Шпоры / Шпоры по сопромату по 20 тем / Статические испытания на сжатие

2.8. Статические испытания на сжатие

Строительные материалы, такие, как бетон, цемент, различные естественные камни, испытывают в основном на сжатие.

Дерево испытывают на сжатие как вдоль, так и поперек

волокон.

Сталь испытывают на сжатие значительно реже, чем на растяжение.

Образцы для испытания на сжатие стали и чугуна имеют форму цилиндра с отношением высоты к диаметру й/0 =1/3. Длинные образцы применять нельзя, так как даже при незначительной внецентренности приложения сжимающей нагрузки они изгибаются и результаты опыта сильно искажаются. На результаты испытания влияет трение между плитами пресса и торцами образца, а также соотношение его размеров.

На рис. 2.43 показан вид образца из малоуглеродистой стали до и после испытания. При больших' сжимающих нагрузках образец пластически деформируется (расплющивается), но не разрушается. Таким образом, для пластичных материалов понятия «предел прочности при сжатии» не существует. Бочкообразная форма деформированного образца объясняется тем, что силы трения, возникающие между плитами пресса и торцами образца, препятствуют свободному расширению прилежащих к торцам частей материала.

Условная диаграмма сжатия малоуглеродистой стали (рис. 2.44) до предела текучести подобна диаграмме растяжения, но площадка текучести выявлена слабо.

При пластической деформации образца его сечение увеличивается и нагрузка, требуемая для дальнейшего сжатия, возрастает, что и объясняет характер диаграммы за пределом текучести.

Значения пределов пропорциональности и текучести для пластичных материалов при растяжении и сжатии практически одинаковы.

Для большинства пластичных материалов в результате испытаний на сжатие определяют условный предел текучести

В тех случаях, когда пределы текучести при растяжении и сжатии различны, их обозначают соответственно и (или ст, и о„). К материалам, для которых > относятся некоторые легированные стали, подвергнутые закалке. Например, для стали ЗОХГС ,. Такие материалы называют хрупкопластичными.

На рис. 2.45 показан характер разрушения образца из серого чугуна (трещины, появляющиеся на образце в начале разрушения, направлены под углом примерно 45 к его оси). На рис. 2.46 показана соответствующая диаграмма сжатия. При возникновении первых трещин нагрузка начинает падать и испытание прекращается. Единственная характеристика, получаемая в результате этого испытания,— предел прочности при сжатии .

Чугун значительно лучше сопротивляется сжатию, чем растяжению. Предел прочности при сжатии в 3 — 4,5 раза выше, чем при растяжении [ и (3 —: 4,5) ].

Наглядное представление о сравнительных свойствах низкоуглеродистой стали и серого чугуна при растяжении и сжатии дают диаграммы, показанные на рис. 2.47: а — растяжение низкоуглеродистой стали; б — то же, серого чугуна; в — сжатие низкоуглеродистой стали; г — то же, серого чугуна.

Для подавляющего большинства конструкционных материалов модуль упругости при растяжении и сжатии одинаков. Сведения о механических характеристиках некоторых материалов даны в табл. 2.2.