ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет» Лабораторная работа № 5 «ИСПЫТАНИЕ МАТЕРИАЛОВ НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ» Выполнил: студент гр.ЗЭП-1-18 Рогожин Никита СергеевичПроверил: Павлова Алиса Максимовна Цель работы О определение экспериментальным путем основных механических характеристик различных материалов. Теоретическое обоснование испытания материалов на сжатие При испытании на сжатие пластических материалов (мягкой стали, меди и др.) из-за сильной деформации (сплющивания) удается определить лишь предел текучести; практически они не могут быть разрушены, поэтому для пластических материалов не существует предела прочности при сжатии. Хрупкие материалы (чугун, камень, бетон и др.) разрушаются при сжатии, выдерживая при этом значительно большее напряжение, чем при растяжении. Для этих материалов предел прочности при испытании на сжатие имеет большое практическое значение, т.к. обычно детали из хрупких материалов в реальных конструкциях работают на сжатие. Рис. 1. Деформация стального образца при сжатии Рис. 2. Деформация чугунного образца при сжатии Испытание деревянных образцов представляют собой интерес вследствие того, что прочность этого материала, имеющего волокнистую структуру, неодинакова вдоль и попрек волокон (анизотропный материал). Для испытаний применяют деревянные кубики. Прочность дерева на сжатие вдоль волокон обычно в 8-10 раз больше, чем поперек волокон. Образцы до и после сжатия выглядят следующим образом. Рис. 3. Деревянные образцы, разрушенные при сжатии волокон Рис. 4. Деревянный образец до и после сжатия поперек волокон Ответы на вопросы:

---

1. 
   Для пластичных материалов модуль упругости Е, предел упругости и предел текучести при сжатии примерно те же, что и при растяжении. При сжатии пластичных материалов сила постоянно возрастает, при этом величину напряжений, соответствующих разрушающей силе, определить невозможно, так как образец не разрушается.
   
2. 
   Предел прочности хрупкого материала при сжатии определяется так же, как и при растяжении. Разрушение образца происходит с образованием трещин по наклонным или продольным плоскостям.
   
3. 
   Испытание на сжатие имеет большое практическое значение для хрупких материалов(чугун, камень, бетон),так как обычно детали из хрупких материалов в реальных конструкциях работают на сжатие.
   
4. 
   Разрушение чугунного образца происходит внезапно при незначительных остаточных деформациях. Разрушению предшествует образование трещин, расположенных приблизительно под углом 45° к образующим боковой поверхности образца, т.е. по линиям действия максимальных касательных напряжений.
   
5. 
   Прочность деревянных образцов вдоль волокон в 8-10 раз больше, чем поперек.
   
6. 
   При сжатии поперек волокон древесина работает почти упруго, деформации растут пропорционально увеличению сжимающей силы.
   

Далее деформации начинают расти очень быстро при малом увеличении силы, вследствие уплотнения (спрессовывания) отдельных волокон. При наличии сучков и других пороков (трещин) образец может разрушиться раскалыванием. Разрушающая нагрузка определяется условно при достижении деформации сжатия, при которой высота образца уменьшается на треть исходной высоты . Практическая часть

1. 
   Кирпич
   

S=(90*120)/100=108см²=^=МПа

2. 
   Бетон
   

S=100см²=^=МПа

3. 
   Чугун
   

S=3см²=^=МПа

4. 
   Береза вдоль волокон
   

---

S=7,84см²=^=МПа

5. 
   Береза поперек волокон
   

S=7,84см²=^=МПа

6. 
   Сосна вдоль волокон
   

S=7,84см² =^=МПа

7. 
   Сосна поперек волокон
   

S=7,84см²=^=МПа Результаты испытания материалов

Наименование образца	Площадь сечения, см2	Максимальная нагрузка, кН	Предел прочности, МПа
Кирпич	108	489	45,27
Бетон	100	304	30,4
Чугун	3	61	203
Береза вдоль волокон	7,84	25	31,8
Береза поперек волокон	7,84	9	11,5
Сосна вдоль волокон	7,84	16	20,4
Сосна поперек волокон	7,84	7	8,9

Вывод: Хрупкие материалы (чугун, камень, бетон и др.) разрушаются при сжатии, выдерживая при этом значительно большее напряжение, чем при растяжении. Это имеет большое практическое значение, так как обычно детали из хрупких материалов в реальных конструкциях работают на сжатие. Прочность деревянных образцов, имеющих волокнистую структуру, неодинакова вдоль(больше в 8-10 раз) и попрек волокон (анизотропный материал). Береза прочнее сосны, т.к средняя плотность у нее больше(береза 650 кг/м3; сосна 500кг/м3). Кирпич крепче бетона, т.к он был обработан термически( при температуре от 920 до 980°С), он менее пористый(количество пор в %, имеющих размер менее 35нм; у кирпича-7%, а у бетона-38%).

---

Смотрите также файлы

• Что окружает нас дома Целевые установки урока (планируемые достижения учащихся) Предметные результаты.docx

• Творчество Островского.docx

• Философия и медицина.pptx

• знаки зодиака в жизни людей.docx

• 1. Ознакомление с предприятием, организация производства.docx