Характеристики материалов, определяемые при испытаниях на сжатие

Основные механические характеристики материала определяются путем испытания образцов на растяжение и сжатие. Материал при испытании таких образцов находится в условиях одноосного напряженного состояния. Имеются также некоторые данные о механических характеристиках материала при чистом сдвиге, полученные испытанием образцов на кручение. [c.291]

Основные механические характеристики материала определяются при испытании образцов на растяжение или сжатие (в условиях одноосного напряженного состояния), а также при испытании образцов на кручение, при котором возникает напряженное состояние, называемое чистым сдвигом, [c.13]

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]

Механические свойства определяются с помощью различных механических испытаний, которым подвергаются тела простейшей формы — образцы, изготовленные из данного материала. Различают испытания на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение и т. д. Механические испытания проводятся в лабораториях с помощью специальных машин, приборов и приспособлений. Большинство механических характеристик прямо или косвенно можно определить при испытании на растяжение, которое для металлов проводится в соответствии с ГОСТ 1497—61. [c.135]

Независимо от уже имевшихся количественных оценок некоторые исследователи указывали, что свойства композитных материалов должны зависеть от того, насколько поверхности раздела отличаются по свойствам от матрицы и волокна. Купер и Келли [13], например, делят характеристики композитного материала на те, которые определяются в основном прочностью поверхности раздела при растяжении о , и те, которые определяются сдвиговой прочностью Тг. В числе характеристик, определяемых прочностью поверхности раздела при растяжении, авторы называют поперечную прочность, прочность на сжатие и сопротивление распространению трещины в процессе расслаивания при испытании на растяжение. К характеристикам, которые определяются в основном сдвиговой прочностью, относятся критическая длина волокна (длина передачи нагрузки), характер разрушения при вытягивании волокон и деформация матрицы в изломе. Теория Купера и Келли будет рассмотрена ниже. [c.19]

Экспериментальное определение коэффициента вязкости, основанное на обработке зависимости сопротивления деформированию от скорости деформации, полученной по результатам испытания образцов из исследуемого материала на растяжение, сжатие или кручение (сдвиг), обеспечивает возможность изучения зависимости коэффициента вязкости от состояния материала (с учетом его зависимости от истории нагружения) и скорости деформирования. Наряду с указанным методом, вязкость определяется из анализа закономерностей распространения упруго-пластической волны или пластических течений материала как характеристика использованной для расчета модели материала, которая обеспечивает наилучшую корреляцию результатов расчета с экспериментально установленными закономерностями [76]. Необходимость использования для таких расчетов априорной модели материала и зачастую численных методов расчета существенно усложняет получение достоверных данных. [c.132]

Эти характеристики определяются путем испытания стандартных образцов. Для каждого материала устанавливаются государственным стандартом форма и соотношение размеров образцов для определения в лабораторных условиях их механических свойств. Образцы испытываются в зависимости от материала на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, срез. Отечественной и зарубежной промышленностью создано большое количество испытательных машин для различных испытаний, позволяющих получить зависимости между нагрузками и соответствующими деформациями в упругой и неупругой стадиях работы материала. [c.56]

Диаграмма деформирования ао(ёо) является характеристикой материала и устанавливается экспериментально. Для этого обычно испытывают материал на одноосное растяжение и последующее сжатие. Образцы растягивают до различных значений ёо и затем разгружают. Затем из них вырезают образцы на сжатие таким образом, чтобы сжатие происходило в направлении предшествовавшего растяжения. При испытании на сжатие определяют условный предел текучести оо (обычно при допуске на интенсивность пластической деформации 0,002) Для достаточно точного определения оо рекомендуется производить испытание с использованием механических тензометров Записав согласно уравнениям (1.85) приращение продольной деформации при осевом растяжении вдоль оси Х, получаем [c.27]

СУЖЕНИЕ — характеристика пластичности материала, определяется при испытании на растяжение как уменьшение площади поперечного сечения образца. Часто под С. (сжатие сечения, сужение шейки) понимают полное (конечное) условное относит, сужение (см. Сужение относительное), различают также сужение сосредоточенное и сужение равномерное. До образования шейки в образце С. (г з) однозначно связано с удлинением 6 i )=6/(l- -6) гр и S выражаются в относит, величинах). Для металлов, не образующих шейки (ф — б), значение 1 з > б свидетельствует о наличии шейки чем больше развита шейка, тем больше разность (г]) — б). С. более стабильный показатель пластичности, так как мало зависит от неоднородности сечения и структуры образца. [c.282]

Сопротивление усталости материала определяется по результатам испытаний на усталость гладких образцов с плавным утонением в зоне предполагаемого разрушения. Форма и размеры образцов, методы проведения испытаний, требования к технологии изготовления оговорены в ГОСТе, а также в справочной и методической литературе [45]. Обычно за основу в расчетах на выносливость деталей принимают характеристики сопротивления усталости материала, полученные, при симметричном изгибе или растяжении — сжатии гладких образцов диаметром 7. .. 8 мм. Результаты испытаний на усталость образцов разного размера концентрацией напряжений при наложении постоянно действующей- статической нагрузки в условиях нагрева и с различной частотой нагружения позволяют построить зависимости пределов выносливости от конструктивных и эксплуатационных факторов и использовать их для расчетной оценки характеристик усталости деталей. В табл. 2.2 в. качестве примера представлены значения пределов выносливости некоторых деталей, разрушившихся в эксплуатации от усталости. [c.39]

Для того чтобы краевые эф())екты не сказывались существенно на результатах эксперимента, необходимо выбирать ширину образца достаточно большой по сравнению с характерными размерами структуры (шагом нитей, толщиной слоя) и выбирать длину образца достаточно большой по сравнению с шириной. Полностью исключить краевые эффекты на продольных краях образца можно путем испытания специально изготовленных трубчатых образцов (рис. 7) [10]. Такие образцы можно испытывать на растяжение, сжатие, кручение, воздействие внутреннего давления. Комбинируя эти методы испытания, можно определить все упругие характеристики материала на одном образце. [c.223]

Иначе обстоят дела при центральном сжатии (рис.8.3, б). Любой эксцентриситет дает изгибающий момент, который ситуацию усугубляет, стремится увеличить отклонение от вертикали. Если возникающий при этом процесс роста эксцентриситета пойдет по нарастающей, деформированное состояние осевого сжатия окажется неустойчивым. Это, естественно, совсем не означает, что равновесное состояние стержня в условиях центрального сжатия всегда оказывается неустойчивым. В лабораториях, как известно, успешно проводят испытания на сжатие кубиков и цилиндриков, доводят их до разрушения и определяют прочностные характеристики материала при сжатии. [c.186]

Испытание образцов на растяжение-сжатие дает объективную оценку свойств материала. В производстве, однако, для оперативного контроля за качеством изготовляемых деталей этот метод представляет в ряде случаев значительные неудобства. Например, при помощи испытания на растяжение-сжатие трудно контролировать правильность термообработки готовых изделий. Для такого контроля нужно было бы для каждой партии деталей изготовлять несколько образцов, проходящих все стадии термообработки вместе с деталями, а затем подвергать эти образцы испытанию на растяжение или сжатие и таким образом определять механические характеристики для готовой партии деталей. Такой прием сильно загружал бы производство и снижал бы оперативность контроля. [c.90]

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]

Из изложенного видно, что свойства пластичных и хрупких материалов различны. Однако это различие является относительным. При определенных условиях, например при дополнительном всестороннем сжатии, хрупкий материал может вести себя как пластичный. Пластичный же материал при определенных условиях, например при низких температурах, может вести себя как хрупкий. Следовательно, такие характеристики материалов, как хрупкий и пластичный , основанные на рассмотренных выще испытаниях материалов на растяжение и сжатие, определяют поведение материалов при обычных температурах и при указанных видах нагружения. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном его состоянии в тех или иных конкретных условиях. [c.41]

Такой характеристикой прочности может быть значение, полученное при испытании образцов при осевом растяжении или сжатии. Для анизотропных материалов подобные уравнения не решают задачу, так как сами по себе главные напряжения не определяют предельного состояния материала. Необходимо знать еще и ориентацию главных напряжений и значения прочности по отношению к направлению структурных осей упругой симметрии. Функции равноопасных напряженных состояний (критерии прочности) должны учитывать эти особенности поведения композиционного анизотропного материала. [c.28]

Экспериментальное изучение поведения материалов под нагрузкой при линейном растяжении или сжатии на машинах, имеющихся в лабораториях испытания материалов, не встречает затруднений. Полученные в результате экспериментов диаграммы растяжения или сжатия дают наглядное представление о сопротивлении материала упругому и пластическому деформированию и позволяют определить такие важные для оценки прочности и назначения допускаемого напряжения механические характеристики, как предел текучести и предел прочности или временное сопротивление материала. [c.127]

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]

Испытания на твердость - испытания в условиях неравномерного всестороннего сжатия. Твердость - характеристика прочности материала в условиях сложнонапряженного состояния, возникающего при внедрении индентора и сопровождающегося большими пластическими деформациями в зоне испытания. Твердость определяется силами атомного и молекулярного взаимодействия, и ее значение коррелирует с рядом механических свойств многих металлов и сплавов. [c.191]

Испытание образцов с надрезами при однократном нагружении. Ввиду наличия в различных деталях машин и других изделиях всевозможных канавок, вьггочек, отверстий, нарезок, галтелей, необходимых для конструктивных и эксплуатационных целей, возникла необходимость выяснить чувствительность материала к надрезам, для чего производится сопоставление результатов испытания материала в гладких образцах и образцах с надрезом. Наряду с этим определяют и абсолютные значения характеристик материала при наличии надреза в образце. В большинстве случаев налрез снижает пластичность и вязкость материала и мало влияет на прочность. Испытания производят при различных видах деформации образца (растяжение, сжатие, кручение, изгиб), различных геометрических параметрах надрезов, различных абсолютных размерах образцов все эти факторы оказывают существенное влияние на чувствительность к надрезу. Рассматривают чувствительность материала к надрезу по признаку прочности, деформации, вязкости. Наибольшее значение имеют исследования, в которых образцы доводятся до разрушения. В надрезанных образцах, в силу концентрации напряжений, пластические деформации локализуются областью надреза и характер разрушения образца, хрупкий при неинструментальном осмотре, оказывается на самом деле пластичным, что обнаруживается при микроскопическом изучении. [c.301]

Для исследования динамических диаграмм напряжение — деформация материалов при нормальных температурах используют мерные стержни Гопкинсона. Сущность метода испытаний сводится к тому, что образец располагают между торцами двух мерных стержней и нагружают импульсом давления, возбуждаемым в одном из стержней. Напряжение, деформацию, скорость деформации образца определяют по известным соотношениям теории упругих волн из условий равенства усилий и перемещений соприкасающихся торцовых сечений образца и стержней. При этом предполагают, что амплитуда импульса давления и предел прочности исследуемого материала образца ниже предела пропорциональности материала стержней. Применение указанного метода при повышенных температурах связано с трудностями измерений упругих характеристик материала стержней и деформаций. На рис. 8 приведена функциональная схема устройства для исследования влияния температуры на динамические прочностные характеристики металлов при одноосном сжатии. Исследуёмый образец 6 расположен между мерными стержнями 5 и S. Импульс давления возбуждают в стержне 5 с помощью взрывного нагружающего устройства, состоящего из тонкого слоя взрывчатого вещества 1, ударника 2 и демпфера 3. При взрыве в стержне возникает импульс сжатия трапецеидальной формы, характеристики которого зависят от плотности материала и диаметра демпфера, а также соотношения толщины демпфера и слоя взрыв- [c.111]

Основньши характеристиками материалов в пределах пропорциональности являются предел пропорциональности Од, предел текучести и предел прочности Св-, Упругие и механические характеристики материалов определяют экспериментально путем постановки опытов на растяжение и сжатие образцов, изготовленных из изучаемого материала. Для этой цели в лабораториях пользуются специальными машинами, способными деформировать и разрушать образцы. При этом с помощью точных приборов измеряют деформации образцов. Механические испытания материалов производят не только для изучения механических свойств материалов (прочности, пластичности, способности к упругим деформациям, способности сопротивляться ударным нагрузкам и т. д.), но и для проверки теоретических выводов (например, проверка гипотезы плоских сечений). [c.6]

Определение механических характеристик конструкционных атериа-лов при растяжении и сжатии производится обычно путем испытаний образцов материала на специальных испытательных машинах. Образцы должны иметь определенную форму и размеры в зависимости от материала (металл, камень, пластмасса, древесина) и от вида деформации (растяжение, сжатие). Часто изготовление образцов необходимой формы и размеров оказывается невозможным, например если требуется определить механические характеристики материала изготовленной конструкции. В этих случаях определить механические характеристики материалов можно только каким-либо косвенным способом. [c.51]

В работе [207 ] предложен метод определения всех упругих постоянных однонаправленного материала (( ц, Е , и С г) по результатам испытаний плоскнх образцов-полосок с укладкой волокон О, 90 и 45° на одноосное растяжение или растяжение— сжатие (если упругие характеристики материала нри растяжении и сжатии различны). Из независимых опытов определяются характеристики однонаправленного материала модули упругости и 2 коэффициент Пуассона в главных осях материала. Далее определяется вспомогательная величина [c.140]

Материал испытали на растя-мсение, получили приведенную справа диаграмму и определили по ней все основные механические характеристики. В конструкции детали из этого материала будут работать как на растяжение, так и на сжатие. Какие дополнительные испытания нужно провести [c.129]

Основное условие получения достоверных результатов в ква-зистатических испытаниях — поддержание с заданной точностью однородности напряженного и деформационного состояния материала в объеме рабочей части образца. Это позволяет принимать регистрируемые зависимости между напряжением и деформацией за характеристики поведения локального объема материала. Таким методом определены характеристики сопротивления материалов деформированию в большинстве проведенных до настоящего времени исследований, в основном при испытаниях на растяжение или сжатие со скоростями до 10 м/с [69, 167, 208, 210, 305, 406, 409]. Область более высоких скоростей деформирования, особенно при испытаниях на растяжение, обеспечивающих получение наиболее полной информации о поведении материала под нагрузкой, практически не исследована. Такое ограничение исследований обусловлено тем, что с ростом скорости деформации возрастает влияние волновых процессов и радиальной инерции в образце и цепи нагружения, ведущих к нарушению однородности деформации и одноосности напряженного состояния в объеме рабочей части образца и затрудняющих приведение усилий и деформаций в материале. Уменьшение влияния этих эффектов требует разработки специальных методик для испытаний с высокими скоростями деформации. [c.13]

Графит — хрупкий материал. По этой причине (а также учитывая его неоднородность) размеры — масштабный фактор — геометрически подобных образцов оказывают влияние на результаты определения прочностных характеристик. В этой связи авторы работы [58, с. 181] рекомендуют оптимальные размеры образцов для различных видов испытаний. Так, предел прочности при сжатии графита с плотностью 1,6 г/см и выше следует определять на образцах диаметром 20 мм и высотой 40 мм. Испытания при растяжении рекомендуют проводить на образцах галтельного типа общей длиной 130 мм и диаметром рабочей части 20 мм (для мелкозернистых материалов диаметр образца 10 мм). Для определения предела прочности при изгибе за стандартные приняты призматические образцы с размерами 20x20x100 мм. [c.73]

При температуре испытания 650° С, так же как и при 450° С, вид нагружения определяет характер изменения деформационных циклических характеристик (рис. 2.15). В условиях моногармо-нического нагружения при малых временах нагружения (больших уровнях напряжений) разупрочняющее влияние температуры, несмотря на большую величину деформации, проявляется в большей мере, и, наоборот, при меньших уровнях нагрузки (деформации), обусловливающих и большее время нагружения, процессы структурных изменений материала оказывают большее влияние. В результате при меньших напряжениях более интенсивно и более длительное время может наблюдаться уменьшение ширины петли гистерезиса (см. рис. 2.15). При больших амплитудах напряжений упрочнение быстро сменяется разупрочнением При этом для малых уровней нагрузки (разрушающее число циклов )> 10 ) накопление деформаций невелико и ограничивается, как правило, величиной деформации, накопленной в первом цикле, а на стадии окончательного разрушения, когда материал с ильно поврежден, в отдельных случаях проявляется склонность к накоплению деформации в сторону сжатия. Однако это накопление незначительно (см. рис. 2.15). [c.38]

Механич, характеристики ползучести и длит, прочности конструкц. материалов обычно определяют в опытах на растяжение или сжатие цилиндрич. образцов (одноосное напряжённое состояние) либо путём испытаний трубчатых или плоских образцов при разл. комбинациях нагрузок (сложное напряжённое состояние). Длительность испытаний зависит как от уровня нагрузок, гак и от задач использования данного материала в конкретных конструкциях. Она может колебаться от неск. минут (для решения техноп. задач обработки металлов, непрерывной разливки, ракетной техники) до сотен тысяч часов (стационарные турбины, строит, конструкции). [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...