Испытание образцов из различных материалов на сжатие

Испытание образцов из различных материалов на сжатие. [c.94]

Величину предела пропорциональности, так же как и других напряжений, характеризующих механические свойства материалов, определяют при испытаниях образцов из различных материалов на растяжение и сжатие. [c.131]

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]

Машины для испытаний на растяжение-сжатие разделяют по назначению на машины широкого применения, специализированные и целевые. Машины широкого применения предназначены в основном для научных исследований. Конструкция их должна быть такова, чтобы на них можно было реализовать разнообразные режимы испытаний и испытывать образцы различных конфигураций, размера, из разных материалов. На специализированных машинах проводят контрольные и приемочные испытания материалов для определения стандартных механических характеристик, поверочные и контрольные испытания однотипных изделий. [c.30]

Разрушение путем отрыва и путем сдвига. Сравнивая внешний вид поверхностей, по которым происходит разрушение образцов, можно различить два типа разрушения. Цилиндрические или призматические образцы из хрупких материалов (стекла или чугуна) при растяжении разрушаются по плоскости, перпендикулярной направлению растягивающих усилий. В аморфных материалах поверхность разрушения бывает обычно гладкая, но иногда, в случаях, когда сопутствующие разрушению растягивающие напряжения вызываются ударными сосредоточенными силами, получается конхоидальное разрушение ( раковистый излом ), образующее поверхность с мельчайшей концентрической рябью. С другой стороны, в кристаллических материалах при одноосном растяжении, когда поверхность разрушения, повидимому, перпендикулярна направлению растяжения, она состоит из ничтожно малых, различно ориентированных плоскостей кристаллитов, отражающих свет, подобно мельчайшим зеркалам. Разрушение по такого рода поверхности называется обычно зернистым . При осевом сжатии призматические образцы большинства твердых тел разрушаются по поверхности, наклоненной под некоторым, обычно меньшим 45°, углом относительно направления сжатия (см. фиг. 300). Пластичные металлы при испытании на растяжение разрываются после возникновения местного остаточного сужения вблизи минимального сечения, причем поверхность разрушения разделяется на две зоны центральную, которая перпендикулярна направлению растя- [c.205]

Стакан 3 изготовляют из металла, стойкого к жидкости, применяемой для испытания. Пользуясь стаканами из различных материалов, можно применять прибор для определения проницаемости материалов по отношению к разным агрессивным средам. Образцы могут испытываться прн различном давлении, которое устанавливают с помощью редуктора на линии сжатого воздуха. [c.327]

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]

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]

Механические свойства конструкционных материалов определяют экспериментально специальными механическими испытаниями образцов, причем вид механического испытания назначают в зависимости от условий нагружения детали, подлежащей изготовлению из данного конструкционного материала. Механические свойства стали определяют при статических, динамических и циклических режимах приложения нагрузок, а также при пониженных, нормальных или повышенных температурах. Испытуемые образцы можно нагружать по различным схемам (одноосное растяжение — сжатие, чистый или поперечный изгиб, кручение). В за-виси.мости от времени воздействия нагрузки на испытуемый образец испытания могут быть кратковременными или длительными. Почти все методы механических испытаний стали (за исключением метода испытания твердости) являются разрушающими, что исключает возможность стопроцентного контроля механических свойств деталей машин или элементов конструкций и обусловливает весьма высокие требования к точности механических испытаний образцов (или контрольных деталей). [c.454]

Представим себе, что из различных участков одного и того же материала вырезаны произвольно ориентированные образцы. Если такие образцы при испытании будут характеризоваться различными деформационно-прочностными свойствами, то материал обладает анизотропией механических свойств. И наоборот, если все образцы при испытании характеризуются одними и теми же свойствами, то такой материал называют изотропным. Другими словами, под изотропностью понимают неизменность механических свойств материала по отношению к параллельному переносу системы координат, ее вращению или зеркальному отображению. Если из блочного материала вырезать образцы только лишь в одном направлении и провести их испытания на растяжение и сжатие, то из различия полученных экспериментальных значений нельзя сделать вывод о том, обладает материал анизотропией механических свойств или он изотропен. Как следует из определения изотропности механических свойств, материал изотропен только при соблюдении указанных выше условий. Все материалы, которые не удовлетворяют условиям изотропности, анизотропны. [c.179]

Базовые прочностные свойства определяются испытаниями в разных условиях нагружения растяжения, сжатия, кручения, изгиба. Каждое из указанных испьгганий не определяет всех механических свойств материала и его поведение в готовых изделиях, а лишь обнаруживает те его свойства, которые характерны в данном напряженном состоянии. Однако механические испытания образцов стандартных размеров и формы в условиях одинакового напряженного состояния дают основные исходные данные, позволяющие сравнивать и оценивать свойства различных материалов. Из всех способов механических испытаний наибольшее распространение имеют испытания на растяжение. [c.228]

Механические характеристики материалов (т. е. величины, характеризующие их прочность, пластичность и т. д., а также модуль продольной упругости и коэффициент Пуассона) опреде ляются 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. Сведения об устройстве этих машин и методике испытаний, а также о применяемых при этом измерительных приборах приводятся в специальных руководствах. [c.31]

Для устранения или уменьшения трения предложены различные методы изготовление конических насадок с углом конуса, равным углу трения испытание на сжатие цилиндрических трубчатых образцов с осевыми отверстиями и вогнутыми торцами в виде входящих конических поверхностей с углом а, равным углу трения [21, 26]. Для испытания стали рекомендуется а = 4 6°, высота образца 1—-1,5 диаметра, диаметр отверстия — 0,3 диаметра образца (рис. 15.7). Чем меньше отношение /г/с(, тем ближе весь объем образца к сжимаемым торцам, тем больше влияние трения, тем меньше касательные напряжения, тем выше сопротивление пластической деформации, выраженное в сжимающих напряжениях (рис. 15.8). Именно влиянием трения объясняется очень высокое сопротивление пластической деформации тонких прокладок из свинца и алюминия, которые при большей толщине потекли бы при значительно меньших напряжениях. Этой же причиной объясняется высокое сопротивление пластической деформации мягких подшипниковых сплавов, залитых тонким слоем на стальную основу. Вследствие влияния трения условная диаграмма сжатия (зависимость нагрузки от высоты образца) дает при значительных пластических деформациях очень крутой подъем. Продольное разрушение путем отрыва при сжатии хрупких материалов обычно наблюдается лишь при тщательной смазке на торцах. [c.45]

Образцы для испытаний на разрыв, сжатие и изгиб должны иметь вполне определенную форму и размеры, предписываемые стандартами на испытание соответствующих материалов. Так, например, для испытания на разрыв бумаг берут образцы в виде полосок шириной 15 мм, а для испытания картонов—в виде полосок шириной 50 мм. Образцы различных материалов (бумаг, картонов, пленок, тканей, лакотканей и т. п.) в виде полосок, а та кже образцы нитей, лент, проводов и т. п., укрепляют в обычных зажимах разрывной машины, которые делаются для предотвращения выскальзывания из них образца, — рифлеными если требуется, между образцом и зажимом помещается мягкая прокладка. Образец должен разрываться между зажимами опыты, при которых образец разрушается в месте выхода из зажима, не могут считаться надежными. Следует тщательно избегать перекоса при креплении образцов. Образцы бумаг, пленок и т. п. выре-8 115 [c.115]

При нагружении ортотропных материалов направления действия главных напряжений и главных деформаций совпадают только в случае, когда направление действия главных напряжений совпадает с одной из главных осей упругой симметрии материала. Следовательно, при нагружении под углом 0° < 0 <90° к направлению укладки арматуры направления действия главных напряжений и главных деформаций всегда различны. Теоретические и экспериментальные исследования [147 ] показывают, что эта разность может достигать нескольких десятков градусов в зависимости от угла 0, напряженного состояния (одно- или двухосное нагружение) и степени анизотропии материала. Поэтому для определения направления главных деформаций использование одного или двух тензодатчиков, наклеенных под углом 0° и 90° к оси образца, недостаточно и следует применять розетку тензодатчиков. Это явление имеет место и при испытаниях на растяжение—сжатие трубчатых образцов, у которых угол намотки 0° <а <90°. В этом случае возможны большие погрешности, если осредняются показания тензодатчиков, наклеенных на наружной и внутренней поверхностях образца с различной укладкой арматуры. [c.79]

Тела изотропные и анизотропные. Рассмотренные выше свойства упругости и пластичности устанавливаются в результате опытов, произведенных над образцами. Для некоторых материалов, как, например, сталь, медь и другие металлы, прессованные пластики, бетон, эти свойства будут одинаковыми для образцов, вырезанных из тела в различных направлениях. Такие тела называются изотропными. Но древесина, например, обладает в силу своей структуры разными свойствами в разных направлениях образец, вырезанный вдоль волокна, покажет при испытании на растяжение или сжатие совершенно иные свойства, чем образец, вырезанный в поперечном направлении. Такие материалы, которые обнаруживают разные свойства в разных направлениях, называются анизотропными. [c.29]

Закономерности сопротивления материалов разрушению при повторном возникновении упругопластических деформаций вследствие нестационарного температурного режима следует изучать в соответствующих условиях нагружения и нагрева с изменением величин деформаций и напряжений, поскольку в реальной конструкции один и тот же термический цикл может вызвать различные деформации и напряжения в деталях из-за переменной жесткости системы. С этой целью проводят испытания на растяжение и сжатие по методу Л. Коффина с варьируемой жесткостью нагружения образца в условиях заданного температурного перепада. [c.35]

Значения v , могут быть определены по результатам испытания на усталость образцов различных форм, размеров, уровней концентрации напряжений, изготовленных из металла одной плав ки и испытанных при различных видах нагружения. В табл. 10 приведены зна чения V(j вместе с химическим составом и механическими свойствами ряда материалов, найденные по результатам работ [1—5, И, 12, 15—18]. При изгибе или растяжении-сжатии для углероди- [c.463]

Зависимости (4.21) и (4.31) были проверены на большом числе материалов и при различных условиях нагружения. Испытания были проведены при растяжении-сжатии с частотой около одного цикла в минуту и одного цикла за 10 мин в широком интервале температур. Для измерений деформаций использовались как продольные, так и поперечные деформометры. При этом были испытаны сплошные (цилиндрические и корсетные) и трубчатые образцы из котельной стали 22к (при температурах 20—450 С и асимметриях — 1, —0,9 —0,7 и —0,3, кроме того, образцы сварные и с надрезом), теплоустойчивой стали ТС (при температурах 20—550° С и асимметриях —1 —0,9 —0,7 и —0,3), жаропрочного никелевого сплава ЭИ-437Б (при 700° С), стали 16ГНМА, ЧСН, Х18Н10Т, сталь 45, алюминиевого сплава АД-33 (при асимметриях —1 0 -Ь0,5) и др. Все материалы испытывались в состоянии поставки. [c.95]

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]

При выводе формул для расчета безопасных размеров сооружений Фёппль, следуя Сен-Венану, пользовался в своей книге теорией наибольшей деформации. Но в то же самое время он интересовался и другими теориями прочности и для того, чтобы выяснять вопрос, какой же иэ них следует отдать предпочтение, провел ряд любопытных экспериментов. Ему удалось выполнить испытания на сжатие различных материалов под высоким гидро-< татическим давлением, воспользовавшись для этой цели толстостенными цилиндрами из высококачественной стали. Он нашел при этом, что изотропные материалы способны выдерживать весьма высокие давления. Он спроектировал и сконструировал специальный прибор для сжатия кубических образцов в двух взаимноперпендикулярных направлениях и провел серию испытаний такого же рода с цементными образцами. [c.363]

В табл. 4.9 приведены прочностные характеристики закаленной по стандартному режиму (t, = 850 °С, в масло) и отпущенной при различных температурах стали ШХ15 по данным испытаний на сжатие. Цилиндрические образцы диаметром 6 и 10 мм с отношением высоты к диаметру 1. .. 3 деформировались между параллельными плитками из твердого сплава ВК-8. Перед испытаниями торцы образцов покрывали смазочным материалом, содержащим дисульфид молибдена. Каждое значение является средним, полученным при испытании трех - шести образцов. Зависимости сопротивления деформированию ст от степени деформации е при сжатии образцов представлены на рис. 4.5. [c.327]

Лабораторные механические испытания образцов листовых стеклопластиков в условиях одностороннего нагрева осуществляют при простом напряженном состоянии (одноосное растяжение и сжатие в плоскости листа и чистый изгиб) и двух режимах нагружения с постоянной действующей силой и различных уровнях напряжения и с дискретным приложением быстронарастающей нагрузки. Разупрочнение исследуемых материалов характеризуется одним из двух показателей зависимостью времени до разрушения (долговечностью) образцов от уровня начального расчетного напряжения при постоянной нагрузке, или изменением расчетного значения разрушающего напряжения при дискретном приложении нарастающей нагрузки на последовательных этапах теплового воздействия. [c.113]

На критическое значение осевой силы значительно влияет целый ряд факторов, которые, действуя в отдельности или в различных комбинациях, могут значительно понизить несущую, способность оболочки. Этим, по-видимому, вызван большой разброс экспериментальных данных по устойчивости сжатых в осевом направлении цилиндрических оболочек. Для примера на рис. 9.22 приведены результаты испытаний, проведенных различными исследователями до 1962 г. Эти эксперименты проводились на образцах с различной геометрией, находящихся в неодинаковых условиях и сделанных из разных материалов. Результаты для критического параметра осевого сжатия колеблются в пределах от 0,85 до 0,1. Характерной особенностью серии эксперилген- [c.214]

Повышающиеся требования к материалам машиностроения вызвали необходимость систематического изучения механических свойств чугуна различных марок в зависимости от вида нагружения п сечения отливки. В связи с этим в ЦНИИТМАШе были изучены структура и механические свойства шести марок модифицированного чугуна с пределом прочности при растяжении от 22 до 40 кПмм [260]. Для каждой из этих шести марок были исследованы зависимости между пределами прочности при растяжении, с одной стороны, и при изгибе, сжатии и кручении, с другой были также определены значения ударной вязкости, предела усталости (на гладких и надрезанных образцах) и циклической вязкости. Каждое из перечисленных испытаний проводилось на образцах, вырезанных из заготовок длиной 30, 50, 100 и 200 мм. Полученные данные впоследствии вошли в ГОСТ и используются в различных справочниках 1234] до настояш,его времени. [c.207]

Поведение строительных материалов при напряжении и деформации широко изучалось экспериментально главным образом, это относится к испытаниям на растяжение, сжатие, изгиб и срезывание, произведенным на различных испытательных машинах, при помощи которых можно изучать физические свойства материала. Некоторые из характерных особенностей этих испытаний будут расмотрены в последующих главах однако будет полезно описать здесь кратко некоторые простейшие виды зависимостей между напряжениями и деформациями для того, чтобы указать, насколько формулы этой главы применимы на практике. Первым примером взято простое испытание на рас яжение мягкой ётали. Цилиндрический стержень имеет утолщенные и снабженные нарезкой концы, один из которых закрепляется в одном захвате испытательной машины, а дрзтой в контрольном бруске, имеющем значительно большее поперечное сечение. Этот брусок также имеет утолщенный конец с нарезкой, который закрепляется в другом захвате. Таким образом, нагрузка приложена по оси обоих образцов, но напряжение в контрольном бруске никогда не доводится до величины, которая нарушила бы упругий характер деформации. Измеряя посредством зеркального прибора удлинение конт- [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...