Лабораторная работа № 2
СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ
Цель работы: исследование поведения материала при сжатии и определение характеристик прочности.
Оборудование: машина УММ-10 А с максимальным усилием 10 т (98 кН),
образцы стандартные, штангенциркуль.
Теоретическая часть
Испытаниям на сжатие подвергаются в основном хрупкие материалы (чугун, бетон, цемент), которые значительно лучше сопротивляются сжатию, чем растяжению. На сжатие испытывается также дерево, как вдоль волокон, так и поперек. Дерево является анизотропным материалом, сопротивляемость которого внешней нагрузки зависит от расположения волокон относительно сжимающей силы. Пластичные материалы (сталь, цветные металлы) испытываются на сжатие реже, чем на растяжение. Экспериментально показано, что пластичные материалы в пределах упругих деформаций имеют одинаковые механические характеристики при растяжении и сжатии. Значения пределов текучести для этих материалов также практически одинаковые при растяжении и сжатии.
Для строительных материалов при испытаниях на сжатие применяются кубические образцы, для металлов — цилиндрические образцы с отношением высоты к диаметру в пределах 1,5 … 3 (см. рис. 10). Применение более длинных образцов недопустимо из-за опасности искривления образца при сжимающей нагрузке и искажения результатов испытаний.
Рис. 10. Образцы для испытаний на сжатие
Также необходимо учесть некоторую условность получения результатов из-за наличия сил трения между торцами образца и опорными поверхностями машин.
Испытания на сжатие проводят на тех же испытательных машинах, что и при растяжении с применением специальных приспособлений. Схема нагружения образца при сжатии показана на рис. 11.
При возрастании сжимающей силы F образец укорачивается на величину Dh. В диаграммном аппарате машины записывается графическая зависимость (диаграмма сжатия) между силой F и укорочением Dh.
Характеристики прочности (предельные напряжения) рассчитываются по тем же формулам, что и при растяжении: , где А0 –
начальная площадь поперечного сечения образца, Fi — соответствующая предельная нагрузка.
На рис. 12 показана диаграмма сжатия малоуглеродистой стали. Начальный участок диаграммы 0 — 1 является прямолинейным. Угол наклона диаграммы напряжений при сжатии совпадает с углом наклона аналогичного участка диаграммы растяжения. Это означает, что модуль упругости у стали одинаковый при растяжении и сжатии. После точки 1 диаграмма плавно переходит в кривую, подобную диаграмме растяжения. Площадка текучести на диаграмме сжатия выражена слабее, чем на диаграмме растяжения.
Точка 2 — точка перегиба диаграммы сжатия соответствует значению нагрузки FТ, которую используют при определении предела текучести: .
При дальнейшем нагружении образец принимает бочкообразную форму, сплющивается. На этом испытание прекращают, так как образец разрушить не удается. Понятие «предел прочности» при сжатии стали не существует. Значения предела
пропорциональности и предела текучести при растяжении и сжатии практически одинаковы.
Диаграмма сжатия чугуна представлена на рис. 13. Она идентична диаграмме растяжения, однако предел прочности при сжатии sпчсж примерно в 3 — 6 раз больше предела прочности при растяжении: .
Чугунный образец разрушается без пластических деформаций, разрушение его происходит по наклонной площадке, угол наклона близок к 45°.
Причиной разрушения является действие максимальных касательных напряжений, вызывающих деформации сдвига по наклонным площадкам. Диаграмма сжатия дерева вдоль волокон имеет тот же вид, что и у хрупких материалов (см. рис. 14, а).
Диаграмма сжатия дерева поперек волокон подобна диаграмме сжатия пластичных материалов, только явление текучести (или в дереве «прессования») происходит дольше (см. рис. 14, б). Спрессованное дерево начинает опять сопротивляться сжатию, но это уже другой материал — прессованная древесина, отличный от исходного.
Предел прочности при испытании вдоль и поперек волокон определяется по формуле
.
При сжатии вдоль волокон древесина значительно прочнее, чем при сжатии поперек волокон. При сжатии вдоль волокон образец разрушается из-за растрескивания и сдвига одной части относительно другой, а при сжатии поперек волокон древесина прессуется. Нагружение прекращается при уменьшении высоты образца на 30 — 40 %.
Экспериментальная часть
Изучение работы материалов при сжатии проводится на примере малоуглеродистой стали, чугуна и дерева. Для испытаний используются цилиндрические образцы из стали и чугуна, кубические из дерева. Необходимые размеры образца до и после опыта измеряются штангенциркулем. При испытании образцов необходимо записать величины предельных нагрузок – Fт, Fmax. Все данные для расчетов занести в табл. 5.
Образец устанавливают на испытательной машине и статически нагружают сжимающей силой.
После проведения опытов и определения механических характеристик прочности стали и чугуна необходимо провести сравнение испытуемых материалов и их диаграмм напряжений при растяжении и сжатии.
Таблица 5
Расчетные данные эксперимента
Материал | Эскизы образцов | Предельные | ||
до опыта | после опыта | нагрузки, кг | напряжения, МПа | |
Сталь Чугун Дерево вдоль волокон Дерево поперек волокон |
Характеристики прочности некоторых материалов при растяжении и сжатии приведены в табл. 6.
Таблица 6
Марка материала | Предел прочности sпч, МПа | Предел текучести sт, МПа | |
при растяжении | при сжатии | ||
Сталь 10 Сталь 30 Сталь 20 Г Чугун СЧ 28 Дюралюминиевый сплав Д 16 твердый Дерево (сосна) — вдоль волокон — поперек волокон Бетон Кирпич | 340 500 460 280 460 80 — 0,14 … 2,5 0,7 … 3,0 | — — — 1000 — 40 — 0,95 … 43,0 7,5 … 100,0 | 210 300 280 — 350 — 5 — — |
Отчет должен содержать:
- Цель работы.
- Сведения о машине.
- Эскизы испытываемых образцов до и после опыта (табл. 5).
- Диаграммы сжатия материалов.
- Таблицу по прилагаемой форме (см. табл. 5).
- Выводы.
Оставить комментарий
Inna Petrova 18 минут назад
Нужно пройти преддипломную практику у нескольких предметов написать введение и отчет по практике так де сдать 4 экзамена после практики
Иван, помощь с обучением 25 минут назад
Inna Petrova, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Коля 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Николай, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 часов назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения. Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 6 часов назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Василий 12 часов назад
Здравствуйте. ищу экзаменационные билеты с ответами для прохождения вступительного теста по теме Общая социальная психология на магистратуру в Московский институт психоанализа.
Иван, помощь с обучением 12 часов назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Анна Михайловна 1 день назад
Нужно закрыть предмет «Микроэкономика» за сколько времени и за какую цену сделаете?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Анна Михайловна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Сергей 1 день назад
Здравствуйте. Нужен отчёт о прохождении практики, специальность Государственное и муниципальное управление. Планирую пройти практику в школе там, где работаю.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Сергей, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инна 1 день назад
Добрый день! Учусь на 2 курсе по специальности земельно-имущественные отношения. Нужен отчет по учебной практике. Подскажите, пожалуйста, стоимость и сроки выполнения?
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Студент 2 дня назад
Здравствуйте, у меня сегодня начинается сессия, нужно будет ответить на вопросы по русскому и математике за определенное время онлайн. Сможете помочь? И сколько это будет стоить? Колледж КЭСИ, первый курс.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Ольга 2 дня назад
Требуется сделать практические задания по математике 40.02.01 Право и организация социального обеспечения семестр 2
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Ольга, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вика 3 дня назад
сдача сессии по следующим предметам: Этика деловых отношений - Калашников В.Г. Управление соц. развитием организации- Пересада А. В. Документационное обеспечение управления - Рафикова В.М. Управление производительностью труда- Фаизова Э. Ф. Кадровый аудит- Рафикова В. М. Персональный брендинг - Фаизова Э. Ф. Эргономика труда- Калашников В. Г.
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Вика, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Игорь Валерьевич 3 дня назад
здравствуйте. помогите пройти итоговый тест по теме Обновление содержания образования: изменения организации и осуществления образовательной деятельности в соответствии с ФГОС НОО
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Игорь Валерьевич, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Вадим 4 дня назад
Пройти 7 тестов в личном кабинете. Сооружения и эксплуатация газонефтипровод и хранилищ
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Вадим, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Кирилл 4 дня назад
Здравствуйте! Нашел у вас на сайте задачу, какая мне необходима, можно узнать стоимость?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Кирилл, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Oleg 4 дня назад
Требуется пройти задания первый семестр Специальность: 10.02.01 Организация и технология защиты информации. Химия сдана, история тоже. Сколько это будет стоить в комплексе и попредметно и сколько на это понадобится времени?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Oleg, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Валерия 5 дней назад
ЗДРАВСТВУЙТЕ. СКАЖИТЕ МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ПОМОЧЬ С ВЫПОЛНЕНИЕМ практики и ВКР по банку ВТБ. ответьте пожалуйста если можно побыстрее , а то просто уже вся на нервяке из-за этой учебы. и сколько это будет стоить?
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Валерия, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Инкогнито 5 дней назад
Здравствуйте. Нужны ответы на вопросы для экзамена. Направление - Пожарная безопасность.
Иван, помощь с обучением 5 дней назад
Здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Иван неделю назад
Защита дипломной дистанционно, "Синергия", Направленность (профиль) Информационные системы и технологии, Бакалавр, тема: «Автоматизация приема и анализа заявок технической поддержки
Иван, помощь с обучением неделю назад
Иван, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru
Дарья неделю назад
Необходимо написать дипломную работу на тему: «Разработка проекта внедрения CRM-системы. + презентацию (слайды) для предзащиты ВКР. Презентация должна быть в формате PDF или формате файлов PowerPoint! Институт ТГУ Росдистант. Предыдущий исполнитель написал ВКР, но работа не прошла по антиплагиату. Предыдущий исполнитель пропал и не отвечает. Есть его работа, которую нужно исправить, либо переписать с нуля.
Иван, помощь с обучением неделю назад
Дарья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@the-distance.ru