Характер разрушения материалов в
зависимости от вида испытаний различен. Хрупкие металлы в процессе
растяжения разрушаются путем отрыва, при сжатии — срезом. Пластичные
материалы, разрывающиеся при растяжении, в случае сжатия вовсе не
разрушаются: образец сплющивается в диск.
Механические испытания на изгиб
малопластичных материалов проводятся путем воздействия сосредоточенной
нагрузки на образец, лежащий на двух опорах. В процессе испытаний
производится запись диаграммы зависимости изгибающего усилия от стрелы
прогиба, в результате получают пределы упругости, пропорциональности
и текучести. Для определения нормального напряжения пользуются
формулой
(2.3)где Мх —
изгибающий момент в сечении, где определяется напряжение;
УРХ = оЛ2/6 — момент сопротивления
прямоугольного сечения шириной а и высотой к.
При нагрузке Р,
приложенной к середине пролета образца, прогиб / в упругой стадии
выражается так:
(2.4)Здесь / — длина пролета; Е
— модуль упругости; 1Х — момент
инерции.
Мерой пластичности может служить
угол р, на который деформировался образец до появления первой
трещины. Хрупкие материалы разрушаются, образцы пластичных материалов
изгибаются до соприкосновения сторон. Для испытания на изгиб
применяют плоские образцы.
Испытанию на кручение подвергают
цилиндрические образцы. При этом определяют касательные пределы упругости,
пропорциональности, текучести, поскольку наибольшие касательные
напряжения действуют в плоскости нормального поперечного сечения и Тщах равно отах. Диаграммы кручения
записываются в координатах момент кручения М — угол
закручивания ср. В результате этих испытаний определяют модуль упругости при сдвиге С, пределы
пропорциональности, текучести и прочности тхиотносительный сдвиг г:
(2.5)где /р — полярный момент, равный
я^4/32; с!0 — диаметр образца; Дер — приращение угла
закручивания.
В особых случаях проводятся
специальные (технологические) механические испытания: растяжение
кольцевых образцов, выдавливание лунки в листовом материале, изгиб
дисков, загиб труб, скручивание проволоки и т. д. Цель таких
испытаний состоит в определении способности материала воспринимать
деформацию в условиях, максимально приближенных к
производственным.
Нередко конструкции,
изготовленные из различных материалов и сплавов, хрупко разрушаются при
достижении напряжений, меньших, чем предел текучести. Для обеспечения
надежности конструкции материал должен обладать высоким сопротивлением
хрупкому разрушению. Динамические испытания на ударный изгиб проводят
с целью определения сопротивления металла или сплава хрупкому
разруше-
