Испытание на сжатие

     Испытание на сжатие заключается в деформировании образца в условиях однородного и одноосного напряженного состояния до разрушения или достижения определенного значения деформации.

Для испытаний на сжатие используются, как правило, короткие образцы с отношением высоты к диаметру в пределах 1:3. Применение высоких образцов невозможно, так как такие образцы будут изгибаться. Образцы изготавливаются с соблюдением жестких допусков на перпендикулярность его оси к торцам. Торцы образца тщательно шлифуются. Форма и размеры образца регламентируются ГОСТ 25.503-97.

    Испытание на сжатие имеет характерные особенности:

При испытании на сжатие предъявляются высокие требования к центрированию образца и отсутствию взаимного перекоса нажимных плит, передающих силу на образец.

При испытании на сжатие образец стандартной формы и размеров из исследуемого материала помещается в испытательную машину и подвергается непрерывному плавному деформированию до заданного значения деформации или до разрушения.

 В процессе нагружения образца сжимающими силами его высота уменьшается, а диаметр увеличивается, причем по высоте образца его диаметр увеличивается неравномерно.

     Это приводит к существенному изменению формы - образец становится бочкообразным. Бочкообразность образца при сжатии возникает из-за трения между контактирующими поверхностями образца и нажимных плит. Напряженное состояние в образце при развитой бочкообразности неодноосное и неоднородное. Так как учесть эту неоднородность не представляется возможным, принимается, что по всему объему образца напряженное состояние однородное и одноосное. Для уменьшения бочкообразности образца стремятся уменьшить силы трения путем введения смазки в зону контакта.

     В процессе испытания на сжатие регистрируется зависимость между сжимающей силой F и укорочением расчетной высоты h0 образца в виде диаграммы сжатия образца. Диаграмма сжатия образца позволяет оценить поведение материала образца в упругой и упруго-пластической стадиях деформирования и определить характеристики механических свойств материала. Методики определения механических характеристик материала приведены в соответствующем разделе.

Порядок проведения испытаний

     Автоматизированный испытательный комплекс на базе КСИМ-40 позволяет программирование сценариев испытания образцов на сжатие, формируемых удаленным пользователем. Эти сценарии могут включать много этапов, условия нагружения образца на которых различаются.

     1. Выбрать зазоры в силовой цепи образец - испытательная машина.
     2. Начать испытание образца на сжатие, выбрав значение скорости перемещения траверсы в пределах 0,2 - 0,8 мм/мин до значения силы, превышающей предел текучести на 5 - 10 %.
 

Для стандартного образца диаметром 6 - 8 мм характерные значения силы,
соответствующей пределу текучести, зависят от испытуемого материала.

  Низкоуглеродистые стали (Ст2, Ст3 и т.п.)   от 0,6 до 1,1 кН;
  Конструкционные стали (сталь 35, сталь 45 и т.п.)   от 0,98 до 1,8 кН;
  Медные сплавы   от 0,55 до 0,95 кН;
  Алюминиевые сплавы ( Д 16, Д 19 и т.п.)   от 0,65 до 1,2 кН.
     3. Осуществить разгружение образца со скоростью 0,2 - 0,8 мм/мин.
     4. Вторичное нагружение образца с той же скоростью до значения силы, достигнутой на предыдущих этапах испытания.
     5. Продолжить сжатие образца со скоростью 2 - 4 мм/мин до силы, равной 38 кН, или до разрушения образца из малопластичного материала.
     6. Завершить сеанс упраления испытательной машиной и перейти к обработке полученной диаграммы сжатия образца, сохраненной в базе данных.

      Однако Вы можете провести испытания, включающие и другие этапы нагружения/разгружения, если это обусловлено Вашим индивидуальным заданием.

      Как осуществить программирование эксперимента с помощью предложенного Вам интерфейса пульта управления, Вы узнаете, перейдя к практической части работы.