Статические испытания материалов на растяжение

Статические испытания материалов на растяжение [c.274]

Испытания материалов можно классифицировать также по видам деформации. Различают испытания образцов на растяжение, сжатие, срез, кручение и изгиб. Наиболее широко применяют статические испытания материалов на растяжение. Объясняется это тем, что механические характеристики, получаемые при испытании на растяжение, позволяют сравнительно точно определять поведение материала при других видах деформации. Кроме того, этот вид испытаний наиболее легко осуществить. [c.75]

На рис. 15 дан пример схемы автоматизированной системы для испытаний материалов на растяжение в условиях статического и динамического нагружения. [c.41]

Испытания материалов на растяжение и изгиб под действием медленно и постепенно возрастающей статической нагрузки неполностью характеризуют их свойства. [c.116]

Более подробные данные о механических свойствах различных материалов получают в результате лабораторных испытаний их образцов на специальных машинах и установках. Испытания материалов на растяжение, изгиб, кручение и т. д. производят при статических и динамических нагрузках. [c.295]

Статические испытания образцов на растяжение и сжатие и получаемые при этом графики нагружения имеют общий недостаток они не позволяют определить влияние изменения скорости деформирования на изменение механических свойств материалов и процессы упрочнения и разупрочнения, а также влияние на изменение механических свойств температуры деформационного нагрева. [c.110]

Сопротивление материалов как наука базируется на результатах экспериментальных исследований, которые являются основополагающими при формировании гипотез и допущений, а также законов, определяющих взаимосвязь внешнего нагружения и процесса деформирования тела. Одним из основных видов исследований является испытание материалов на растяжение статической нагрузкой, при котором устанавливаются физические закономерности, вводятся основные понятия и определяются основные свойства материала, используемые и при других видах деформирования. [c.338]

Испытания на растяжение. Диаграмма растяжений. Испытание различных материалов на растяжение осуществляют статическим нагружением на специальных машинах. Для этого применяют стандартный цилиндрический образец (рис. 92, а). Длина центрального цилиндра превышает его диаметр приблизительно в 15 раз. [c.131]

Машины типа УЭ — универсальные, они могут работать как в статическом режиме, так и в циклическом с любым коэффициентом асимметрии цикла. Частота нагружения образца колеблется от о до 5 Гц, т. е. машина позволяет вести испытания материалов на обычную выносливость и малоцикловую усталость. На такой машине обеспечивается режим испытания образцов на изгиб и на растяжение — сжатие. [c.362]

Анализ результатов испытаний материалов на термическую усталость [34, 71, 81, 99, 102, 194, 205] выявил определенную не-стационарность процесса циклического упругопластического деформирования образца, причем нагружение может сопровождаться накоплением с числом циклов односторонней деформации растяжения и сжатия вследствие формоизменения рабочей части с образованием характерных зон шейки и бочки (рис. 1.3.4). Следует подчеркнуть, что указанные особенности деформирования связаны с условиями испытаний (жесткостью нагружения, уровнем температур цикла, скоростью нагрева и охлаждения, видом термического цикла) и определяются различным сопротивлением статическому и циклическому деформированию частей образца, нагретых в различной степени из-за наличия продольного градиента температур, характерного для термоусталостных испытаний. [c.48]

I. Предварительные замечания. В 2.11 и 2.13 были описаны статические кратковременные испытания гладких образцов из различных материалов на растяжение и сжатие при комнатной температуре. Предыдущие параграфы настоящей главы содержат описание различных упругих и механических свойств материалов и оценку влияния различных факторов на эти свойства. Уже при этом обсуждении приходилось обращаться к результатам динамических испытаний (при определении сопротивляемости ударному воздействию и при оценке влияния скорости деформирования на различные свойства), кратковременных и длительных испытаний при высоких температурах (при определении предела длительной прочности и предела ползучести, а также при оценке влияния температурного фактора на различные свойства), длительных испытаний при переменных по величине и знаку нагрузках, длительных испытаний при комнатной температуре и постоянной нагрузке и при монотонно убывающей нагрузке. Приходилось, наряду с рассмотрением результатов испытания гладких образцов, обращаться и к анализу материалов испытаний образцов с надрезом указывалось, что, кроме непосредственного определения интересующих инженера свойств материала, существуют косвенные пути оценки этих свойств (при помощи определения твердости) отмечалось, что, [c.298]

Статическое растяжение. Испытание материалов на статическое растяжение — наиболее простое и распространенное. Чтобы результаты испытаний были сравнимы, применяют геометрически подобные образцы. Образец растягивают на разрывной машине и определяют зависимость удлинения образца Д/ от нагрузки Р вплоть до разрушения. По этим данным строят диаграмму [c.16]

Остановимся дополнительно еще на некоторых вопросах, связанных со статическими испытаниями малоуглеродистой стали (и других пластичных материалов) на растяжение. [c.72]

Показатели свойств материалов, определяемые вне зависимости от конструктивных особенностей и характера службы изделий. Эти показатели определяются путем стандартных испытаний образцов на растяжение, сжатие, изгиб, твердость. Прочностные и пластические свойства, определяемые при статических испытаниях на гладких образцах, не полностью характеризуют прочность материала в реальных условиях эксплуатации. Полученные характеристики могут быть использованы лишь для расчета деталей и конструкций, работающих при нормальных (комнатных) условиях и действии статических нагрузок. [c.7]

Статические испытания материалов разделяются на кратковременные и длительные. Если термин длительные статические испытания не требует особых пояснений, то термин кратковременные статические испытания до сих пор нуждается в уточнении и обосновании. Некоторые авторы считают прочность кратковременной при времени нагружения менее 1 мин [67]. Иногда принимают [108, с. 231 ], что время нахождения образца под предельной нагрузкой равно 10 ч. На рис. 1.3.1 показано одно из представлений о режимах нагружения при растяжении. Большой интервал времени (1 — 5 мин) для достижения относительной деформации порядка 1% при кратковременных статических испытаниях обусловлен необоснованностью современных стандартов. Однако именно от скорости и режима нагружения (ступенчатое, непрерывное) зависит влияние ползучести полимерного связующего на характеристики материала. С этой целью при описании каждого вида испытаний оценивается влияние скорости деформирования е и устанавливаются границы е, позволяющие исключить влияние скорости и получить сопоставимые результаты. [c.37]

Кроме испытаний на растяжение при статическом нагружении проводят испытания материалов на сжатие, изгиб, кручение и др. В качестве внешнего нагружения используют не только статические нагрузки, но и переменные во времени (усталость), ударные и их комбинации. По всем видам испытаний имеется широкий выбор специальной литературы. [c.344]

Механические испытания материалов отличаются большим разнообразием по характеру нагрузки различают испытания статической, динамической и повторно-переменной нагрузками по виду деформации испытуемого образца — испытания на растяжение, сжатие, кручение, изгиб, сложное сопротивление. Наиболее распространены испытания статической нагрузкой, а из них — испытания на растяжение, осуществляемые наиболее просто и позволяющие получить весьма полные и надежные данные о механических характеристиках материала. [c.195]

Механические характеристики материалов (т. е. величины, характеризующие их прочность, пластичность и т. д., а также модуль упругости и коэффициент Пуассона) определяются путем испытаний специальных образцов, изготовленных из исследуемого материала. Наиболее распространенными являются статические испытания на растяжение. Для некоторых строительных материалов (камня, цемента, бетона и т. д.) основными являются испытания на сжатие. Испытания проводятся на специальных машинах различных типов. [c.33]

При испытании материалов статической нагрузкой на центральное растяжение и сжатие устанавливается так называемое опасное (или предельное) состояние. Оно характеризуется наступлением текучести, сопровождаемой значительными остаточными деформациями или появлением трещин, свидетельствующих о начале разрушения. Нормальные напряжения в поперечных сечениях стержней в момент наступления опасного состояния при образце из пластичного материала равны пределу текучести От, а при образце из хрупкого материала равны пределу прочности Ов (при растяжении Овр и при сжатии СТас). [c.340]

Статические и динамические испытания материалов с покрытиями включают испытания на растяжение при комнатной и высокой температурах, оценку внутреннего трения, микропластической деформации, определение твердости. Наша цель — показать наиболее существенные особенности проведения этих испытаний на образцах с покрытием в сравнении с достаточно известными исследованиями обычных металлических образцов. [c.20]

Если рассматривать динамические испытания как продолжение обычных статических, но при более высоких скоростях деформирования, то можно получить характеристики материалов в широком непрерывном диапазоне скоростей. При этом для обеспечения единства испытаний необходимо соблюдать определенные условия. На разрывных машинах скорость деформирования поддерживается относительно постоянной, такой режим скорости деформирования целесообразно обеспечивать для сопоставимости и при скоростных испытаниях на растяжение. В пределах участка пропорциональности этому условию отвечает режим постоянства скорости деформирования. [c.105]

При ударном испытании на растяжение образцов без надреза из вязких материалов при статических и динамических нагрузках полностью соблюдается закон подобия. Разброс результатов испытаний на удар значительно больше, чем при статических испытаниях. С увеличением скорости деформирования у большинства металлов возрастает сопротивление металла пластической, деформации. [c.32]

Наконец, следует отметить, что на хрупкость материала могут очень сильно влиять так называемые остаточные напряжения, которые могут получиться в материале при закалке, при холодной прокатке или при недостаточной температуре горячей прокатки, когда материал получает наклеп. Опытами на растяжение такие напряжения, как правило, не могут быть выявлены. Остаточные напряжения обычно связаны с возникновением объемного напряженного состояния в материале в связи с этим возможно хрупкое разрушение. Такие случаи встречались при изготовлении мощных двутавровых балок со сравнительно тонкими полками. В нашей практике был случай хрупкого разрушения двутавровой балки № 50 при сбрасывании ее на землю в морозный день. Результаты статических испытаний, химического и металлографического анализа показали, что материал как будто вполне доброкачественный. Лишь ударные испытания при различных температурах обнаружили резкую хладноломкость для образцов, вырезанных у края полки двутавра,— в наиболее наклепанном месте. Что касается влияния на хрупкость химического состава сталей, то ударная вязкость понижается, как это видно из таблицы 21, с увеличением количества углерода, т. е. с повышением предела прочности и уменьшением пластических свойств стали. Весьма неблагоприятно отражается на сопротивлении удару, особенно при низких температурах, наличие фосфора. Поэтому на практике при изготовлении материала для деталей, работающих на удар, всячески ограничивают примесь этого элемента. [c.533]

Под жаропрочностью понимают свойство металлов при высоких температурах сопротивляться деформации и разрушению при действии приложенных напряжений [4]. Как и обычная прочность, жаропрочность должна быть обеспечена в условиях самых разнообразных схем напряженного состояния, обусловленных эксплуатацией котельного оборудования статического приложения растягивающей или изгибающей нагрузки, динамического воздействия внешних сил, приложения перемещенной нагрузки и т. д. Жаропрочность котельных материалов оценивают по результатам длительные испытаний на растяжение или изгиб при высоких температурах. Основными характеристиками жаропрочности являются предел ползучести и предел длительной прочности. Жаропрочность зависит от химического состава и структуры. Структура, в свою очередь, зависит от технологии изготовления детали и обработки. [c.45]

Чаще всего статические методы нагрул ения используют для определения модулей Е тл G поликристаллических материалов при испытаниях на растяжение и кручение. Определенные в таких условиях МУ применяют при инженерных расчетах, когда получаемая точность измерений достаточна, особенно в случае деталей, работающих в статических условиях. Для определения модуля всестороннего сжатия необходимы камеры сверхвысокого давления, поэтому в литературе мало сведений о результатах таких испытаний. [c.257]

Дополнительно к ГОСТ 1497—84 и ГОСТ 9651—84 в случае необходимости при статических испытаниях материалов на растяжение определяют относительное равномерное сужение площади поперечного сечения образца Zm. Относительное равномерное сужение Zl, определяют пересчетом по относительному равномерному удлинению соотве1Ствующе-му максимальной нагрузке Р,, на диаграмме растяжения Р—Р или с-е) [c.192]

В данной главе рассмотрены наиболее перспективные прямые методы кратковременных статических испытаний композитов на растяжение, сжатие, сдвиг и изгиб. Методы апробированы, в основном, на однонаправленных композитах (укладка 0°). Если схема нагружения и расчетные формулы применимы также для ортотропных материалов (укладки 0/90°, 45°). то необходимые пояснения даны [c.189]

Методы кратковременных статических прочностных испытаний при нормальных и повьппенных до 1500 К температурах достаточно хорошо известны и освещены в литературных источниках [64], а также решаменти-рованы стандартами (ГОСТ 9.910-88, ГОСТ 25.503-80, ГОСТ 25.506-85, ГОСТ 9651-84, ГОСТ 14019-80) на основные виды испытаний материалов при растяжении, сжатии, изгибе, кручении и др. В дальнейшем механические испытания тугоплавких материалов, проводимые в интервале 1500...3300 К, будут считаться высокотемпературными. При высокотемпературных испытаниях тугоплавких материалов для сопоставимости определяемых характеристик важно обеспечить соблюдение закона подобия механических испытаний в отношении формы и размеров образцов, одинаковых условий силового и теплового нагружения, учета влияния состава среды, способов нагрева и других факторов [3]. [c.278]

Для статических испытаний материалов применяют как простые, так и универсальные машины. Первые позволяют прикладывать к образцу нагрузку только одного знака (растягивающую или сжимающую), вторые — обоих знаков. И те, я другие могут быть одно- или двухзонными (рис. 29.94). Во втором случае нижний захват закреплен на подвижной траверсе и, таким образом, верхняя зона используется для испытаний на растяжение, нижняя зона — для испытаний на сжатие. Двухзонные машины имеют болеб жесткую конструкцию и, следовательно, большую точность регистрации процессов. Испытательные машины различаются также по виду привода. Большинство разрывных машин имеют механический привод от электрического двигателя. Машины для испытаний на сжатие, а также некоторые универсальные машины приводятся в действие гидравлическим приводом. В рассматриваемых машинах находят применение как рычажномаятниковый, так и электрический силоизмери-тели. Последний обладает значительно меньшей инерционностью благодаря отсутствию трения в передаточных звеньях и поэтому пригоден для измерений весьма малых нагрузок. Машины с электронными силоизмерительными устройствами успешно применяются для испытаний пластмасс, резины и других электроизоляционных материалов. [c.427]

НИЯ надрезанных образцов позволяют косвенно судить о величине сопротивления отрыву, не достигаемого статическими испытани-ядш на растяи енио и изгиб ири комнатной и низких температурах. У большинства деформируемых цветных металлов (алюминий, медь и многие их сплавы) ударную вязкость не представляется возможным определить вследствие высокой пластичности этих материалов, исключающей разрушение в условиях принятой для определения методики испытаний. Испытания на ударный изгиб надрезанных образцов не целесообразны также в отношении многих литых сплавов (чугуны, литейные алюминиевые и магниевые сплавы), которые хрупко разрушаются при обычных статических испытаниях на растяжение. [c.89]

Машина разрывная РЦ-1 для испытания вяжущих строительных материалов в виде восьмерок на разрыв и в виде балочек на из1иб Универсальная испытательная машина УМ-5А для испытания металлических и других образцов материалов на растяжение, сжатие, поперечный изгиб при статических нагрузках. Предел измерений 5000 кгс. Точность измерений 1%. Размеры 1300X600X2210 мм. Вес 700 кг [c.103]

М. у. устанавливаются экспе жментально-механич. испытанием образцов материалов. Существует 2 метода оиределения величин М. у. статический и динамический. При статич. испытаниях образец подвергается воздействию усилий, вызывающих в нем определенное напряженное состояние. Напр., Е обычно определяют при испытаниях образца на растяжение, С — на кручение и К — ни Всестороннее сжатие. Величины соответствуи щих М, у. устанавливают измере ием ириложенных усилий и возникающих при этом деформаций. При динамич. измерении М. у. пользуются зависимостью между частотой колебаний образца и величиной М. у. В случае продольных колебаний определяется Е, в случае крутильных колебаний — С, по ф-лам [c.274]

К испытанию на сжатие прибегают реже, чем к испытанию на растяжение, так как оно не позволяет снять все механические характеристики материала, например ов, поскольку при сжатии пластичных материалов образец превращается в диск. Испытанию на сжатие в основном подвергаются хрупкие материалы, которые лучше сопротивляются этой деформации. Этот вид испытаний производится на специальных прессах или на универсальных статических машинах. Если испытывается металл, то изготовляются цилиндрические образцы, размер которых выбирают из соотношения 3d > / > d. Такая длина выбирается из сообралсений большей устойчивости, так как длинный образец помимо сжатия может испытывать деформацию продольного изгиба, о котором пойдет речь во второй части курса. Образцы из строительных материалов изготовляются в форме куба с размерами 100 X ЮО X ЮО или 150 X X 150 X 150 мм. При испытании на сжатие цилиндрический образец принимает первоначально бочкообразную форму. Если он изготовлен из пластичного материала, то дальнейшее нагружение приводит к расплющиванию образца, если материал хрупкий, то образец внезапно растрескивается. [c.58]

Для испытаний используют образцы определенной формы и раз- меров. Например, определение прочности на разрыв тонких листов бумаги и картона производят на образцах в виде полосок шириной 15 мм (для бумаги) или 50 мм (для картона), длиной 180 или 100 MV1, При статических испытаниях ани.зотропных листо-вы. материалов образцы выре.)ают вдоль и поперек рулона образцы, вырезанные вдоль рулона, имеют большее разрушающее напряжение и меньшее относительное удлинение при растяжении по сравнению с образцом, вырезанным поперек рулона. [c.184]

Машина универсальная для испытания материалов 1253У-2-1 (рис. 13) предназначена для статических испытаний металлических и пластмассовых образцов на растяжение, сжатие, изгиб, а также малоцикловое астяжение, сжатие, ползучесть и релаксацию в широком диапазоне испытательных нагрузок, скоростей деформирования и температур. [c.49]

На стадии изготовления существенное значение для обеспечения прочности и ресурса ВВЭР имеет контроль применяемых материалов, сварных соединений и наплавок по стандартным или унифицированным характеристикам механических свойств (статические стандартньве испытания на растяжение при комнатной и повышенной температуре, испытания на ударную вязкость, а также дополнительные механические и технологические испытания). Основной целью таких испытаний является определение соответствия фактических характеристик механических свойств техническим условиям (последние, как правило, входят в расчет прочности при проектировании). Вторым элементом, определяющим эксплуатационные прочность и ресурс ВВЭР, является дефектоскопический контроль исходных материалов, заготовок и готового обррудования. Этот контроль проводится с целью поддержания дефектов (трещин, пор, включений, расслоений, забоин и др.) на определенном уровне по размерам, скоплениям. [c.7]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—N) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

Например, данные, приведенные на рис. 2.69 показывают, что при изгибе кривые сг—Л/ для карбоиластиков на основе высокомодульных волокон имеют больший наклон, чем при растяжении. В работе [144] также выявлено резкое падение стойкости к циклическим нагрузкам при относительно высоких сдвиговых напряжениях, параллельных оси волокон. В этой же работе показано, что при испытаниях на изгиб материалов на основе коротких волокон при кратковременном разрушении наблюдается межслоевой сдвиг, а при длительном — разрушение при изгибе. Поэтому указывается па необходимость осторожного подхода к интерпретации результатов усталостных испытаний, так как они сильно зависят от формы образца и типа нагружения. Авторы работы [144] предполагают, что наиболее реальное значение усталостной прочности при изгибе до 10 циклов равно примерно 65% статической прочности при однонаправленном изгибе и снижается до 30% при обратимом циклическом изгибе. [c.138]

При такого рода обсуждении можно только надеяться привлечь внимаиие к некоторым более важным вопросам, которые часто остаются незамеченными. Некоторая информация о поведении материалов при различных усдовиях может быть получена из других статических испытаний, таких, как испытания на сжатие и кручение, или динамических испытаний, испытаний на усталость и на ударную вязкость по Изоду. Так же, как. и при испытаниях на растяжение, имеются трудности в выполнении и интерпретации этих испытаний. Нетрудно реализовать при испытаниях наиболее сложные трехосные напряженные условия (т. е. случаи возникновения напряжений в трех направлениях), но часто трудно или дан е невозможно количественно оценить результаты опытов, так как неизвестны распределения напряжений, особенно после того, как возникли хотя бы незначительные пластические деформации. [c.33]

При растяжении (или сжатии) без изгиба суммарная деформация е равна г=а1Е+Ёр +ед+а1. Первое слагаемое в правой части соответствует упругой деформации, второе — быстрая (практически мгновенная) иластич. деформация в момент приложения нагрузки третье — деформация П., растущая со временем четвертое — температурная деформация а — коэфф. линейного расширения, t — разность темп-р). Величины в и в определяются различными физич. "процессами и потому их следует разграничивать. В условиях установившейся П. а, t, е от времени не зависят и потому rfe/rft== —dz ldx, т. е. со временем меняется лишь g. Расчеты па П. позволяют определять напряжения, деформации и время работы в условиях П., исходя из св-в данного материала, задаваемых или графически — кривой П., или нек-рыми хар-ками сопротивления П. Такие расчеты проводят Гл. обр. для стадии установившейся П., предполагая, что Spp ajE. Существуют расчеты на 11. для тонкостенных и толстостенных труб, пластин, вращающихся дисков, турбинных лопаток и диафрагм, фланцев, оболочек, пружин, валов и т. д. П. играет важнейшую роль для материалов паропроводов, паровых котлов, турбинных лопаток, частей атомных реакторов, ракет и др. деталей, длительно подвергаемых механич. и термич. нагрузкам и нагреву. Ввиду отсутствия в б. ч. случаев соответствия между кратковременными ( статическими ) испытаниями и испытаниями на П. оценка жаропрочных сплавов проводится в значит, море по их сопротивлению П. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...