Протокол испытания

Размеры образца до испытания			Максимальная нагрузка Fmax, Н	Предел прочности в, МПа
высота а, мм	ширина b, мм	площадь поперечного сечения A0, мм²

Cжатие поперек волокон

Определяется площадь поперечного сечения A₀ = bh.

Разрушение образца при испытании поперек волокон не происходит. Он спрессовывается, объемный вес его увеличивается (рис. 2.7б). Поэтому испытание прекращают, не определив величины разрушающей нагрузки. Таким образом, величина предела прочности σ_в при сжатии не может быть определена.

Как правило, испытание прекращают при уменьшении высоты образца до 2/3 первоначального размера.

В момент окончания испытания со шкалы силоизмерительного прибора считывают нагрузку, а с самопишущего аппарата – диаграмму сжатия, которая имеет вид, показанный на рис. 2.7а.

До некоторой точки Р наблюдается пропорциональная зависимость между силой и деформацией. Это позволяет определить предел пропорциональности σ_пц.

С дальнейшим увеличением нагрузки древесина способна сильно уплотняться без видимых признаков разрушения образца.

Рис. 2.7. Сжатие древесины поперек волокон

а – диаграмма сжатия; б – образец после испытания

Характерные точки диаграммы

Р – точка, соответствующая пределу пропорциональности;

К – конечная точка, соответствующая прекращению нагружения.

.

Определение предела пропорциональности

1. Величина конечной нагрузки F_к считывается с силоизмерительного

прибора.

2. Определяется на диаграмме положение точки Р, соответствующей нагрузке предела пропорциональности F_пц.

3. Определяется предел пропорциональности

σ_пц=F_пц /А₀.

Результаты заносятся в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Протокол испытания

Размеры образца до испытания			Конечная нагрузка Fк, Н	Нагрузка, соответствующая пределу пропорциональности Fпц, Н	Предел пропорциональности σпц, Мпа
ширина b, мм	высота h, мм	площадь поперечного сечения A0, мм²

Сравнивая диаграммы сжатия дерева вдоль (кривая 1) и поперек (кривая 2) волокон (рис. 2.8), выясняем, что при сжатии до разрушения вдоль волокон образец претерпевает значительно меньшие деформации, чем при сжатии поперек волокон. Характер разрушения в обоих случаях разный. Прочность образца в первом случае (при испытании вдоль волокон) в 7…10 раз выше, чем во втором.

Рис. 2.8. Диаграммы сжатия дерева

Вопросы для самоподготовки

1. Какие механические характеристики можно определить при сжатии мягкой стали, чугуна и дерева?

2. Чем отличаются диаграммы сжатия пластичных материалов от хрупких?

3. Чем объясняется бочкообразная форма стального образца после приложения нагрузки?

4. Какие механические характеристики определяются при испытании на сжатие пластичных и хрупких материалов?

5. Какие деформации претерпевает стальной образец?

6. Почему разрушение чугунного образца происходит по наклонным площадкам?

7. Как разрушается чугунный образец во времени?

8. Какие материалы называются анизотропными?

9. В каком случае дерево сопротивляется сжатию лучше: вдоль или поперек волокон?