材料壓縮試驗(yàn)概述
來源：天氏庫力 發(fā)布日期
2019-11-12 瀏覽：
在實(shí)際的工程中很多結(jié)構(gòu)件會受到多種不同形式的載荷，比如壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷等，這就要求使用的材料對這些載荷具有一定的抵抗能力。材料壓縮就是對材料進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)評定其抵抗能力，根據(jù)不同的載荷條件，選用相應(yīng)的試驗(yàn)方法。本文小編就給大家介紹一下相關(guān)的試驗(yàn)知識。
壓縮試驗(yàn)示意圖
壓縮試驗(yàn)概述
壓縮試驗(yàn)是測定材料在軸向靜壓力作用下的力學(xué)性能的試驗(yàn)，是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的基本方法之一。
工程實(shí)際中有很多承受壓縮載荷的構(gòu)件，如大型廠房的立柱、起重機(jī)的支架、軋鋼機(jī)的壓緊螺栓等。這就需要對其原材料進(jìn)行壓縮試驗(yàn)評定。
壓縮試驗(yàn)的主要目的就是測定金屬材料在室溫下單向壓縮的屈服點(diǎn)和脆性材料的抗壓強(qiáng)度。
試驗(yàn)設(shè)備儀器及試樣
試驗(yàn)設(shè)備儀器
1、萬能材料試驗(yàn)機(jī)
2、游標(biāo)卡尺
萬能材料試驗(yàn)機(jī)
壓縮試樣
壓縮試樣通常為柱狀，橫截面有圓形和方形兩種（如下圖）
圓柱狀壓縮試樣
壓縮試驗(yàn)知識點(diǎn)：試樣受壓時，兩端面與試驗(yàn)機(jī)壓頭間的摩擦力會約束試樣的橫向變形，且試樣越短，影響越大；但試樣太長容易產(chǎn)生縱向彎曲而失穩(wěn)。
壓縮試驗(yàn)的力學(xué)分析
我們以常見的兩種金屬材料來分析一下：
一、低碳鋼壓縮
試樣安放在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力F作用，試樣產(chǎn)生變形量△L兩者之間的關(guān)系如下圖：
低碳鋼壓縮曲線
從上圖的曲線我們可以總結(jié)出以下兩點(diǎn)：
1、低碳鋼壓縮時也有彈性階段、屈服階段和強(qiáng)度階段。
2、低碳鋼是塑性材料，試樣屈服后，塑性變形迅速增長，其橫截面積也隨之增大，增加的面積又能承受更大的載荷，所以只能測得屈服極限，無法測得強(qiáng)度極限。
3、試樣直徑相同時，低碳鋼壓縮曲線和拉伸曲線的彈性階段幾乎重合，屈服點(diǎn)也基本一致。
低碳鋼壓縮-拉伸曲線對比
試驗(yàn)小結(jié)：低碳鋼壓縮變形，不會斷裂，由于受到上下兩端摩擦力的影響，形成“鼓形”
低碳鋼試樣壓縮試驗(yàn)前后對比圖：
低碳鋼試樣壓縮試驗(yàn)前后對比
二、鑄鐵壓縮
試樣安放在試驗(yàn)機(jī)上，受到軸向壓力F作用，試樣產(chǎn)生變形量△L兩者之間的關(guān)系如下圖：
鑄鐵壓縮曲線
同樣，通過曲線，我們可以總結(jié)出以下結(jié)論：
1、鑄鐵是脆性材料，試樣受壓時沒有屈服現(xiàn)象，但在達(dá)到最大載荷前，會出現(xiàn)明顯的塑性變形；
2、鑄鐵受壓沒有屈服而直接破裂，所以只能測得強(qiáng)度極限，即抗壓強(qiáng)度。
鑄鐵壓縮-拉伸曲線對比：
鑄鐵壓縮-拉伸曲線對比
試驗(yàn)小結(jié)：鑄鐵在較小變形下出現(xiàn)斷裂，形成“鼓形”，斷面的法線與軸線成45-55度；試樣直徑相同時，鑄鐵壓縮曲線和拉伸曲線差異較大，其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度。
鑄鐵試樣壓縮試驗(yàn)前后對比圖：
鑄鐵試樣壓縮試驗(yàn)前后對比
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