Диаграммы сжатия

Сравнительные испытания сталей на растяжение и сжатие показали, что зависимость между напряжениями и деформациями получаются приблизительно одинаковыми. Поэтому их испытывают преимущественно на растяжение. При испытаниях металлов на сжатие изготавливают образцы в виде цилиндриков, у которых , либо в виде кубиков. Размеры образцов для различных материалов различны.

При сжатии образца из пластичного материала при напряжениях ниже предела пропорциональности или текучести материал ведёт себя так, как при растяжении. После перехода за предел пропорциональности появляются заметные остаточные деформации. Образец принимает бочкообразную форму. По мере увеличения площади поперечного сечения приходится для дальнейшего деформирования увеличивать нагрузку, пока образец не превратиться в лепёшку. Напряжения, аналогичного пределу прочности при разрыве, наблюдать не приходиться. Хрупкие материалы при сжатии разрушаются так же, как и при растяжении, при весьма малых деформациях. Разрушение хрупких материалов начинается с появления продольных, параллельных направлению сжимающей силы, трещин на образце. Следует отметить, что хрупкие материалы обычно сопротивляются сжатию лучше, чем растяжению.

На рисунке 8.6 показаны диаграммы при испытании на сжатие мягкой стали и чугуна. Пластичный материал не имеет предела прочности на сжатие. Хрупкий материал, например чугун, разгружается и при сжатии с небольшой относительной деформацией.

Таким образом, при испытании на сжатие величина предела прочности является в значительной мере условной характеристикой прочности материала. Это обстоятельство приходится учитывать при назначении коэффициента запаса прочности.

Этот коэффициент должен быть выбран с тем расчётом, чтобы величина нормальных напряжений, действующих по всему сечению образца, не превосходила предела упругости или текучести материала, а при действии переменных нагрузок – пределов выносливости, который обычно ниже предела текучести. При других динамических нагрузках значение коэффициента запаса прочности увеличивают в несколько раз.