Сжатие как метод испытания механических свойств материалов

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]

Заканчивая вопрос об испытании материалов на сжатие, как методе определения их механических свойств, необходимо коснуться испытания механических свойств листового материала. [c.273]

Для сложного напряженного состояния подобный метод оценки прочности непригоден. Дело в том, что для одного и того же материала, как показывают опыты, опасное состояние может наступить при различных предельных значениях главных напряжений Ох, Оз и 03 в зависимости от соотношений между ними. Поэтому экспериментально установить предельные величины главных напряжений очень сложно не только из-за трудности постановки опытов, но и вследствие большого объема испытаний. В случае сложного напряженного состояния конструкции рассчитывают на прочность, как правило, на основании теоретических разработок с использованием данных о механических свойствах материалов, получаемых при испытании на растяжение и сжатие (иногда используют также результаты опытов на кручение). Только в отдельных случаях для оценки прочности конструкции или ее элементов прибегают к моде- [c.195]

Для определения допустимых режимов нагрева, температурных интервалов ковки и штамповки, степени, скорости и схемы деформации, условий охлаждения поковок, а также необходимого усилия оборудования следует знать зависимость механических свойств обрабатываемого материала от температуры деформирования. Механические свойства определяют различными методами испытаний на растяжение, сжатие, кручение и ударный изгиб. [c.89]

Структура, взаимодействие компонентов и механические свойства композиционных материалов в значительной мере зависят от методов и режимов их изготовления [54]. Так, например, ири изготовлении композиции по режимам, характеризующимся отклонением параметров процесса от оптимальных в сторону снижения температуры, давления и сокращения времени выдержки, реализуется лишь начальная стадия физико-химического взаимодействия компонентов механизм разрушения полученного композиционного материала определяется в этом случае прочностью связи матрицы с волокном. Материал ири нагружении разрушается за счет накопления трещин на границе матрица—волокно и последующего раздельного разрыва частично связанного пучка армирующих волокон и матрицы. Разрыв какого-либо волокна приводит обычно к отслоению его от матрицы, вследствие чего в процессе дальнейших испытаний данное волокно не несет нагрузки. При таком механизме матрица разрушается с образованием воронок вокруг индивидуальных волокон или их комплексов зона разрушения матрицы обычно локализована в плоскости, перпендикулярной к направлению нагрузки волокна выдернуты из матрицы на значительную длину, область разрывов отдельных волокон распределена вдоль оси образца. Такой материал характеризуется высокой ударной вязкостью, сравнительно невысокой прочностью ири растяжении, низкими значениями циклической прочности, прочности при сдвиге, сжатии, изгибе, кручении и т. д. [c.10]

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]

Для выявления механических свойств какого-либо вещества (материала) механический метод является прямым и наиболее естественным. Чтобы выявить трещину в оси, можно нагружать эту ось на растяжение или изгиб до тех пор, пока трещина не вызовет разрушения. Это, однако, будет разрушающим способом испытания. Напротив, звук и ультразвук позволяют применить неразрушающие способы контроля, при которых хотя тоже действуют механические силы, но эти силы растяжения, сжатия, среза или изгиба настолько малы, что они не вызывают повреждения материала. [c.15]

При этом методе не требуется специального оборудования, и он позволяет получать большие боковые давления. При соответствующей методике обработки опытных данных методдаетвозможность проследить за изменением механических свойств материала при достаточно больших сжимающих усилиях. Анализ этого метода показал, что при испытаниях на сжатие нагружение образца в обойме близко к простому. Боковое давление можно существенно увеличить путем использования двух обойм. Схема испытания образца I в системе обойм 2 Vi 3 приведена на рис. 31. Испытание проводят в камере 4, служащей одновременно направляющей для нажимных пуансонов 5. Начальный зазор между торцами наружной обоймы и пуансонами равен 1 мм, деформации образца могут достигать 25 %. В этом случае боковое давление на образец можно увеличить на порядок по сравнению с испытаниями в одной обойме. [c.39]

Несмотря на примитивность, метод Кика был использован другими исследователями и не потерял ценности до настоящего времени. Б. Д. Грозин [91], папример, подвергал образцы из закаленной стали всестороннему сжатию в обоймах из пластичных материалов и вывел формулы для определения в этом случае напряжений. Эти испытания (рис. 88) не требуют специального оборудования и обеспечивают возмолшость создавать значительные боковые давления. При соответствующей методике обработки опытных данных метод Кика позволяет проследить особеппостп изменения механических свойств материала при достаточно больших сжимающих усилиях [4, 49, 195, 430]. [c.209]

При разработке типовых графиков нагружения заготовки в зависимости от схем ее предполагаемого напряженно-деформи-рованного состояния и технологических операций определение исходных механических свойств материала заготовки, соответствующих началу пластического деформирования и затем на промежуточных и конечной стадиях обработки, традиционно выполняют методами статических испытаний на растяжение, сжатие, кручение, изгиб и т.п. Результаты этих испытаний ввиду неполного соответствия режимов реально действующим режимам нагружения основных энерготипов кузнечно-прессовых машин и упрощениям, принятым на начальных стадиях развития теории обработки материалов давлением, привели к применению в расчетах традиционных технологических процессов следующих допущений статическое состояние обрабатываемого тела и пренебрежимо малые упругие деформации обрабатываемой заготовки. Такие допущения вызвали завышение значений энергосиловых параметров кузнечно-прессовых машин и несоответствие показателей их качества по критериям энергоемкости, материалоемкости и надежности современному техническому уровню и конкурентоспособности. [c.99]

Общие принципы характеристики деформационно-прочностных свойств полимеров и типичные диаграммы напряжение — деформация были обсуждены в гл. 1. Оценка деформационнопрочностных свойств материала с помощью диаграмм напряжение — деформация является наиболее распространенным видом механических испытаний материалов. Этот метод очень важен с практической точки зрения и получаемые результаты привычны для инженеров. Однако связь результатов таких испытаний с реальным поведением материала в изделии не так проста, как иногда кажется. Так как вязкоупругость полимеров обусловливает высокую чувствительность их механических свойств к различным факторам, диаграммы напряжение — деформация только приближенно предсказывают поведение полимера в изделии. Обычно диаграммы напряжение — деформация или даже только их характерные точки получают для одной температуры и одной скорости деформации. Для набора информации, необходимой для инженера-конструктора, требуется проведение испытаний при нескольких температурах и скоростях деформации, что занимает много времени и связано со значительным расходом материалов. Обычно имеются данные о деформационно-прочностных свойствах при растяжении или изгибе, хотя часто необходимо знать результаты испытаний при сжатии и сдвиге, в том числе не только при одноосном, но и при двухосном нагружении. Поэтому очевидно, что, используя обычно имеющиеся данные о деформационнопрочностных свойствах полимерных материалов, инженер-конструктор должен в значительной мере полагаться на интуицию и опыт, что часто приводит к перестраховке или к ошибкам при конструировании изделий. [c.152]

Часто различные образцы металлов и сплавов испытывают на сжатие, кручение, срез, изгиб, удар и т. д. Испытания образцов материала на растяжение, кручение и т. д. и построение при этом диаграмм деформация— напряжение обязательно связано с разрушением образцов. Очень часто образцы нельзя разрушать испытанием, так как нужно определить механические свойства заготовок или готовых изделий. В этом случае и, кроме того, для ускорения прочностных испытаний можно получить представление о механических свойствах материалов путем определения их сопротивляемости местной деформации, которые принято называть твердостью материалов. Такая деформация создается вдавливанием в испытуемый образец практически недефор-мируемого тела определенной формы, обычно шарика или алмазной пирамиды под определенной нагрузкой. Испытания на твердость проводятся быстро и не требуют изготовления сложных образцов. Наиболее распространенный метод измерения твердости — способ ее определения по площади отпечатка, который остается после вдавливания в испытуемый материал закаленного стального шарика диаметром от 2,5 до 10 мм при определенной нагрузке (от 62,5 кг до 3000 кг). Этот метод определения твердости называется методом Бринеля. [c.138]

Опыт эксплуатации некоторых сооружений из природных кислотоупоров показал, что несмотря на их высокую стойкость они через несколько лет подверглись разрушению. Поэтому к материалу необходимо также предъявлять требование, чтобы он сохранял свои первоначальные механические свойства после определенного срока воздействия на него агрессивной среды, причем температурные условия испытания должны быть более жесткими чем эксплуатационные. Падение механической прочности (предел прочности при сжатии или растяжении) образца материала после такого испытания не должно быть более 10—15%. Этот метод в последние годы нашел более широкое распространение, чем метод ВИОК- [c.338]

Методы механических испытаний и обработки их результатов различны для разных типов композитов. Свойства этих материалов настолько разнообразны, что единый подход едва ли возможен. Так, техника и обработка результатов испытаний материалов, армированных дискретными частицами, и материалов, армированных непрерывными волокнами, во многом различны, так как первые являются квазиизотропными, а вторые — существенно анизотропными материалами. Щменно поэтому необходимо говорить об испытаниях волокнистых композитов, учитывая их анизотропность. Привычные термины испытания на растяжение, сжатие, сдвиг, изгиб и т. д. становятся бессодержательными без указания направления между нагрузкой и осями упругой симметрии материала. Сказанное йа-ставляет привлечь к описанию свойств изучаемых материалов теорию упругости анизотропных сред [46, 159]. При этом необходимо учитывать особенности строения волокнистых композитов и возможности перехода к сплошной среде. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...