Механические характеристики и испытания материалов

Механические характеристики и испытания материалов [c.135]

Проведенные одноразовые испытания хотя и не позволяют сделать окончательные выводы о выборе наиболее надежной уплотнительной пары трения, все же могут до некоторой степени служить основанием для выбора дальнейшего направления исследований. Наличие большого количества факторов, влияющих на трение и износ, вызывает необходимость изучения их начиная со стадии создания уплотнительных материалов. При этом оценивается влияние физико-механических характеристик и режимов работы на антифрикционные свойства пар трения. Как показал [c.87]

Несомненно, лабораторные испытания надрезанных образцов при разных способах нагружения имеют большое практическое значение, приближая условия испытания к эксплуатационным, например при выборе нужной стали или сплавов для болтов [5], оценки чувствительности к отверстию для листовых материалов и т. д. Однако возможности получения обобщенных закономерностей по разрушению на основе таких испытаний меньше, чем на основе испытания образцов с трещиной. В то же время и при изучении чувствительности к трещине иногда применяют надрезанные образцы. При этом надрез, изменяя условия на контуре испытуемого тела, предопределяет зону и ускоряет начало развития разрушения, вызывая уменьшение докрИтической области деформации, способствуя оценке критических механических характеристик и тем повышая чувствительность испытаний. Чем острее и относительно глубже надрез, тем больше его действие приближается к влиянию трещины. Однако для материалов с низкой локальной пластичностью испытание образцов даже с острым надрезом не заменяет испытаний образцов с трещиной. Чувствительность материала к трещине оценивают по характеристикам разрушения. В оценку чувствительности к надрезу включают, кроме характеристик разрушения, также способность данного материала к пластической деформации (еще до развития разрушения) в стесненных условиях вблизи вершины надреза. [c.105]

Инструментальные скобы, предназначенные для пробивки отверстий различных диаметров, являются наиболее пригодными для подобного рода испытаний. Они обеспечивают равномерное распределение зазора по периметру пробиваемого отверстия. При этом испытания можно производить в большом диапазоне диаметров, что имеет существенное значение, так как показатели механических, характеристик для неметаллических материалов (в том числе и сопротивление разделению) в значительной степени зависят от размеров (масштабный эффект) [5]. [c.50]

Одним из наиболее надежных косвенных способов определения механических характеристик некоторых конструкционных материалов, в частности мало- и среднеуглеродистой стали, является их испытание на твердость. [c.51]

Вследствие трудностей испытания на растяжение тонколистовых металлов, был предложен метод определения механических характеристик тонких листовых материалов путем вырезки круглой тонкой пластинки между пуансоном и матрицей и последующего пересчета показателей [212]. [c.429]

Величины механических характеристик могут быть получены в лабораторных условиях доведением образцов до разрушения или чрезмерной деформации. Наиболее распространены испытания на растяжение и сжатие, так как они относительно просты, дают результаты, позволяющие с достаточной достоверностью судить о поведении материалов и при других видах деформации. Часто целью испытаний является определение твердости и ударной вязкости. [c.131]

Описанные выше испытания материалов с целью получения их механических характеристик проведены по методикам, строго регламентированным ГОСТами и ведомственными нормалями. [c.138]

Перейдем теперь к числовым механическим характеристикам, которые определяются из испытания материалов на растяжение и сжатие. [c.61]

Испытание материалов производится в целях определения механических характеристик, таких, как предел текучести, предел прочности, модуль упругости и пр. Кроме того, оно может производиться в исследовательских целях, например для изучения условий прочности в сложных напряженных состояниях или, вообще, для выявления механических свойств материала в различных условиях. [c.505]

ГОСТ 25.506. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний материалов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. [c.272]

Для подавляющего большинства конструкций наиболее важным требованием является прочность материала, определяемая экспериментально. Помимо характеристик прочности, при механических испытаниях материалов определяют характеристики пластичности, твердости, упругие постоянные и р. [c.216]

Некоторые пластичные материалы (например, среднеуглеродистая сталь, дюралюминий) дают при испытании на растяжение диаграмму, не имеющую площадки текучести. Для таких материалов вводят понятие об условном пределе текучести как о напряжении, при котором остаточная пластическая деформация составляет 0,2%, это напряжение (механическую характеристику материала) обозначают (в специальной и в справочной литературе зачастую обозначения физического и условного предела текучести не разграничивают, применяя общее обозначение о ). [c.330]

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]

В предыдущих главах был рассмотрен вопрос о различных видах деформаций бруса было выяснено, возникновением каких напряжений сопровождается каждый вид деформации и, наконец, были получены формулы, позволяющие вычислять напряжения в любой точке поперечного сечения нагруженного бруса. Однако, для того, чтобы ответить на главный вопрос сопротивления материалов, прочна или не прочна рассчитываемая деталь, недостаточно знать только лишь численное значение максимальных напряжений, возникающих в опасном сечении рассчитываемого элемента конструкции, необходимо также знать прочностные характеристики того материала, из которого изготовлен данный элемент. Механические свойства, т. е. свойства, характеризующие прочность, упругость, пластичность и твердость материалов, определяются экспериментальным путем при проведении механических испытаний материалов под нагрузкой. Следовательно, цель механических испытаний материалов — определение опытным путем механических характеристик различных материалов. [c.273]

Настоящая глава посвящается ознакомлению с механическими испытаниями материалов, т. е. ознакомлению с методами экспериментального определения числовых характеристик прочности, упругости и пластичности материалов при различных видах деформации. [c.273]

При механических испытаниях материалов получают также характеристики, по которым оценивается пластичность материалов — относительное остаточное удлинение при разрыве (6) и относительное остаточное уменьшение площади сечения образца при разрыве (г1 ) [c.277]

Испытание на кручение материалов дает возможность определить их механические характеристики в условиях чистого сдвига. Испытания проводятся на цилиндрических образцах. Нормальным считается образец диаметром 10 мм, длина 1д, на которой замеряется угол закручивания, равна десяти диаметрам. В результате эксперимента получается графическая зависимость между моментом М и углом закручивания ф. Затем диаграмму перестраивают Б координатах т, у (рис. 2.102). Касательные напряжения после площадки текучести непрерывно возрастают. Это объясняется тем, что при кручении форма образца не изменяется, шейка [c.281]

В табл. 4.6.1 приведены механические характеристики некоторых материалов при испытании их на растяжение и сжатие. [c.58]

Испытания материалов проводят с целью определения механических характеристик, таких, как предел текучести, временное сопротивление, модуль упругости и т.д. Кроме того, их можно проводить в исследовательских целях, например для изучения условий прочности в сложных напряженных состояниях или выявления механических свойств материала. [c.541]

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]

Обычные механические характеристики материалов определяются при испытаниях в нормальных условиях, т. е. при температуре около 20° С и небольших скоростях нагружения. Нормальной скоростью деформации считается величина [c.40]

Испытания электроизоляционных материалов и изделий в условиях воздействия короны и появляющегося при этом озона рассматривались ранее, в 6-1. Следует добавить, что озон, как наиболее активный агрессивный фактор, разрушающе действует на больщинство органических диэлектриков, и в первую очередь это сказывается на их физико-механических характеристиках. По этой причине в ряде случаев проводятся специальные испытание материала на стойкость к озонному старению. [c.193]

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]

Наиболее распространенным испытанием материалов является испытание их на растяжение. Объясняется это тем, что механические характеристики, получаемые при испытании на растяжение, позволяют во многих случаях достаточно верно судить о поведении материала и при других видах деформации сжатии, сдвиге, кручении и изгибе. Кроме того испытание на растяжение наиболее легко осуществимо. [c.29]

Созданные ГОСТы по некоторым методам испытаний композиционных материалов во многом упростили задачу по получению стабильных и воспроизводимых значений их механических характеристик. Однако часть [c.26]

Работоспособность элементов конструкции и машин в значительной степени зависит от механических свойств материалов, из которых они изготовлены. Величины механических характеристик определяют в лабораторных условиях путем проведения соответствующих испытаний. [c.145]

Машины типа ИМ имеют единую кинематическую схему и в основном аналоГ Ичное устройство. По принципу действия эти машины подобны машинам Р-5 и УМ-5, но конструктивно оформлены иначе и обладают диаграммным прибором, позволяющим производить запись диаграммы испытаний в крупном масштабе. Это является их важным достоинством, обеспечивающим повышенную точность определения механических характеристик испытываемых материалов. [c.30]

Во многих случаях необходимо определять основные механические характеристики при испытании малых образцов диаметром 3—6 мм и меньше (микрообразцов) и судить по этим характеристикам об интегральных свойствах материала в целом и о локальных свойствах отдельных исследуемых зон. Необходимость в применении малых образцов возникает, например, при исследованиях дефицитных материалов, изысканиях новых сплавов, изучении неоднородностей в свойствах отдельных зон по объему детали, исследованиях аварийных деталей, сварных и паяных швов и т. д. По результатам испытаний микрообразцов можно получить весьма важные теоретические и практические данные. Для того чтобы приблизить такие исследования к реальным условиям эксплуатации, необходимы создание специализированных машин (для испытаний при разных температурах, в вакууме, в различных газовых и жидких средах) и разработка новых методов микроиспытаний на ползучесть, длительную прочность и т. п. [205]. [c.76]

В связи с трудностями определения характеристик трещиностой-кости для пластичш,1х материалов (отсутствие испытательного оборудования, большие габариты образцов, сложная методика) предложено много методов опреде.тепия трещиностойкости мета.тлов К с) - через механические характеристики и параметр структуры [2—4], по результатам испытаний на усталость при круговом изгибе [5], по критической длине трещины при испытаниях на усталость [1, 5, 7], по скрытой теплоте плавления и размерам ямок [7], по параметрам зоны вытяжки, определяемой методами количественной фрак-тографии [81, и др. В работе [4] приведен краткий обзор взаимосвязи характеристик трещиностойкости с другими характеристиками. [c.195]

Вследствие дисперсии свойств и состава применяемого сырья, вариации параметров технологического процесса, структурной неоднородности асбофрикцион-ных материалов их физико-механические свойства не являются строго детерминированными. При определении физико-механических характеристик асбофрнк-ционных материалов, как правило, наблюдается большой разброс результатов. Разброс показателей зависит также от погрешностей методов испытаний, обусловленных погрешностью контрольно-измерительных приборов, неточностью считывания их показаний, наличием значительных допусков на параметры условий испытаний и другими причинами. Поэтому каждый отдельный результат испытаний или среднее значение, полученное при нескольких испытаниях, в известной мере случайная величина. Для определения таких величин необходимо дополнительно указывать доверительный интервал и доверительную вероятность (коэффициент надежности). [c.167]

Однако во многих случаях необходимо определять основные механические характеристики при испытании еще меньших по размерам образцов (микрообразцов) и судить по этим характеристикам как об интегральных свойствах материала в целом, так и о локальных свойствах отдельных исследуемых зон. Необходимость в применении малых образцов возникает, например, при исследованиях дефицитных материалов, изысканиях новых сплавов, при изучении неоднородностей в свойствах отдельных зон по объему детали, при исследовании аварийных деталей, сварных и паяных швов и т. д. По результатам испытаний микрообразцов можно получить весьма важные теоретические и практические данные. [c.88]

Предел выносливости не являетея постоянной, присущей данному материалу характеристикой, и подвержен гораздо большим колебаниям, чем механические характеристики при статическом нагружении. Его величина зависит от условий нагружения, типа цикла, в частности, от степени его асимметрии, методики испытания, формы и размеров детали, технологии ее изготовления, состояния поверхности и других факторов. [c.282]

Учебное пособие написано в рамках чтения лекций в МГТУ им. Н.Э. Баумана по курсу Конструкционная прочность машиностроительных материалов на факультете Машиностроительные технологии (кафедра Материаловедение ) и предназначено для студентов, обучающихся на материаловедов и машиностроителей. Среди механических свойств конструкционных металлических материалов усталостные характеристики занимают очень важное место. Известно, что долговечность и надежность машин во многом определяется их сопротивлением усталости, так как в подавляющем большинстве случаев для деталей машин основным видом нагружения являются динамические, повторные и знакопеременные на1 рузки, а основной вид разрушения - усталостный. В последние годы на стыке материаловедения, физики и механики разрушения сделаны большие успехи в области изучения физической природы и микромеханизмов зарождения усталостных трещин, а также закономерностей их распространения. Сложность оценки циклической прочности конструкционных материалов связана с тем, что на усталостное разрушение оказывают влияние различные факторы (структура, состояние поверхностного слоя, температура и среда испытания, частота нагружения, концентрация напряжений, асимметрия цикла, масштабный фактор и ряд других). Все это сильно затрудняет создание общей теории усталостного разрушения металлических материалов. Однако в общем случае процесс устаттости связан с постепенным накоплением и взаимодействием дефектов кри-сталтгической решетки (вакансий, междоузельных атомов, дислокаций и дискли-наций, двойников, 1 раниц блоков и зерен и т.п.) и, как следствие этого, с развитием усталостных повреждений в виде образования и распространения микро - и макроскопических трещин. Поэтому явлению усталостного разрушения присуща периодичность и стадийность процесса, характеризующаяся вполне определенными структурными и фазовыми изменениями. Такой анализ накопления струк-туршз1х повреждений позволяет отвлечься от перечисленных выше факторов. В учебном пособии кратко на современном уровне рассмотрены основные аспекты и характеристики усталостного разрушения металлических материалов. [c.4]

Механические характеристики материалов, т. е. в(шичины, характеризующие их прочность, пластичность, упругость, твердость, а также упругие постоянные и V, необходимые конструктору для выбора материалов и расчетов проектируемых деталей, определяют путем механических испытаний стандартных образцов, изготовленных из исследуемого материала. [c.193]

Проведение каких-либо экспериментальных исследований, выходящих за рамки рекомендованного программой перечня лабораторных работ, представляется мало вероятным, так как лабораторная база техникумов, как правило, крайне ограничена. Все же возможно проведение, например, иепытаний на растяжение или сжатие каких-либо конструкционных материалов, не подвергавшихся испытаниям при проведении лабораторных работ. Можно также определять такие механические характеристики, как предел пропорциональности и предел упругости, которые при проведении обычных лабораторных работ не определяют. [c.43]

Подобным испытаниям подвергаются хрупкие материалы и изделия из них. Стойкость к термоударам зависит от температурного коэффициента линейного расширения материала поэтому для приблизительной оценки этой характеристики можно пользоваться соотношением Alai, в котором А — коэффициент, определяемый механической прочностью и теплопроводностью материала — температурный коэффициент линейного расширения. При неоднородности материала, а также дефектах роверхности (царапины и т. п.) стойкость к термоударам сильно снижается, что легко объяснимо теорией прочности хрупкого тела. Некоторые материалы, например стекло, подвергаются травлению плавиковой кислотой для повышения стойкости к термоударам так же действует закалка. [c.175]

При испытании электроизоляционных материалов на атмосферостой-кость образцы пoдвepгaюf в заданных условиях (температура, влажность, состав газа, давление) воздействию определенных доз солнечной радиации, а при ускоренных испытаниях — воздействию ультрафиолетовой радиации. После этого фиксируют изменение электрических и механических характеристик материалов. Помимо обнаружения необратимых изменений свойств материалов (эти изменения остаются после прекращения воздействия излучения), в ряде случаев представляет интерес определение электрических свойств материала непосредственно во время облучения, что значительно более сложно и требует специально приспособленной аппаратуры. Кроме того, надо иметь в виду, что большое влияние на изменения в материале может оказывать среда, в которой находятся образцы во время облучения (воздух, нейтральный газ, вакуум и т. п.). [c.195]

Процессы усталостного повреждения, условия возникновения и распространения трещин под циклической нагрузкой носят случайный характер, так как тесно связаны со структурной неоднородностью материалов и локальным характером разрушения в микро- и макрообъемах. Усталостные разрушения обычно возникают на поверхности, поэтому качество и состояние поверхности часто является причиной случайных отклонений в образовании разрушения. Эта особенность усталостных явлений порождает существенное рассеяние механических характеристик, определяемых при испытании под циклической нагрузкой. Рассеяние свойств при усталостном разрушении значительно превышает рассеяние свойств при хрупком и вязком разрушениях. В связи с этим статистический анализ и интерпретация усталостных свойств материалов и несущей способности элементов конструкций позволяют отразить их вероятностную природу, являющуюся основным фактором надежности изделий в условиях длительной службы. [c.129]

Причины колебаний. Все детали, входящие в состав механизмов и приборов, обладают упругостью и поэтому способны- колебаться. Механические колебания могут играть полезную и вредную роль. В определенных случаях колебания деталей и узлов возбуждаются специально, что связано с принципом работы механизмов и приборов в механизмах прерывистого действия (виброуплотнителях, вибромолотках, вибробункерах и других), в испытательных устройствах (вибростендах для испытания изделий, виброустановках для определения механических характеристик материалов и т. д.), в измерительных приборах. В других случаях колебания подвижных систем увеличивают время отсчета или регистрации показаний прибора или делают их вообще невозможными, вызывают вибрации, нарушающие нормальную работу механизмов, машин и приборов, а в ряде случаев приводят к поломке их узлов и деталей. [c.96]

Стандартизация допусков на выходные параметры изделий Стандартизация решает многие вопросы, связанные с оценкой и повышением надежности изделий и регламентацией методов их производства, эксплуатации и испытания. Особое место с позиций расчета, прогнозирования и достижения необходимого уровня надежности занимают стандарты, которые регламентируют значения выходных параметров материалов, деталей, узлов и машин и устанавливают классы изделий, отличающиеся по показателям качества. Так, установление классов (степеней) точности (квали-тетов) при изготовлении деталей является регламентацией геометрических параметров изделия, классы шероховатости (ГОСТ 2789—73) разделяют все обработанные поверхности на категории по геометрическим параметрам поверхностного слоя. Стандарты и технические условия на различные марки материалов устанавливают предельные значения или допустимый диапазон изменения их механических характеристик — предела прочности, текучести, усталости, относительного удлинения, твердости и др. Стандарты устанавливают также значения для выходных параметров отдельных деталей сопряжений и механизмов (например, запас прочности конструкций, точность вращения подшипников качения), узлов, систем и машин. Так, например, имеются классы точности для металлорежущих станков, регламентированы тяговые усилия и КПД двигателей, уровень вибраций и температур для ряда машин и т. п. Эти нормативы являются необходимым условием для оценки параметрической надежности изделий и определяют исходные данные при прогнозировании поведения машины в различных условиях эксплуатации. [c.426]

В настоящее время накоплен большой опыт по испытанию композиционных материалов. Созданы различные разрушающие [78] и неразрушающие 46] методы определения механических свойств. При корректной постановке эксперимента и иравилышм выборе геометрических размеров образцов разрушающие м неразрушающие методы позволяют получать весьма близкие ио значениям механические характеристики на некоторых тниах анизотропных материалов 46]. Необоснованный выбор схемы нагружения и параметров образца может привести к несопоставимым значениям характеристик, полученных на одних и тех же материалах одними и темн же разрушающими методами 112, 26, 84, 93]. Это объясняется прежде всего тем, что не все разрушающие методы достаточно изучены . многие методы разработаны для изучения свойств изотропных материалов, позже перенесены на исследования пластмасс, а затем распространены на композиционные материалы. Естественно, они не учитывают особенностей структуры и свойств композиционных материалов, что приводит к результатам, которые невозможно повторить, а часто соио-ставнть даже при таких видах нагружения, как испытание на растяжение, сжатие п изгиб. Испытание на сдвиг композиционных материалов изучено мало [78, 119]. [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...