Испытания на растяжение мрамора

Следует отметить, что деление материалов на хрупкие и пластичные носит условный характер. Такое деление имеет смысл по отношению к стандартным методам испытаний. При простом сжатии цилиндрических образцов мрамора деформация разрушения в среднем около 0,3%, но когда испытание проводится при одновременном действии бокового давления порядка 160 МПа, то деформация в момент разрушения достигает 9%. Если бы удалось осуществить всестороннее равномерное растяжение, то мы получили бы отрыв в чистом виде. Трехосное напряженное состояние, близкое к состоянию всестороннего растяжения, приводит к хрупкому разрыву даже в том случае, когда материал является пластичным в обычных условиях испытаний. [c.65]

Работа Бриджмена состояла из трех главных разделов. Первой темой была деформация при гидростатическом давлении. В нее включалось предельное нагружение и разрушение при одноосном растяжении, при растяжении в двух направлениях, при одноосном сжатии и штамповке. Порядок создаваемого давления увеличился от 300 ООО до 450 ООО фунт/дюйм (от 212 до 317 кгс/мм ). Второй раздел Другие испытания, включающие исследования больших деформаций содержал описание экспериментов со сталью, но с некоторыми ссылками на более ранние работы, посвященные изучению мыльного камня, мрамора, меди и дюралюминия, при одноосном сжатии, сжатии в двух направлениях, смешанном сжатии, при кручении совместно с одноосным сжатием, при сдвиге, происходящем совместно с примерно гидростатическим давлением. В заключительном разделе Бриджмен описал пластическое течение и разрушение, после предварительной деформации, в качестве которой он осуществлял простое растяжение, сжатие и кручение, имевшее место в образцах, подверженных воздействию различных типов упомянутых деформаций. [c.116]

Если соприкасающийся круг в вершине огибающей А достаточно велик, то он может заключать в себе наибольший круг напряжений для состояния чистого сдвига Oj=—03, О2=0 это соответствовало бы хрупкому материалу (как мрамор и чугун), разрушающемуся путем отрыва как в испытаниях на растяжение, так и в испытаниях круглых образцов на кручение. Если же, наоборот, соприкасающийся круг в точке А проходит через начало координат О, а наибольший круг для чистого сдвига касается огибающей в точке А с внешней стороны, то это определило бы материал, который разрушается при одноосном растяжении путем отрыва по плоскости, перпендикулярной направлению растягивающего напряженпя, п путем сдвига при кручении. [c.250]

Условное деление материалов на хрупкие и пластические имеет смысл только применительно к стандартным методам испытаний образцов, воспроизводящих некоторые обычные для этих материалов условия эксплуатации. Прежде всего, это относится к виду напряженного состояния. Хрупкий материал, подвергнутый действию высокого всестороннего давления, на которое накладывается растяжение, сжатие или сдвиг, обнаруживает значительные пластические деформации. Такие пластические деформации, например, играют существенную роль в процессах образования рельефа земной коры граниты и базальты, хрупкие в обычных условиях, текут, находясь под действием колоссального давления в глубинных слоях Земли. Пластическое поведение, казалось бы, хрупких материалов неоднократно обнаруживалось и на опытах хорошо известны опыты Кармана над мрамором и песчаником (1911 г.), Бекера над теми же материалами и цинком (1914 г.). В опытах Кармана цилиндрические образцы из мрамора, подвергнутые всестороннему гидростатическому сжатию, сжимались дополнительно в осевом направлении. При отсутствии бокового сжатия разрушение происходило с деформацией, меньшей чем 1 Д, при боковом давлении 1650 кг/сл относительная дефор- [c.400]

Без сомнения, отношение тс/т является мерой пластичности материала. При простых напряженных состояниях материалы с высокими по сравнению с единицей значениями этого отношения, т. е. с высоким сопротивлением внутреннему разрыву при растяжении и относительно низким сопротивлением началу пластического течения, оказываются неработоспособными из-за перехода в пластическое состояние и поэтому называются пластичными, тогда как материалы с низким значением этого отношения оказываются неработоспособными из-за хрупкости и называются хрупкими. Однако разные материалы оказываются неработоспособными по различным причинам, определяемым типом напряженного состояния. Так Т. Карман показал, что образец из мрамора при испытаниях на сжатие может течь подобно образцу из мягкой меди, если его нагрузить боковыми сжимаюпщми напряжениями того же порядка величины, что и продольное сжатие, таким путем увеличивая сжимающие напряжения на плоскостях скольжения. Простейший путь получения внутреннего разрыва при растяжении в пластичном материале — нагрузить растяжением образец с глубоким надрезом (рис. 1.6). Это вызывает касательные напряжения в наклонных сечениях, подобных показанному на [c.36]

Следует помнить, что хрупкий материал при определенных напряженных состояниях может демонстрировать пластические свойства. Так, например, при испытаниях чугуна и мрамора на растяжение и сжатие в условиях высокого всестороннего давления наблюдается хорошо выраженная текучесть. А при испытаниях на растяжение пластичного образца наблюдаются последовательно все три вида предельных состояний. Сначала наступает текучесть, сопровождаюш,аяся появлением на поверхности образца линий Людерса-Чернова, которые указывают на поверхности скольжения. Далее, после образования шейки в ее узкой части происходит хрупкий отрыв с появлением около оси образца концентрической линзообразной треш,ины. Это вызвано тем, что около оси образца образуется состояние трехосного ра- [c.347]

Вопрос о переходе в пластическое состояние материалов, кажущихся хрупкими при обычных испытаниях на растяжение и сжатие, был исследован Т. Карманом и Р. Бёкером, которые производили испытания при одновременном действии давления в осевом и поперечном направлениях. Оба исследователя нагружали цилиндрические образцы из мрамора и песчаника либо лишь осевым сжатием, либо осевым сжатием совместно с высоким гидростатическим давлением на боковой поверхности (в последнем случае испытание производилось в стальном резервуаре). Результаты их исследований можно резюмировать следующим образом. С увелп- [c.267]

В следующей главе мы рассмотрим более подробно механизм пластической деформации металлов. Основной факт здесь состоит в том, что пластическая деформация каждого кристаллического зерна является сдвиговой, слои атомов скользят один относительно другого. Однако в реальном поликристаллическом металле кристаллические зерна расположены беспорядочно и переход от свойств единичного кристалла к свойствам поликристаллического металла затруднителен. Можно сказать только, что переход металла в пластическое состояние означает, чтр пластические сдвиги происходят во всех зернах или в подавляю1Дем их большинстве. Представим себе теперь, что на то напряженное состояние, которое существует в теле, накладывается всестороннее растяжение или сжатие. Осуществить на опыте всестороннее растяжение, а тем более наложить его на заданное напряженное состояние оказывается невозможным всестороннее сжатие, наоборот, реализуется довольно просто, для этого нужно нагружать образец в среде жидкости под высоким давлением. При этом все три главных напряжения изменяются на одну и ту же величину. Наибольшие касательные напряжения равны полуразностям главных напряжений, поэтому они не меняются от наложения всестороннего растяжения или сжатия, касательное напряжение на любой площадке также остается неизменным. А так как сдвиговая деформация определяется касательными напряжениями, то естественно ожидать, что условие пластичиости не зависит от добавления к тензору напряжений гидростатической составляющей. Это предположение хорошо подтверждается опытами (Карман, Бекер, Бриджмен и другие). При обсуждении этих и подобных им опытов необходимо иметь в виду, что пластическая деформация происходит путем сдвига, но разрушение может происходить путем отрыва. Поэтому обычное деление материалов на хрупкие и пластические оказывается условным. Так, Карйан и Бекер производили опыты над мрамором и песчаником. При обычных условиях испытания мрамор и песчаник хрупки, обладая низким сопротивлением отрыву, они разрушаются, не успев проявить [c.93]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...