 0,0015 %.

Не забывайте, что температура меняет длину: тепловое расширение добавляет деформацию без нагрузки. При точных измерениях образец выдерживают при постоянной температуре.

Границы применимости

Формула описывает инженерную деформацию по начальной длине и корректна при любых размерах деформации, но физически осмысленна, когда образец деформируется равномерно. Для образования шейки и больших пластических деформаций используют истинную деформацию.

Результат не определяет прочность и допустимую нагрузку. Для расчёта конструкций применяют нормативные характеристики материалов и коэффициенты запаса, а решения принимает квалифицированный инженер.

Советы по измерению и записи результата

Для малых деформаций металлов используйте экстензометр или тензодатчик: линейка даёт слишком грубую оценку. Базовую длину отмечайте до нагружения, а не после, чтобы не накапливать ошибку отсчёта.

Записывайте результат либо в долях, либо в процентах, но всегда указывайте единицу. Для расчётов напряжений удобнее доли, для протоколов испытаний принят процент.

Если нужно получить конечную длину по заданной деформации, используйте L = L₀·(1 + ε/100). Например, для L₀ = 200 мм и ε = 15 % получится 230 мм, что совпадает с примером на этой странице.

Отличайте предел упругости от предела текучести: первая граница определяет область применимости закона Гука, вторая — начало пластического течения. Деформации в таблицах прочности обычно относятся ко второй.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

ε = (L − L₀) / L₀ · 100 %

Проверенные примеры

Стальная проволока

Проволока длиной 2000 мм удлинилась до 2003 мм.

ε = (2003 − 2000) / 2000 · 100 % = 0,15 %. Это 0,0015 в долях.

Резиновый жгут

Жгут 200 мм растянут до 230 мм.

ε = 30 / 200 · 100 % = 15 %.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Измерьте длину образца до нагружения и введите её как начальную.
  2. Измерьте длину под нагрузкой в тех же единицах.
  3. Нажмите «Вычислить» и получите деформацию в процентах.
  4. Для напряжения по закону Гука умножьте ε/100 на модуль упругости материала.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как перейти от деформации к напряжению?

В пределах упругости σ = E·ε, где E — модуль упругости материала, а ε взято в долях. Для стали модуль порядка 200 ГПа, но точное значение нужно брать из паспорта.

Что означает отрицательное значение?

Образец стал короче начальной длины, то есть сжат. Модуль результата показывает величину деформации.

Чем инженерная деформация отличается от истинной?

Инженерная относится к начальной длине, истинная — к текущей и вычисляется как натуральный логарифм L/L₀. При малых деформациях значения практически совпадают.

Похожие калькуляторы

▦MATERIALS PHYSICS

Давление твёрдого тела на опору

Задана нормальная нагрузка на плоскую поверхность и площадь контакта; требуется среднее механическое давление. Это полезно при сравнении давления каблука, лыжи, ножки мебели или лабораторного пресса.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_030215/

Предварительный просмотр