Испытание материалов Испытание на растяжение

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]

Общее описание. Основным методом контроля вязкости материалов, который использовали при создании артиллерийского оружия, долгое время являлся метод испытания на ударную вязкость по Шарпи. Он был первоначально разработан в 1900 г. в Европе для определения стойкости материала к ударным нагрузкам (Мозер, 1937 г.). Необходимость ударного испытания надрезанного образца дополнительно к испытанию на растяжение возникла в результате многочисленных наблюдений хрупкого разрушения, возникающего у основания выступов или заплечиков в деталях из хрупкого металла, которые падали и тем или иным образом подвергались действию ударных нагрузок. Испытание на растяжение не давало соответствующей информации о вязком состоянии материала. [c.299]

ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ Испытание на растяжение [c.336]

Для стали и других конструкционных материалов испытание на растяжение является основным и оно применяется чаще, чем другие виды нагружения. [c.79]

Экспериментальная проверка (1.1.12) для однородного напряженного состояния, проведенная на ряде конструкционных материалов, испытанных на растяжение — сжатие при мягком и жестком нагружениях с различной асимметрией, показала вполне удовлетворительное соответствие расчета по уравнению (1.1.12) и эксперимента (рис. 1.1.11). Максимальное отклонение расчетных долговечностей при этом не превышает двукратного в большую или меньшую сторону по числу циклов, что находится в пределах разброса экспериментальных данных. [c.16]

Контрольные сварные соединения, из которых вырезают образцы для механических испытаний, должны быть идентичны контролируемым производственным стыкам по марке стали, размерам труб или листов, конструкции, виду соединения и технологии изготовления (режимы сварки, сварочные материалы, термическая обработка и т.п.). Необходимо, чтобы размеры и форма образцов удовлетворяли требованиям стандартов на соответствующий вид испытания. Процедуры испытаний на растяжение, изгиб (сплющивание) и ударную вязкость изложены в государственных стандартах. [c.379]

Для малопластичных материалов испытания на растяжения вызывают значительные затруднения. Незначительные перекосы при установке образца вносят существенную погрешность в определение разрушающей нагрузки. Такие материалы, как правило, подвергают испытанию на изгиб. [c.51]

В большинстве случаев металлические материалы в конструкциях работают под статическими нагрузками. Поэтому статические испытания широко распространены я проводятся с использованием разных схем напряженного состояния в образце. К основным разновидностям статических испытаний относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб и кручение. [c.91]

Показатели механики разрушения широко применяются для расчета конструкций, подверженных опасности хрупкого разрушения (резервуары высокого давления ядерных реакторов, паровые котлы высокого давления, магистральные газопроводы), оценки дефектов сварных соединений, выбора материалов конструкций, подверженных хрупкому разрушению, анализа повреждений, а также для оптимизации свойств новых материалов. По сравнению с существовавшими ранее способами испытания для оценки характера разрушения металлических материалов (испытания на растяжение, ударную вязкость, испытание ударом на изгиб) для проведения экспериментов механики разрушения тре- [c.81]

Для оценки возможного вклада фактора времени желательно сопоставить величину откольной прочности с соответствующими характеристиками материалов, определяемыми в обычных квазистатических испытаниях. Стандартные испытания на растяжение дают две основные характеристики прочности—технический предел прочности (Уд, характеризующий максимальную нагрузку, выдерживаемую образцом, и истинное напряжение разрушения 5 , определяемое с учетом изменения поперечного сечения образца в шейке . Для пластичных материалов превышение величины 5 над может быть [c.189]

В котельной промышленности и ряде других отраслей находит применение способ испытания контрольных пластин, сварные соединения которых служат продолжением основного шва и выполняются в тех же условиях с применением тех же исходных материалов, технологии сварки и сварочных режимов, как и при изготовлении самих изделий. Размеры контрольных пластин должны быть такими, чтобы из них можно было вырезать образцы в соответствии с ГОСТ 6996—54 два для испытаний на растяжение, два на загиб, три на ударную вязкость и образцы для металлографических исследований. Следует назначать такие размеры контрольных пластин, чтобы из оставшейся части можно было [c.145]

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]

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]

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]

При проектировании и расчетах на прочность, жесткость и устойчивость элементов механизмов, машин и сооружений необходимо знать свойства материалов. Поэтому материалы испытывают на растяжение, сжатие, сдвиг, кручение, изгиб и твердость. Подробные описания всех видов механических испытаний, а также применяемых при этом машин и приборов приведены в специальных курсах и руководствах к лабораторным работам по сопротивлению материалов [c.91]

При испытании на растяжение хрупких материалов определяют, как правило, только предел прочности. Обычно при практических расчетах для хрупких материалов отклонение от закона Гука не учитывают, т. е. криволинейную диаграмму заменяют условной прямолинейной диаграммой (см. штриховую линию на рис. 11.11). [c.36]

При выборе материала для какого-либо элемента конструкции в последующих расчетах необходимо знать механические свойства материала, определяющие его прочность, упругость, твердость п пластичность. Необходимые сведения о различных механическ п.х свойствах материалов получают экспериментально в процессе механических испытаний на растяжение, сжатие, срез, кручение и изгиб. [c.167]

На рисунке приведены начальные участки диаграмм напряжений, полученных при испытании на растяжение трех материалов. Определите по ним модули Юнга. [c.120]

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]

Если внешние нагрузки невелики, то в материале детали возникают только упругие деформации. Говорят, что материал находится в упругом состоянии. С ростом внешних сил в материале появляются заметные остаточные деформации, значит материал перешел из упругого в пластическое состояние. И, наконец, с увеличением нагрузки наступает момент, когда целостность материала нарушается, начинается разрушение материала в буквальном смысле слова. В таком случае говорят, что материал перешел из пластического состояния в состояние разрушения. При испытании материалов на одноосное растяжение было установлено, что не все материалы одинаково ведут себя под нагрузкой. У пластичных материалов состоянию разрушения предшествует заметное на глаз пластическое состояние. Наоборот, хрупкие материалы переходят в состояние разрушения при очень малых остаточных деформациях, т. е. практически минуя пластическое состояние. [c.320]

Испытание материалов на одноосное растяжение позволяет определить, при каком числовом значении главного напряжения происходит переход материала из одного состояния в другое. [c.320]

При сжатии образцов хрупких материалов разрушение происходит в основном по наклонным площадкам (рис. 41) и сопровождается образованием и развитием трещин. Разрушение происходит путем сдвига по этим поверхностям, при этом обнаруживается большая пластическая деформация по сравнению с испытанием на растяжение. Поскольку происходит сдвиг, то можно было бы заключить, что в условиях сжатия хрупкие материалы разрушаются вязким образом. На самом деле разрушение хрупкое, поскольку трещины могут распространяться и в поле сдвига без существен- [c.64]

Путем измерения установлено, что плоский стальной образец длиной 20 см после испытания на растяжение имеет остаточную продольную деформацию 0,4 мм. Принимая для пластических деформаций коэффициент Пуассона равным 0,5, вычислить максимальный остаточный угол сдвига в материале образца. [c.59]

Полное и подробное изложение всех вопросов, связанных с испытаниями материалов на растяжение и сжатие, требует довольно больших затрат времени. Их можно уменьшить, если не рассматривать на уроках те вопросы, которые входят в содержание лабораторных работ. Кроме того, некоторые вопросы можно проработать дома с выполнением конспекта и рисунков. Очень желательно иметь плакаты по теме, чтобы не вычерчивать на доске все диаграммы учащиеся большинство чертежей должны перерисовать из учебника в свои конспекты при домашней проработке материалов. И, конечно, желательно показать первую часть фильма Растяжение и сжатие . Используя указанные методы, можно будет на изложение всего материала затратить не более 2. часов. [c.75]

Любая отрасль человеческих знаний, в том числе такая инженерная как сопротивление материалов, оперирует некоторым набором исходных определений, понятий и гипотез. С одной стороны, используются фундаментальные определения и понятия из математики, физики, общей механики. С другой, — сопротивление материалов также базируется на данных экспериментальных исследований, из которых важнейшими являются результаты испытаний на растяжение и сжатие образцов конкретных материалов. Теоретическое осмысление опытных данных [c.9]

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]

Для проведения испытаний на разрыв и сжатие применяют специальные устройства (разрывные машины, испытательные прессы, динамометры). Разрывная машина имеет "зажимы, в которых закрепляется испытуемый образец, подвергающийся действию постепенно возрастающей нагрузки, а также устройства для измерения действующего на образец усилия и дес рмации образца. Более совершенные машины снабжаются устройством, автоматически вычерчивающим график зависимости деформации образца от значения действующего на него усилия вплоть до момента разрушения образца. Для испытаний материалов применяются разрывные машины самых различных размеров, рассчитанные на нагрузки от сотых долей ньютона (например, динамометры для определения прочности волокон) до многих килоньютонов. Требования к ним излагаются в ряде стандартов. Так, разрывные машины, применяемые при испытании пластмасс на растяжение, должны по своим техническим характеристикам удовлетворять требованиям стандарта ГОСТ 20480—75. Разрывные машины могут иметь привод — ручной или от электродвигателя. Электропривод предпочтительнее, так как он дает возможность более плавно, без рывков, повышать нагрузку с определенной скоростью. [c.150]

Пластичные и хрупкие материалы при испытаниях на растяжение. На рис. 4.10 показаны диаграммы деформирования для пластичных и хрупких материалов. [c.78]

Для испытания на растяжение используют образцы п виде полосок толщиной к. Крепление накладок на концах полосок придает образцу форму лопатки по толщине в отличие от общепринятой формы в виде лопатки по ширине. Последняя для испытания образцов из высокомодульных материалов неприемлема вследствие существенной неравномерности распределения напряжений по сечениям в местах приложения нагрузки. [c.27]

Испытание современных композиционных материалов на сжатие является не менее сложной задачей, чем испытание на растяжение, особенно при определении предела прочности. Испытание на сжатие имеет свою специфику и во многом отличается от испытания на растяжение. Сложность испытаний на сжатие обусловлена смятием торцов образца, продольным расслоением или разрушением его вне рабочей зоны [72]. Эти факторы являются следствием специфических свойств композиционных материалов. Одной из главных задач при испытании на сжатие является правильный выбор схемы нагружения образца внешними усилиями. [c.33]

Методы определения жесткости при сдвиге. Методы определения свойств композиционных материалов при сдвиге в отличие от испытаний на растяжение и сжатие более разнообразны как [c.42]

Все исследованные трехмерно-армированные материалы имеют линейные диаграммы деформирования до разрушения при испытаниях на растяжение в направлениях укладки волокон. Это хорошо иллюстрирует рис. 5.14, на котором приведены типичные зависимости а (е) при растяжении материалов, изготовленных на основе алюмоборосиликатных, кварцевых и кремнеземных волокон. При испытании на трехточечный изгиб образцов из рассматриваемых композиционных материалов изменение прогиба в зависимости от нагрузки для большинства из них имеет линейную зависимость до разрушения (рис. 5.15). Наличие некоторой нелинейности в зависимости для материалов на основе кремнеземных и кварцевых волокон обусловлено [c.148]

Реологические свойства количественно определяются реометрами, прототипом которых в случае жидкообразных материалов служат вискозиметры, а для твердых видов материалов — испытание на растяжение. Свойства определяются или по их абсолютной величине, или по величине, отнесенной к величине того же свойства некоторого эталонного материала. Приборы бывают трех типов в приборах I типа в условиях опыта материал подвергается однородной деформации в приборах II типа осуществляется полуоднородное ламинарное сдвиговое течение, а в приборах III типа материал деформируется при течении более сложного вида. [c.361]

До сих пор явление ползучести исследовалось с позиций устаревших методов. В течение ряда десятилетий за решение подобных проблем обычно брались таким образом проводили простые и точные испытания (например, испытания на растяжение) очень сложных, содержащих примеси материалов, которые используются в промышленности, а затем результаты испытаний подвергали тонкому математическому анализу. Что касается перспектив такой деятельности, то нам нужно лишь осознать что кусок железа является значительно более сложной структурой, чем, например, наручные часы. Теперь представим себе, что, не открывая часы, их подвергли испытанию на сжатие. Далее попытались сделать некоторые математические выводы из полученной, несомненно, очень интересной кривой напряжение-деформация. И наконец, растворили часы в кйслоте, чтобы определить их химический состав. Хотя при этом можно использовать самые точные экспериментальные установки и проявить высшую степень знания математики, я сомневаюсь, можно ли, следуя этим путем, получить сколько-нибудь значимую информацию о том, как часы работают и как их можно усовершенствовать. Значительно более перспективный путь — разобрать часы на части, чтобы посмотреть, как они устроены, и затем изучить технологические свойства отдельных частей. Переведя все это в термины нашей проблемы, мы узнаем, что сначала нам надо изучить свойства монокристаллов, в особенности законы их пластичности лишь потом мы сможем перейти к исследованию поликристаллических металлов и с большей вероятностью преуспеть в этом, чем до настоящего времени. [c.7]

Для малопластичных материалов (чугуны, большинство сталей в закаленном и низкоотпущенном состоянии, некоторые полимерные материалы) испытания на растяжение являются чрезмерно жесткими и почти не применяются. Эти материалы очень чувствительны даже к небольшим перекосам, возможным при установке образцов в испытательной машине, и часто разрушаются в начале испытания. [c.136]

Испытание на сжатие. Испытание на сжатие имеет практич. значение лишь для хрупких материалов (чугун, камень), для к-рых изготовление образцов на разрыв и правильная центрировка в машине затруднительны. Испытательные машины для испытания на сжатие представляют собой обычно гидравлические прессы (напр, пресс Амслера с маятниковым манометром, фиг. 7). Один из самых больших прессов построен Олсеном на 5 ООО т (фиг. 8) и служит для испытания на раздробление целых столбов каменной кладки или крупных стальных мостовых элементов (стержней). Некоторые машины на растяжение (Олсен, Эмери, Гагарин, Риле) позволяют такше работать и на сгкатие. Универсальные машины (фиг. 9) работают по желанию на растяжение, сжатие и изгиб. Гидравлич. цилиндр А перемещает вверх балку 5 и связанную с ней поперечину С. Площадка > посредством системы рычагов передает направленное на нее снизу вверх усилие взвешивающему рычагу Е с передвижным грузом. Образец, помещенный выше В, растягивается, помещенный же ниже — сжимается или изгибается. [c.285]

В действительности же этот способ оказывается нереальным, так как при каждой новой комбинации главных напряжений пришлось бы снова производить эксперимент и опытным путем получать каж ь й раз свои значения главных предельных напряженни. На практике встречается такое большое количество различных сочетаний главных напряжений, что. для всех применяемых конструкционных материалов создать каждое нз них в лабораторных условиях оказывается неосуществимым не только из технических, по и экономических соображений. Поэтому возникает неббходимость оценивать прочность в сложном напряженном состоянии, основываясь на результатах испытаний материалов иа одноосное растяжение. Это становится возможным при использовании так называемых гипотез прочности — научных предположений о причинах перехода материалов в опасное состояние. [c.321]

Построение диаграммы предельных амплитуд является достаточно трудоемким, поэтому для целей расчета ее схематизируют, заменяя двумя отрезками прямых. Левая часть диаграммы с более чем достаточной точностью аппроксимируется прямой, проходящей через точку А и имеющей угловой коэффициент /д = а. Точка А расположена на оси ординат и соответствует симметричному циклу. Правая часть диаграммы аппроксимируется прямой, проходящей через точку В и составляющей угол 45° с ко ординатными осями Стт и <т., т.е. От + о. = Тпред (Соред равно пределу текучести для пластичных и пределу прочности для хрупких материалов) Точка В расположена на оси абсцисс (ош = Опред, о = 0) ы соответствует обычным испытаниям на растяжение. [c.61]

Образцы материалов, предназначенные для испытаний на растяжение, — это призматические стержнгс круглого или прямоугольного сечения. В первых согласно международным стандартам длина о должна пре восходить диаметр д в 10 раз. В отдельных случаях это отношение допускается снизить до 5. [c.48]

Так как одни материалы при характерном для них испытании на растяжение обладают достаточно протяженной площадкой текучести, а другие этого не имеют, то в одних случаях можно не считаться с явлением так -ияаываемого упрочнения материала, в других случаях 1Мо физические уравнения в первом случае 1ие условий пластичности, а во втором слу-I пластичности с упрочнением. [c.188]

Механические свойства, полученные при испытании на растяжение сталей и сплавов, обработанных стандартным методом и методом термомагнодинамикс , приведены в табл. 19. Как видно из таблицы, при обработке материалов по методу термомагнодинамикс в больщинстве случаев одновременно с повыще-нием предела прочности возрастает пластичность (относительное удлинение и поперечное сужение). Эти результаты были получены на литом и кованом материале-для изделий различных сечений й размеров [141]. Максимальное упрочнение было достигнуто на широко распространенной стали 6150 (a = [c.90]

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]

Другим, более трудоемким методом определения модулей сдвига является испытание на растяжение или сжатие образцов, вырезанных нз одной плоскости в двух ортогональных направлениях и под углом 45° к ним. Для э4ого на указанных образцах при заданных напряжениях измеряют продольные и поперечные деформации, исходя из которых определяют модули упругости и коэффициенты Пуассона. Модуль сдвига для материалов с общей анизотропией [c.45]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...