2 Таблица. Әр түрлі сынақтар кезіндегі α жұмсақтық коэффициенті

Сынақ түрі	Басты нормаль кернеулер			α
	S1	S2	S3
Үш осьтік созу	S	S	S	0
Бір осьтік созу	S	0	0	0,5
Айналдыру	S	0	-S	0,8
Бір осьтік сығу	0	0	-S	2
Үш осьтік сығу	-S	-(7/3)S	-(7/3)S	4

Әр түрлі сынақтарда салыстырмалы «жұмсақтықты» бағалау үшін α шамасы пайдаланылуы керек.

3 лекция.

Механикалық сынақтар түрлері мен сипаттамасы.

Жүк түсіру түрлері: статикалық, динамикалық, циклдік.

Үлгіге жүк түсірудің екі тәсілін пайдаланады: 1) оның деформациясын белгілі жылдамдықпен беру және осы деформацияға үлгінің кедергі күшін өлшеу жолымен; 2) болып жатқан деформацияны өлшей отырып. үлгіге тұрақты жүк түсіріп тұру.

Үздіксіз өлшеу мүмкіндігін және дефоррмацияға үшгінің кедергі күшін жазып тұруды қамтамасыз ететін бірінші тәсіл кеңірек тараған. Ол практикалық статикалық сынақтың барлық түрінде қолданылады.

Жүк түсірудің екінші тәсілін қолданудың маңызды мысалы – сырғанау мен ұзақ уақыт беріктікке сынауда.

Уақыт бойынша жүк түсіруді өзгерту сипаты бойынша статикалық, динамикалық және циклдік болып бөлінеді. Статикалық жүк түсіру салыстырмалы баяу өсуменсипатталады, ол нольден бастап бірршама максимал шамаға дейін өседі (әдетте, секундтан бірнеше минутқа дейін). Динамикалық жүктеу кезінде бұл өсу өте қысқа уақыт аралығында жүреді (секундтың ішінде). Циклдік жүктеулер бағыт бойынша немесе шамасының бірнеше мәрте өзгеруімен сипатталады.

Ықпал ететін жүктеу сипатына байланысты статикалық, динамикалық және циклдік сынақтарды айырады.

Статикалық сынақтар үлгіге келетін жүктеудің бір қалыпты салыстырмалы баяу өзгеруімен және деформацияның төмен жылдамдығымен, сол сияқты қозғалатын машина бөлшектерінің шапашаңдық шамасының төмендігімен, бұл кезде, инерция күштерін ескермеуге болады.

Статикалық сынақтар кезінде қарапайым статикалық тепе-теңд3к әдісімен жеткілікті дәлдікпен түсірілетін жүктеу және деформацияны, сол сияқты, сынақтың кез-келген моментінде деформация жұмысы шамасын анықтауға болады.

Үлгіге түсірілетін жүктеме схемасымен ерекшеленетін статикалық сынақтардың мына түлері неғұрлым маңыздырақ: бір осьтік созу, бір осьтік сығу, b., айналдыру.

Динамикалық сынақтар үлгіге күш түсіру шамасын тез арада өзгерту және оның деформациясының үлкен шамада болуымен сипатталады. Динамикалық жүктеуді үлгіге ауыр салмақпен еркін құлайтын соққымен іске асырады. Нәтижесінде үлгінің біраз бөлігінде және сынақ машинасында әжептәуір инерция күштері өрбиді. Динамикалық сынақтар нәтижесінде динамикалық деформацияның толық және салыстырмалы жұмысы шамасын, сол сияқты, үлгідегі қалдық деформация шамасын анықтайды. Динамикалық сынақтарды көбінесе ию схемасы бойынша жүргізеді.

Қажуға (усталость) сынау жүргізу үшін үлгіге түсірілетін жүктеменің бірнеше мәрте өзгерту керек болады. мұндай сынақтар көп уақыт алады (сағаттар –жүздеген сағаттар). Қажуға сынау нәтижелері бойынша әр түрлі кернеуц шамаларында қирауға дейінгі циклдер саны анықталады, ең соңында – үлгінің жүктеудің белгілі циклі саны аралығына төзетіні анықталады. Қажу сынақтары кезінде жүктеудік әр түрлі схемаларын қолданады: ию, созу, сығу, айналдыру.

Сынақ жүргізудің тағы да басқа екі үлкен спецификалық тобы бар: біріншісі – қаттылыққа сынау, мұнда, деформацияға кедергінің немесе басқа денемен (индентормен) әрекеттесу кезінде үлгінің беттік қабатының қирау сипаттамалары бағаланады. Қаттылыққа сынаудың көп түрлері статикалық болып табылады.

Екінші топ сырғанағыштық (ползучесть) және ұзақ мерзімді беріктік. Сынақтың бұл түрлерін, әдетте, ыстыққа беріктік сипаттамаларын бағалау үшін жоғары температураларда жүргізеді. Үлгілер барлық сынақ жүргізу кезінде тұрақты кернеу ықпалында болады. Сырғанағыштыққа сынау кезінде деформация шамасын үлгі әр түрлі кернеуде болған кезде уақыт бойынша деформацияны анықтайды, ал ұзақ мерзімдік беріктікке сынау нәтижесінде әр түрлоі кернеу ықпалында қирауға дейінгі уақыт бағаланады.

Сынақтар әр түрлі теріс шамалы өте төмен температуралардан басталып, әр түрлі орталарда балқу температурасына дейінгі температуралар аралықтарында өткізіледі. Сынақтарды бірнеше мәрте қайталау кезінде нәтижелер тұрақтылығын қамтамасыз ететін белгілі жағдайлар орындалуы керек. Бұл ережелердің орындалуы әр түрлі уақытта, әр түрлі лабораторияда, әр түрлі құрал-жабдықтарда жүргізілген сынақтар нәтижелерін сәйкестендіруге кепілдік беруі керек. Мұндай тұрақтылықты және нәтижелер сәйкестігін қамтамасыз ету шарттары механикалық сынақтар подобия шарттары д.а.

Осы мақсатта подобияның үш түрін орындау керек:

1) геометриялық (үлгінің пішіні мен өлшемдері);

2) механикалық (жүк түсірудің схемасы және күйі);

3) физикалық (сыртқы физикалық жағдайлар).

Үлгінің пішіні мен өлшемдері дене пішіні мен жүк түсіру нүктелерінің белгілі орналасуынан тәуелді кернеулі күй схемалары арқылы сынақ нәтижелеріне әсер етеді.

Жалпы алғанда, механикалық подобиенің мәні үлгілердің жұмыс бөлігіндегі үйлесетін қималарда тождественное кернеулі күй мен бірдей салыстырмалы деформация болуында. Егер деформация жылдамдығын ескермесе, онда механикалық подобия шарты, үлгіге түсірілген барлық сыртқы күштер сәйкес бағытталған және сәйкес нүктелерде түсірілген болуы керек. Деформация жылдамдығы жоғары болса, әр түрлі өлшемді үлгілерде механикалық подобияны сақтау күрделенеді.

Сәйкес келетін нәтижелер алу және оларды дұрыс талдау үшін сынақтар үшін әдістеменің маңызы зор. Әр жағдайға байланысты ол толық баяндалуы керек. Бір материал оны жасап алу жағдайларына (құю кезіндегі кристалдану жылдамдығы, прокаттау кезіндегі сығу дәрежесі, т.б.) байланысты кенет өзгеретін қасиеттерге ие болуы мүмкін. Сондықтан салыстырмалы мәліметтер алу үшін қашан да үлгілер үшін дайындамалар өңдеу, оларды кез-келген технология (мысалы, станоктарда) бойынша дайындау кезінде режимдер үйлесімділігі сақталуы керек.

Үлгіні дайындау тәсілі нәтижесінде бөлшекке сәйкес үйлесімді құрылым түзілуі керек. Белгілі пішінді үлгілер дайындау кезінде дайындамаға берілген металл қасиеттерін өзгертпейтіндей өңдеу әдісін таңдау керек. Сондықтан үлгілерді дайындау процесінде үлгілерді бөлме температурасынан жоғары температураға қыздыруға жол берілмеу керек, пластикалық деформацияның (наклеп) болмауы қамтылуы керек. Үлгілер беттерінің сапасының жоғары болуының маңызы зор. Беттік ақаулар (сызаттар, рискалар) кенрнеу концентраты болып қызмет етеді де беріктік пен иілгіштік сипаттамаларын төмендетеді.

Механикалық сынақтар жүргізу кезінде подобия шарттарының орындалуының маңыздылығы мемлекеттік, кей жағдайларда халық аралық масштабта стандарттау әдістемесі көрсетіледі.