14. Диаграмма сжатия для пластических материалов. Разгрузка и повторное нагружение.Гипотеза упругой разгрузки. Эффект Баушингера (наклеп).

Диаграммы сжатия пластичных материалов. Испытание на сжатие пластичных материалов, несмотря на простоту, менее распро­странено, чем испытание на растяжение. Объясняется это прежде всего тем, что в упругой стадии и при малом развитии пластических деформаций диаграмма сжатия таких материалов полностью повто­ряет диаграмму растяжения (рисунок 1) и не дает никаких новых механических характеристик. Пределы пропорциональности, упруго­сти и текучести имеют те же значения. Их и модуль Юнга для мало­углеродистой стали при растяжении и сжатии можно считать совпа­дающими.

Различия начинаются после предела текучести. Площадка текучести менее выражена, чем при растяжении. Сжатие сопро­вождается увеличением площади поперечного сечения образца, поэтому испытание требует по­стоянно возрастающей нагрузки.

Исследуемый образец (ци­линдр) сначала принимает бочко­образную форму (рисунок 2), а затем, не разрушаясь, расплю­щивается. Дальнейшее испыта­ние ограничивается возможно­стями испытательной машины.

Следовательно, определить предел проч­ности невозможно. В расчетной практике предел прочности на сжатие σ_uс условно при­нимают таким же, как и на растяжение σ_ut:

Увеличение предела текучести материала при растяжении приво­дит, как правило, к уменьшению его при сжатии. Подобные измене­ния механических характеристик материала после пластического деформирования носит название эффекта Баушингера .

14. Диаграммы растяжения и сжатия хрупких материалов и основные механические характеристики. Особенности разрушения хрупких материалов.

Д иаграммы сжатия хрупких мате­риалов. Для хрупких материалов, таких, как чугун, бетон и другие каменные мате­риалы, испытание на сжатие является основ­ным. Их образцы доводят до разрушения, а предел прочности устанавливают, как при растяжении:

Диаграмма сжатия хрупкого материала по виду напоминает диаграмму растяжения (рисунок 1), но сопротивление сжатию в несколько раз больше, чем сопротивление растяжению (σ_uc » σ_ut). Разрушение при сжатии происходит обычно путем сдвига од­ной части образца относительной другой.

Рисунок 1

П лоскость сдвига в чугунном образце на­клонена примерно под углом 45° к оси (рису­нок 2, а), что объясняется действующими на ней максимальными касательными на­пряжениями. Характер разрушения бетонно­го кубика представлен на рисунке 2, б..

Если уменьшить вли­яние сил трения путем смазки, то образец раз­рушится при меньшей нагрузке, характер раз­рушения при этом будет другим (рисунок 2., б). Для большинства мате­риалов стандартным яв­ляется испытание без смазки

Диаграммы растяжения хрупких материалов. Диаграмма растяжения хрупких материалов показана на рисунке 3. Здесь отклонение от закона Гука наблюдается в начальной стадии нагру-жения, и модуль Юнга не является постоянной величиной.

Однако в пределах тех невысоких растягиваю­щих напряжений, при которых хрупкие материалы работают в конструкциях, криволинейность диа­граммы незначительна и ею пренебрегают, заменяя кривую секущей и считая

Е = tg α= const.

Хрупкие материалы плохо сопротивляются

Рисунок 3

рас­тяжению. Предел прочности 𝜎_и при растяжении невелик. Опасность хрупкого разрушения заключа­ется в том, что оно происходит быстро, почти вне­запно, без образования шейки.