лабороторная сопромат 2

Цель работы: изучение методики испытаний на сжатие пластичных и хрупких материалов; определение характеристик прочности углеродистой стали и серого чугуна при сжатии.

Постановка работы. На машине УГ-20 проведены механические испытания образцов из углеродистой стали и серого чугуна с автоматической записью диаграмм сжатия Р - (∆l+δ ), где δ_м- упругие перемещения нагруженных частей испытательной машины. Указанны масштабы нагрузок μ_р и деформаций μ_∆l. Определены размеры образцов до ( d_0, h₀) и после (d_t, d_б, h₁, h_p) испытаний.

Требуется: определить характеристики прочности стали (пределы пропорциональности , упругости ; условный предел текучести ) м чугуна ( предел прочности ) при сжатии.

Испытание углеродистой стали на сжатие

1. Составляем эскизы стального образца до и после испытаний.

Стальной образец при сжатии принимает бочкообразную форму, но не разрушается.

2. Обработка диаграммы сжатия стального образца проводится по методике, подобно рассмотренной для диаграммы растяжения.

3. Аналогично растяжению определяем нагрузки, соответствующие:

- пределу пропорциональности при сжатии

Р_пцс=h_пцсμ_p=43,0 1,34=57,6 кН.

- предел упругости при сжатии

Р_ус=h_усμ_p=47,5 1,34=63,65 кН.

4. На диаграмме сжатие стали нет площадки текучести. В таких случаях вместо физического определяется условный предел текучести как напряжение, соответствующее относительной остаточной деформации 0,2%. При этом абсолютная остаточная деформация ∆l_0,2 =0,002h₀=0,002 24=0,048 мм. Используя ∆l_0,2, по диаграмме сжатия определяем нагрузку, соответствующую условному пределу текучести:

Р_0,2с=h_0,2сμ_p=55 1,34=73,7 кН

5. Характеристики прочности стали при сжатии:

- предел пропорциональности

.

- предел упругости

.

- условный предел текучести

.

Характеристики пластичности при сжатии не определяются.

Испытание серого чугуна на сжатие

1. Составляем эскизы чугунного образца до и после разрушения.

Чугунный образец при сжатии разрушается путем скола по площадке, расположенной примерно под углом 45 градусов, где действуют наибольшие касательные напряжения.

2. Обработка диаграммы сжатия чугуна образца проводится по методике, ранее рассмотренный при растяжении стали.

3. По диаграмме сжатия чугуна Р - (∆l+δ ) находим нагрузку, соответствующую пределу прочности при сжатии:

Р_вс=h_всμ_p=97 1,33=129 кН.

4. Предел прочности серого чугуна при сжатии.

Характерно, что , другими словами, прочность хрупких материалов при сжатии в несколько раз выше, чем при растяжении.

Выводы:

1. Изучена методика испытаний пластичных и хрупких материалов на сжатие.

2. Определены характеристики прочности углеродистой стали и серого чугуна при сжатии.