2.2. Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие

Задача 2.2.1: При испытании на растяжение нормального образца (диаметр d₀ =10мм, длина расчетной части до разрыва l₀ =100мм) относительное остаточное удлинение составило =25%. Длина расчетной части образца после разрыва составляет…

Варианты ответов:

1) 50 мм; 2) 25 мм; 3) 100,25 мм; 4) 125 мм.

Решение:

1), 2), 3) Ответ неверный! Незнание формулы для определения «относительного остаточного удлинения». Относительное остаточное удлинение при разрыве равно . Отсюда находим искомую длину расчетной части .

4) Ответ верный. Относительное остаточное удлинение при разрыве равно . Отсюда находим искомую длину расчетной части   .

Задача 2.2.2: Образец из хрупкого материала испытали на сжатие. Вид образца  после испытания (сплошная линия) изображен на рисунке…

Варианты ответов:

1) 2) 3) 4)

Решение:

1), 2), 4) Ответ неверный! Образцы из хрупких материалов (чугун, бетон, камень, кирпич и т.п.) разрушаются при сжатии с образованием трещин по наклонным или продольным плоскостям. Образцы из пластичных материалов при сжатии не разрушаются. Они сплющиваются, приобретая бочкообразную форму.

3) Ответ верный. Хрупкие материалы (чугун, бетон, камень, кирпич и т.п.) разрушаются при сжатии с образованием трещин по наклонным или продольным плоскостям.

Задача 2.2.3: Для образца из некоторого материала получили диаграмму растяжения и определили все основные механические характеристики. Деталь из этого материала будет работать при статической нагрузке как на растяжение, так и на сжатие. В этом случае…

Варианты ответов:

1) необходимо провести испытания на сдвиг и сжатие;

2) необходимо провести испытания на сжатие;

3) необходимо провести испытания на кручение;

4) дополнительные испытания не требуются.

Решение:

1), 2), 3) Ответ неверный! По виду диаграммы можно сказать, что материал является пластичным. Пластичные материалы одинаково работают как на растяжение, так и на сжатие вплоть до предела текучести, поэтому никаких дополнительных испытаний проводить не требуется.

4) Ответ неверный! Согласно диаграмме материал является пластичным. Пластичные материалы одинаково работают как на растяжение, так и на сжатие вплоть до предела текучести, поэтому никаких дополнительных испытаний проводить не требуется.

Задача 2.2.4: Диаграммой растяжения образца является диаграмма…

Варианты ответов:

1) 2)

3) 4)

Решение:

1) Ответ верный. Диаграмма растяжения – это график, автоматически вычерчиваемый испытательной машиной, на котором по оси абсцисс откладывается удлинение образца, а по оси ординат – сила.

2) Ответ неверный! На рисунке изображен график изменения напряжений во времени. Диаграмма растяжения – это график, автоматически вычерчиваемый испытательной машиной, на котором по оси абсцисс откладывается удлинение образца, а по оси ординат – сила.

3) Ответ неверный! На рисунке приведена диаграмма зависимости напряжений от деформаций при растяжении для конструкционной стали. Диаграмма растяжения – это график, автоматически вычерчиваемый испытательной машиной, на котором по оси абсцисс откладывается удлинение образца, а по оси ординат – сила.

4) Ответ неверный! На рисунке изображена амплитудно-частотная характеристика вынужденных колебаний без сопротивления. Диаграмма растяжения – это график, автоматически вычерчиваемый испытательной машиной, на котором по оси абсцисс откладывается удлинение образца, а по оси ординат – сила.

Задача 2.2.5: Материал является хрупким, если образец из него …

Варианты ответов:

1) разрушается при достаточно небольшой нагрузке;

2) разрушается только при достаточно большой нагрузке;

3) разрушается при очень малых остаточных деформациях (от 0,1 до 5%);

4) разрушается при больших остаточных деформациях (свыше 5%).

Решение:

1), 2), 4) Ответ неверный! Необходимо вспомнить определение терминов «пластичность» и «хрупкость». Прочность – способность материала не поддаваться разрушению под действием внешних нагрузок. Пластичность – способность материала получать большие остаточные деформации без разрушения. Хрупкий материал разрушается при сравнительно малых  деформациях. В зависимости от величины относительного остаточного удлинения при разрыве  различают хрупкие  и пластичные  материалы.

3) Ответ верный. Материал является хрупким, если образец из него разрушается при очень малых остаточных деформациях. Хрупкие материалы (чугун, бетон, камень, кирпич и т.п.) разрушаются при сравнительно малых деформациях. В зависимости от величины относительного остаточного удлинения при разрыве  различают хрупкие  и пластичные  материалы.

Задача 2.2.6: Стальной образец, предназначенный для испытания на растяжение при статическом нагружении, имеет вид …

1) ; 2)

3) ; 4) .

Решение:

1) Ответ неверный! Образцы такой формы используются для испытаний металлов на сжатие при статическом нагружении.

2) Ответ верный.

На рисунке показан вид стального образца, предназначенного для испытания на растяжение при статическом нагружении. , – длина и диаметр рабочей части образца. Утолщения по концам служат для помещения их в захваты испытательной машины. Для испытания листовых материалов изготавливаются плоские образцы.

3) Ответ неверный! Образцы такой формы используются для испытаний металлов на ударную вязкость.

4) Ответ неверный! Образцы кубической формы используются для испытаний на сжатие бетона при статическом нагружении.

Тема: Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие Основными видами испытаний материалов являются испытания на …

			растяжение и сжатие
			изгиб и кручение
			усталость и ударную вязкость
			на ползучесть и длительную прочность

Решение: По результатам испытаний на растяжение и сжатие можно определить все основные механические характеристики материалов. Кроме того, они являются самыми простыми видами испытаний. Поэтому испытания на растяжение и сжатие являются основными и самыми распространенными видами испытаний материалов.

Тема: Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие Характер разрушения образца из хрупкого материала при растяжении показан на рисунке …

			а
			b
			c
			d

Решение: Образец из хрупкого материала при растяжении разрушается без образования шейки, что и показано на рисунке «а».

Тема: Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие Вид образца из пластичного материала после испытаний на сжатие показан на рисунке …

			d
			a
			b
			c

Решение: Образец из пластичного материала при испытании на сжатие не разрушается, а только расплющивается, что и показано на рисунке «d».

Тема: Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие Металлический образец, предназначенный для испытаний на сжатие, имеет форму короткого цилиндра, для того чтобы …

			он не изогнулся в процессе испытаний
			он не разрушился
			уменьшить влияние сил трения между поверхностями образца и поверхностями плит испытательной машины
			он разрушился

Решение: При сжатии длинного образца возможен его изгиб. Чтобы исключить это явление образцы для испытаний на сжатие изготавливают в форме короткого цилиндра.

Тема: Испытание конструкционных материалов на растяжение и сжатие Диаграммой напряжений хрупкого материала при сжатии является диаграмма …

			3
			4
			1
			2

Решение: Особенности диаграммы напряжений хрупких материалов: разрушение происходит при малых деформациях, диаграмма имеет вид пологой кривой, которая хорошо аппроксимируется прямой линией. Поэтому диаграммой напряжений хрупкого материала является диаграмма 3.