Предел прочности на сжатие: Определение предела прочности при сжатии — Студопедия

Содержание

Пределы прочности материалов

Быстрый поиск


Определённая пороговая величина для конкретного материала, превышение которой приведёт к разрушению объекта под действием механического напряжения. Основные виды пределов прочности: статический, динамический, на сжатие и на растяжение. Например, предел прочности на растяжение — это граничное значение постоянного (статический предел) или переменного (динамический предел) механического напряжения, превышение которого разорвет (или неприемлемо деформирует) изделие. Единица измерения — Паскаль [Па], Н/мм
² = [МПа].

Предел текучести (σт)


Величина механического напряжения, при которой деформация продолжает увеличиваться без увеличения нагрузки; служит для расчётов допустимых напряжений пластичных материалов.


После перехода предела текучести в структуре металла наблюдаются необратимые изменения: кристаллическая решетка перестраивается, появляются значительные пластические деформации. Вместе с тем происходит самоупрочнение металла и после площадки текучести деформация возрастает при увеличении растягивающей силы.


Нередко этот параметр определяют как «напряжение, при котором начинает развиваться пластическая деформация»
[1], таким образом, отождествляя пределы текучести и упругости. Однако следует понимать, что это два разных параметра. Значения предела текучести превышают предел упругости ориентировочно на 5%.

Предел выносливости или предел усталости (σR)


Способность материала воспринимать нагрузки, вызывающие циклические напряжения. Этот прочностной параметр определяют как максимальное напряжение в цикле, при котором не происходит усталостного разрушения изделия после неопределенно большого количества циклических нагружений (базовое число циклов для стали Nb = 10
7). Коэффициент R (σR) принимается равным коэффициенту асимметрии цикла. Поэтому предел выносливости материала в случае симметричных циклов нагружения обозначают как σ-1, а в случае пульсационных — как σ0.


Отметим, что усталостные испытания изделий очень продолжительны и трудоёмки, они включают анализ больших объёмов экспериментальных данных при произвольном количестве циклов и существенном разбросе значений. Поэтому чаще всего используют специальные эмпирические формулы, связывающие предел выносливости с другими прочностными параметрами материала. Наиболее удобным параметром при этом считается предел прочности.


Для сталей предел выносливости при изгибе как правило составляет половину от предела прочности:
Для высокопрочных сталей можно принять:


Для обычных сталей при кручении в условиях циклически изменяющихся напряжений можно принять:


Приведённые выше соотношения стоит применять осмотрительно, потому что они получены при конкретных режимах нагружения, т.е. при изгибе и при кручении. Однако, при испытании на растяжение-сжатие предел выносливости становится примерно на 10—20% меньше, чем при изгибе.

Предел пропорциональности (σ)


Максимальная величина напряжения для конкретного материала, при которой ещё действует закон Гука, т.е. деформация тела прямо пропорционально зависит от прикладываемой нагрузки (силы). Обратите внимание, что для множества материалов достижение (но не превышение!) предела упругости приводит к обратимым (упругим) деформациям, которые, впрочем, уже не прямо пропорциональны напряжениям. При этом такие деформации могут несколько «запаздывать» относительно роста или снижения нагрузки.


Диаграмма деформации металлического образца при растяжении в координатах удлинение (Є) — напряжение (σ).


1:Предел абсолютной упругости.


2:Предел пропорциональности.


3:Предел упругости.


4:Предел текучести. (σ
0.2)

Предел прочности стали при сжатии и растяжении

Прочность металлических конструкций – один из важнейших параметров, определяющих их надежность и безопасность. Издревле вопросы прочности решались опытным путем — если какое-либо изделие ломалось — то следующее делали толще и массивнее. С 17 века ученые начали планомерное исследование проблемы, прочностные параметры материалов и конструкций из них можно рассчитать заранее, на этапе проектирования. Металлурги разработали добавки, влияющие на прочность стальных сплавов.

Предел прочности сталиПредел прочности стали Предел прочности стали

Предел прочности

Предел прочности — это максимальное значение напряжений, испытываемых материалом до того, как он начнет разрушаться. Его физический смысл определяет усилие растяжения, которое нужно приложить к стрежневидному образцу определенного сечения, чтобы разорвать его.

Каким образом производится испытание на прочность

Прочностные испытания на сопротивление разрыву проводятся на специальных испытательных стендах. В них неподвижно закрепляется один конец испытываемого образца, а к другому присоединяют крепление привода, электромеханического или гидравлического. Этот привод создает плавно увеличивающее усилие, действующее на разрыв образца, или же на его изгиб или скручивание.

Испытание на разрывИспытание на разрыв

Испытание на разрыв

Электронная система контроля фиксирует усилие растяжения и относительное удлинение, и другие виды деформации образца.

Виды пределов прочности

Предел прочности — один из главных механических параметров стали, равно как и любого другого конструкционного материала.

Эта величина используется при прочностных расчетах деталей и конструкций, судя по ней, решают, применим ли данный материал в конкретной сфере или нужно подбирать более прочный.

Различают следующие виды предела прочности при:

  • сжатии — определяет способность материала сопротивляться давлению внешней силы;
  • изгибе — влияет на гибкость деталей;
  • кручении – показывает, насколько материал пригоден для нагруженных приводных валов, передающих крутящий момент;
  • растяжении.

Виды испытаний прочности материаловВиды испытаний прочности материалов

Виды испытаний прочности материалов

Научное название параметра, используемое в стандартах и других официальных документах — временное сопротивление разрыву.

Предел прочности стали

На сегодняшний день сталь все еще является наиболее применяемым конструкционным материалом, понемногу уступая свои позиции различным пластмассам и композитным материалам. От корректного расчета пределов прочности металла зависит его долговечность, надежность и безопасность в эксплуатации.

Предел прочности стали зависит от ее марки и изменяется в пределах от 300 Мпа у обычной низкоуглеродистой конструкционной стали до 900 Мпа у специальных высоколегированных марок.

На значение параметра влияют:

  • химический состав сплава;
  • термические процедуры, способствующие упрочнению материалов: закалка, отпуск, отжиг и т.д.

Некоторые примеси снижают прочность, и от них стараются избавляться на этапе отливки и проката, другие, наоборот, повышают. Их специально добавляют в состав сплава.

Условный предел текучести

Кроме предела прочности, в инженерных расчетах широко применяется связанное с ним понятие-предел текучести, обозначаемый σт. Он равен величине напряжения сопротивления разрыву, которое необходимо создать в материале, для того, чтобы деформация продолжала расти без наращивания нагрузки. Это состояние материала непосредственно предшествует его разрушению.

На микроуровне при таких напряжениях начинают рваться межатомные связи в кристаллической решетке, а на оставшиеся связи увеличивается удельная нагрузка.

Общие сведения и характеристики сталей

С точки зрения конструктора, наибольшую важность для сплавов, работающих в обычных условиях, имеют физико-механические параметры стали. В отдельных случаях, когда изделию предстоит работать в условиях экстремально высоких или низких температур, высокого давления, повышенной влажности, под воздействием агрессивных сред — не меньшую важность приобретают и химические свойства стали. Как физико-механические, так и химические свойства сплавов во многом определяются их химическим составом.

Влияние содержание углерода на свойства сталей

По мере увеличения процентной доли углерода происходит снижение пластичности вещества с одновременным ростом прочности и твердости. Этот эффект наблюдается до приблизительно 1% доли, далее начинается снижение прочностных характеристик.

Повышение доли углерода также повышает порог хладоемкости, это используется при создании морозоустойчивых и криогенных марок.

Влияние углерода на механические свойства сталиВлияние углерода на механические свойства стали

Влияние углерода на механические свойства стали

Рост содержания С приводит к ухудшению литейных свойств, отрицательно влияет на способность материала к механической обработке.

Добавки марганца и кремния

Mn содержится в большинстве марок стали. Его применяют для вытеснения из расплава кислорода и серы. Рост содержания Mn до определенного предела (2%) улучшает такие параметры обрабатываемости, как ковкость и свариваемость. После этого предела дальнейшее увеличение содержания ведет к образованию трещин при термообработке.

Влияние кремния на свойства сталей

Si применяется в роли раскислителя, используемого при выплавке стальных сплавов и определяет тип стали. В спокойных высокоуглеродистых марках должно содержаться не более 0,6% кремния. Для полуспокойных марок этот предел еще ниже — 0,1 %.

При производстве ферритов кремний увеличивает их прочностные параметры, не понижая пластичности. Этот эффект сохраняется до порогового содержания в 0,4%.

Влияние легирующих добавок на свойства сталиВлияние легирующих добавок на свойства стали

Влияние легирующих добавок на свойства стали

В сочетании с Mn или Mo кремний способствует росту закаливаемости, а вместе с Сг и Ni повышает коррозионную устойчивость сплавов.

Азот и кислород в сплаве

Эти самые распространенные в земной атмосфере газы вредно влияют на прочностные свойства. Образуемые ими соединения в виде включений в кристаллическую структуру существенно снижают прочностные параметры и пластичность.

Легирующие добавки в составе сплавов

Это вещества, намеренно добавляемые в расплав для улучшения свойств сплава и доведения его параметров до требуемых. Одни из них добавляются в больших количествах (более процента), другие — в очень малых. Наиболее часто применяю следующие легирующие добавки:

  • Хром. Применяется для повышения прокаливаемости и твердости. Доля – 0,8-0,2%.
  • Бор. Улучшает хладноломкость и радиационную стойкость. Доля – 0,003%.
  • Титан. Добавляется для улучшения структуры Cr-Mn сплавов. Доля – 0,1%.
  • Молибден. Повышает прочностные характеристики и коррозионную стойкость, снижает хрупкость. Доля – 0,15-0,45%.
  • Ванадий. Улучшает прочностные параметры и упругость. Доля – 0,1-0,3%.
  • Никель. Способствует росту прочностных характеристик и прокаливаемости, однако при этом ведет к увеличению хрупкости. Этот эффект компенсируют одновременным добавлением молибдена.

Металлурги используют и более сложные комбинации легирующих добавок, добиваясь получения уникальных сочетаний физико-механических свойств стали. Стоимость таких марок в несколько раз (а то и десятков раз) превышает стоимость обычных низкоуглеродистых сталей. Применяются они для особо ответственных конструкций и узлов.

Предел прочности — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Преде́л про́чности — механическое напряжение σB{\displaystyle \sigma _{B}}, выше которого происходит разрушение материала. Иначе говоря, это пороговая величина, превышая которую механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Следует различать статический и динамический пределы прочности. Также различают пределы прочности на сжатие и растяжение.

Величины предела прочности

Статический предел прочности

Статический предел прочности, также часто называемый просто пределом прочности есть пороговая величина постоянного механического напряжения, превышая который постоянное механическое напряжение разрушит некое тело из конкретного материала. Согласно ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение», более корректным термином является временное сопротивление разрушению — напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от представления, по которому материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения, меньшие статического предела прочности, то есть не превышающие временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях), материал разрушится (произойдет дробление испытываемого образца на несколько частей) спустя какой-то конечный промежуток времени (возможно, что и практически сразу, — то есть не дольше чем за 10 с).

Динамический предел прочности

Динамический предел прочности есть пороговая величина переменного механического напряжения (например при ударном воздействии), превышая которую переменное механическое напряжение разрушит тело из конкретного материала. В случае динамического воздействия на это тело время его нагружения часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения. В такой ситуации соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Предел прочности на сжатие

Предел прочности на сжатие есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) сожмет тело из конкретного материала — тело разрушится или неприемлемо деформируется.

Предел прочности на растяжение

Предел прочности на растяжение есть пороговая величина постоянного (для статического предела прочности) или, соответственно, переменного (для динамического предела прочности) механического напряжения, превышая который механическое напряжение в результате (за конечный достаточно короткий промежуток времени) разорвет тело из конкретного материала. (На практике, для детали какой либо конструкции достаточно и неприемлемого истончения детали.)

Другие прочностные параметры

Мерами прочности также могут быть предел текучести, предел пропорциональности, предел упругости, предел выносливости, предел прочности на сдвиг и др. так как для выхода конкретной детали из строя (приведения детали в негодное к использованию состояние) часто достаточно и чрезмерно большого изменения размеров детали. При этом деталь может и не разрушится, а лишь только деформироваться. Эти показатели практически никогда не подразумеваются под термином «предел прочности».

Прочностные особенности некоторых материалов

Значения предельных напряжений (пределов прочности) на растяжение и на сжатие у многих материалов обычно различаются.

У композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие. Для керамики (и других хрупких материалов) — наоборот, характерно многократное превышение пределом прочности на сжатие предела прочности на растяжение. Для металлов, металлических сплавов, многих пластиков, как правило, характерно равенство предела прочности на сжатие и пределу прочности на растяжение. В большей степени это связано не с физикой материалов, а с особенностями нагружения, схемами напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.

Прочность твёрдых тел обусловлена в конечном счёте силами взаимодействия между атомами, составляющими тело. При увеличении расстояния между атомами они начинают притягиваются, причем на критическом расстоянии сила притяжения по абсолютной величине максимальна. Напряжение, отвечающее этой силе, называется теоретической прочностью на растяжение и составляет σтеор ≈ 0,1E, где E — модуль Юнга . Однако на практике наблюдается разрушение материалов значительно раньше, это объясняется неоднородностями структуры тела, из-за которых нагрузка распределяется неравномерно.

Некоторые значения прочности на растяжение σ0{\displaystyle \sigma _{0}} в МПа (1 кгс/мм² = 100 кгс/см² ≈ 10 МН/м² = 10 МПа) (1 МПа = 1 Н/мм² ≈ 10 кгс/см²)[1]:

Материалы σ0{\displaystyle \sigma _{0}}, МПа σ0/E{\displaystyle \sigma _{0}/E}
Бор 5700 0,083
Графит (нитевидный кристалл) 2401 0,024
Сапфир (нитевидный кристалл) 1500 0,028
Железо (нитевидный кристалл) 1300 0,044
Тянутая проволока из высокоуглеродистой стали 420 0,02
Тянутая проволока из вольфрама 380 0,009
Стекловолокно 360 0,035
Мягкая сталь 60 0,003
Нейлон 50 0,0025

Примечания

  1. ↑ Диапазон пределов прочности для стали составляет 500—3000 МПа (Б. Н. Арзамасов, В. А. Брострем, Н. А. Буше и др. Конструкционные материалы. Справочник. — М.: Машиностроение, 1990. — 688 с.).

Предел прочности — это… Что такое Предел прочности?

Преде́л про́чности — механическое напряжение , выше которого происходит разрушение материала. Согласно ГОСТу 1497-84 более корректным термином является «Временное сопротивление разрушению», то есть напряжение, соответствующее наибольшему усилию, предшествующему разрыву образца при (статических) механических испытаниях. Термин происходит от того представления, что материал может бесконечно долго выдержать любую статическую нагрузку, если она создаёт напряжения меньшие по величине, чем временное сопротивление. При нагрузке, соответствующей временному сопротивлению (или даже превышающей её — в реальных и квазистатических испытаниях) разрушение материала (разделение образца на несколько частей) произойдёт через какой-то конечный промежуток времени, возможно, что и практически сразу.

В случае динамических испытаний время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения, в таком случае соответствующая характеристика называется также условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности.

Мерами измерения прочности также могут являться предел текучести, предел пропорциональности, предел упругости, предел выносливости и др, так как для выхода конкретной детали из строя часто достаточно и слишком большого (больше допустимого) изменения размеров детали, а при этом может и не произойти нарушение целостности, лишь только деформация. Эти показатели практически никогда не подразумеваются под термином предел прочности.

Значения предельных напряжений на растяжение и на сжатие обычно различаются. Для композитов предел прочности на растяжение обычно больше предела прочности на сжатие, для керамических (и других хрупких) материалов — наоборот, металлы, сплавы и многие пластики как правило показывают одинаковые свойства. В большей степени эти явления связаны не с какими-то физическими свойствами материалов, а с особенностями нагружения, схемы напряженного состояния при испытаниях и с возможностью пластической деформации перед разрушением.

Некоторые значения прочности на растяжение, , в кгс/мм2 (1 кгс/мм2 = 10 МН/м2 = 10 МПа)

См. также

Ссылки

Предел прочности при сжатии | Мир сварки

 Предел прочности при сжатии

Предел прочности при сжатиив. сж.) – максимальное сжимающее напряжение, которое материал способен выдержать, определяется относительно первоначальной площади поперечного сечения. Если материал разрушается при сжатии изломом или трещиной, предел прочности при сжатии имеет определенное значение. Если материал не разрушается при сжатии, значение предела прочности при сжатии зависит от степени искажения образца, которое оценивается как признак отказа материала.

Предел прочности при сжатии измеряется:

1 кгс/мм2 = 10-6 кгс/м2 = 9,8·106 Н/м2 = 9,8·107 дин/см2 = 9,81·106 Па = 9,81 МПа.

Предел прочности при сжатии
Материал σв. сж.
кгс/мм2 107 Н/м2 МПа
 Металлы
Чугун белый до 175 до 172 до 1717
Чугун серый мелкозернистый до 140 до 137 до 1373
Чугун серый обыкновенный 60-100 58,9-98,1 589-981
 Пластмассы
Аминопласт слоистый 10 9,8 98
Асботекстолит 12,5-30,7 12,3-30,1 123-301
Винипласт 8-16 7,8-15,7 78-157
Гетинакс 15-18 14,7-17,7 147-177
Древесно-слоистый пластик ДСП-Б (длинный лист) 15,5 15,2 152
Древесный коротковолнистый волокнит К-ФВ25 12,9 12,7 127
Капрон стеклонаполненный 12 11,8 118
Пенопласт плиточный 0,150 0,147 1,47
Пенопласт ФК-20 0,1 0,098 0,98
Полиакрилат (оргстекло) 7 6,9 69
Полиамид наполненный П-68 9,5-10 9,3-9,8 93-98
Полиамид стеклонаполненный СП-68 11 10,8 108
Поливинилхлорид неориентированный 5,3-6,0 5,2-5,9 52-59
Поликапроамид 6,8-8,0 6,7-7,8 67-78
Поликапроамид стеклонаполненный 12-13 11,8-12,9 118-129
Поликарбонат (дифион) 8-9 7,8-8,8 78-88
Поликарбонат стеклонаполненный 13,3 13 130
Полипропилен ПП-1 6 5,9 59
Полипропилен стеклонаполненный 4,9 4,8 48
Полистирол стеклонаполненный 9,8-11,9 9,6-11,7 96-117
Полистирол эмульсионный А 10 9,8 98
Полиформальдегид стабилизированный 13 12,7 127
Полиэтилен высокого давления П-2006-Т 1,25 1,23 12,3
Полиэтилен низкого давления П-4007-Э 2,50 2,45 24,5
Сополимер МСН-А 8,9-9,1 8,8-8,9 88-89
Стекло органическое ПА, ПБ, ПВ 12-16 11,8-15,7 118-157
Стеклотекстолит 30 29,4 294
Текстолит графитированный 20 19,6 196
Текстолит металлургический 20 19,6 196
Текстолит ПТК 15-25 14,7-24,5 147-245
Фаолит А 4 3,9 39
Фенопласт текстолитовый 10-26 9,8-25,5 98-255
Фторопласт 3 2,0-5,7 1,96-5,60 19,6-56,0
Фторопласт 4 1,20 1,18 11,8
Целлон 16 15,7 157
Целлулоид 5-7 4,9-6,9 49-69
 Дерево
Дуб (при 15 % влажности) вдоль волокон 5 4,9 49
Дуб (при 15 % влажности) поперек волокон 1,5 4,5 15
Сосна (при 15 % влажности) вдоль волокон 4 3,9 39
Сосна (при 15 % влажности) поперек волокон 0,5 0,5 4,9
 Минералы
Графит 1,6-3,8 1,57-3,73 15,7-37,3
 Различные материалы
Бакелит 8-10 7,8-9,8 78-98
Бетон 0,5-3,5 0,49-3,43 4,9-34,3
Гранит 15-26 14,7-25,5 147-255
Кирпич 0,74-3 0,73-2,94 7,3-29,4
Лед (0 °С) 0,1-0,2 0,1-0,2 0,98-1,96

 Литература

  1. Справочник по элементарной физике / Н.Н. Кошкин, М.Г. Ширкевич. М., Наука. 1976. 256 с.
  2. Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. И.К. Кикоина. М., Атомиздат. 1976, 1008 с.

Определение прочности на сжатие — Студопедия

Прочность ─ свойство материала сопротивляться разруше­нию под действием внутренних напряжений, вызванных внешни­ми силами или другими факторами (стесненной усадкой, не­равномерным нагреванием и т.д.). Прочность материала оценивают пределом прочности (временным сопротивлением), оп­ределенным при данном виде деформации. Для хрупких матери­алов (природных каменных материалов, бетонов, строитель­ных растворов, кирпича и др.) основной прочностной характе­ристикой является предел прочности на сжатие.

Предел прочности на осевое сжатие Rсж[МПа(кгс/см2)] равен частному от деления разрушающей силы Рразр [H(кгс)] на первоначальную площадь поперечного сечения F [мм2 (см2)] образца (куба, цилиндра, призмы):

Rсж=Pразр / F. (21)

Для определения прочности на сжатие образцы материала подвергают действию сжимающих усилий и доводят до разруше­ния. Испытуемые образцы должны иметь правильную геометри­ческую форму (куб, параллелепипед, цилиндр). Образцы из бетона в форме кубов могут быть следующих размеров: 70х70х 70, 100х100х100, 150х150х150, 200х200х200, 300х300х300 мм.

Для испытания образцов материала на сжатие применяют гидравлические прессы и универсальные испытательные машины. Перед испытанием образец взвешивают и обмеряют. Затем его устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса точно по ее центру, а верхнюю опорную плиту с помощью винта опускают на образец. Убедившись в правильности установки образца, включают насос пресса и прикладывают к образцу нагрузку, регулируя скорость ее нарастания (обычно в секунду 0,5-1 МПа (5-10 кгс/см2 ). В момент разрушения образца, т.е. в момент наибольшей нагрузки, стрелка, связанная с силоизмерительным устройством пресса, остановится и начнет двигаться обратно. Разрушающую нагрузку фиксируют с по­мощью второй регистрирующей стрелки, которая, будучи откло­нена по шкале вместе с первой стрелкой, после ее возвраще­ния в исходное положение остается на месте и показывает значение максимальной нагрузки на образец.



Предел прочности на сжатие образца вычисляют по фор­муле (21), причем в эту формулу, как указано в соответст­вующих ГОСТах на испытание различных строительных матери­алов, обычно вводят различные коэффициенты, в т.ч. масш­табный коэффициент перехода к прочности образцов базового размера, коэффициент, учитывающий влажность образца, и другие. Например, при испытании тяжелого бетона базовым образцом является куб размерами 150х150х150 мм, для которого масштабный коэффициент равен 1. При длине ребра куба 70, 100, 200 и 300 мм предел прочности рассчитывают, пользуясь со­ответственно масштабными коэффициентами 0,85; 0,95; 1,05 и 1,10.


Иногда для определения усилий, действующих на ис­пытываемый образец, на прессе устанавливают манометр, пока­зывающий давление в цилиндре (кгс/см2). Тогда, зная пло­щадь поршня и давление на 1 см2 его поверхности и умножив величину давления на величину площади поршня, можно опреде­лить усилие Рразр, действующее на образец и разрушающее его.

Зная площадь F образца, на которую действует разрушаю­щая нагрузка, по формуле (21) можно вычислить предел проч­ности на сжатие (кгс/см2 или МПа).

Полученные результаты:

Вывод:

1. Определение предела прочности на сжатие

Прочность
─свойство материала сопротивляться
разруше­нию под действием внутренних
напряжений, вызванных внешни­ми силами
или другими факторами (стесненной
усадкой, не­равномерным нагреванием
и т.д.).Прочность материала
оценивают пределом прочности (временным
сопротивлением), оп­ределенным при
данном виде деформации. Для хрупких
матери­алов (природных каменных
материалов, бетонов, строитель­ных
растворов, кирпича и др.) основной
прочностной характе­ристикой является
предел прочности на сжатие.

Предел прочности
на осевое сжатие
[МПа (кгс/см2)] равен частному от
деления разрушающей силы[H(кгс)]
на первоначальную площадь поперечного
сеченияF[мм2(см2)] образца (куба, цилиндра,
призмы):

.
(1.19)

Для определения
прочности на сжатие образцы материала
подвергают действию сжимающих усилий
и доводят до разруше­ния. Испытуемые
образцы должны иметь правильную
геометри­ческую форму (куб, параллелепипед,
цилиндр). Образцы из бетона в форме кубов
могут быть следующих размеров: 707070,
100100100,
150150150,
200200200,
300300300мм.

Для испытания
образцов материала на сжатие применяют
гидравлические прессы и универсальные
испытательные машины. Перед испытанием
образец взвешивают и обмеряют. Затем
его устанавливают на нижнюю опорную
плиту пресса точно по ее центру, а верхнюю
опорную плиту с помощью винта опускают
на образец. Убедившись в правильности
установки образца, включают насос пресса
и прикладывают к образцу нагрузку,
регулируя скорость ее
нарастания (обычно в секунду
0,5-1МПа (5-10 кгс/см2).
Вмомент разрушения образца, т.е. в
момент наибольшей нагрузки, стрелка,
связанная с силоизмерительным устройством
пресса, остановится и начнет двигаться
обратно. Разрушающую нагрузку фиксируют
с по­мощью второй регистрирующей
стрелки, которая, будучи откло­нена
по шкале вместе с первой стрелкой, после
ее возвраще­ния в исходное положение
остается на месте и показывает значение
максимальной нагрузки на образец.

Предел прочности
на сжатие образца вычисляют по фор­муле
(1.19),причем в эту формулу, как указано
в соответст­вующих ГОСТах на испытание
различных строительных матери­алов,
обычно вводят различные коэффициенты,
в т.ч. масш­табный коэффициент перехода
к прочности образцов базового размера,
коэффициент, учитывающий влажность
образца, и другие. Например, при испытании
тяжелого бетона базовым образцом
является куб размерами
150х150х150мм, для которого масштабный
коэффициент равен 1.При
длине ребра куба 70, 100, 200и 300мм предел прочности
рассчитывают, пользуясь со­ответственно
масштабными коэффициентами
0,85; 0,95; 1,05 и
1,10.

Иногда для
определения усилий, действующих на
ис­пытываемый образец, на прессе
устанавливают манометр, пока­зывающий
давление в цилиндре (кгс/см2).
Тогда, зная пло­щадь поршня и давление
на 1см2его поверхности
и умножив величину давления на величину
площади поршня, можно опреде­лить
усилие,
действующее на образец и разрушающее
его.

Зная площадь Fобразца, на которую действует разрушаю­щая
нагрузка, по формуле (1.19)можно вычислить предел проч­ности на
сжатие (в кгс/см2или МПа).

Результаты опытов
заносят в табл.1.9.

Таблица 1.9. Результаты
определения предела прочности на сжатие
образца материала

Наимено-вание
матери-ала

Размеры
образца, см

Площадь
попереч-ного сечения образца F,
см2

Разруша-ющая
нагрузка Рразр,
кН

Предел прочности
на сжатие

,
МПа

Масштаб-ный
коэф-фициент

Предел
прочности на сжатие базового образца,
МПа

сжатие_прочность

Прочность на сжатие — это способность материала противостоять аксиально направленным толкающим силам. При достижении предела прочности на сжатие материалы раздавливаются. Бетон может иметь высокую прочность на сжатие, например многие бетонные конструкции имеют прочность на сжатие, превышающую 50 МПа, в то время как такие материалы, как мягкий песчаник, могут иметь прочность на сжатие всего 5 или 10 МПа.

Сравните предел прочности на разрыв.

Рекомендуемые дополнительные знания

Введение

Когда образец материала нагружается таким образом, что он растягивается, считается, что он находится под напряжением . С другой стороны, если материал сжимается и укорачивается, говорят, что он находится в состоянии сжатия .

На атомном уровне молекулы или атомы при растяжении раздвигаются, тогда как при сжатии они прижимаются друг к другу.Поскольку атомы в твердых телах всегда пытаются найти положение равновесия и расстояние между другими атомами, во всем материале возникают силы, противодействующие как растяжению, так и сжатию.

Следовательно, явления, преобладающие на атомном уровне, подобны. В макроскопическом масштабе эти аспекты также отражаются в том факте, что свойства материалов при растяжении и сжатии весьма схожи, по крайней мере, для большинства материалов.

Конечно, основное различие между двумя типами нагрузки — это деформация, которая будет иметь противоположные знаки для растяжения (положительное) и сжатия (отрицательное).

Прочность на сжатие

По определению, прочность материала на сжатие — это величина одноосного напряжения сжатия, достигаемая при полном разрушении материала. Прочность на сжатие обычно получают экспериментально с помощью испытания на сжатие . Аппарат, использованный для этого эксперимента, такой же, как и при испытании на растяжение. Однако вместо приложения одноосной растягивающей нагрузки применяется одноосная сжимающая нагрузка. Как можно представить, образец (обычно цилиндрический) укорачивается, а также расширяется в стороны.Кривая напряжения-деформации строится прибором и выглядит примерно так:

Прочность материала на сжатие соответствует напряжению в красной точке, показанной на кривой. Даже при испытании на сжатие существует линейная область, в которой материал подчиняется закону Гука. Следовательно, для этой области σ = E ε , где на этот раз E относится к модулю Юнга для сжатия.

Эта линейная область заканчивается так называемым пределом текучести.Выше этой точки материал ведет себя пластично и не вернется к своей исходной длине после снятия нагрузки.

Существует разница между инженерным напряжением и истинным напряжением. По своему основному определению одноосное напряжение определяется следующим образом:

где,
F = приложенная нагрузка [Н],
A = Площадь [м 2 ]

Как мы уже говорили, площадь образца изменяется при сжатии. Таким образом, на самом деле площадь является некоторой функцией приложенной нагрузки, то есть A = f (F).Тем не менее, мы можем сказать, что напряжение определяется как сила, деленная на площадь в начале эксперимента. Это называется инженерным напряжением и определяется следующим образом:

A 0 = Исходная площадь образца [м 2 ]

Соответственно, инженерная деформация будет определяться:

где
l = текущая длина образца [м] и l 0 = исходная длина образца [м]

Напряжение сжатия, следовательно, будет соответствовать точке на кривой инженерного напряжения, определяемой

где
F * = нагрузка, прикладываемая непосредственно перед дроблением, и l * = длина образца непосредственно перед дроблением.

Отклонение инженерного напряжения от истинного

В практике инженерного проектирования мы в основном полагаемся на инженерное напряжение. В действительности истинное напряжение отличается от инженерного напряжения. Следовательно, расчет прочности материала на сжатие по данным уравнениям не даст точного результата. Это, конечно, связано с тем, что площадь поперечного сечения A 0 изменяется и является некоторой функцией нагрузки A = φ (F).

Таким образом, разницу в значениях можно резюмировать следующим образом:

  • При сжатии образец укорачивается.Материал будет стремиться растекаться в боковом направлении и, следовательно, увеличивать площадь поперечного сечения.
  • При испытании на сжатие образец зажимается по краям. По этой причине возникает сила трения, которая препятствует боковому распространению. Это означает, что необходимо проделать работу, чтобы противодействовать этой силе трения, следовательно, увеличивается энергия, потребляемая во время процесса. Это приводит к несколько неточному значению напряжения, полученному в результате эксперимента.

В заключение следует отметить, что сила трения, указанная во втором пункте, не является постоянной для всего поперечного сечения образца.Он варьируется от минимума в центре до максимума по краям. Из-за этого происходит явление, известное как barreling , когда образец приобретает бочкообразную форму (отсюда и его название).

См. Также

Список литературы

  1. Микелл П. Гровер, Основы современного производства, John Wiley & Sons, 2002 США, ISBN 0-471-40051-3
  2. Каллистер У. Д. мл., Наука о материалах и инженерия — введение, John Wiley & Sons, 2003 г.S.A, ISBN 0-471-22471-5

.

Что такое прочность на сжатие? (с рисунком)

Прочность на сжатие — это мера способности материала противостоять сжимающим силам при боковом сжатии. При испытании материалов можно определить прочность материала на сжатие в оптимальных условиях с помощью специального устройства, которое прикладывает известные нагрузки давления к интересующим материалам. Существует ряд приложений, в которых оценка этого свойства важна, особенно в отношении строительных материалов, которые должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать отказы во время и после строительства.

Бетон, используемый в строительных проектах, обычно необходимо испытывать на прочность на сжатие.

Бетон, изоляционные материалы, камень и различные виды древесины могут быть испытаны на прочность на сжатие. Во время тестирования технические специалисты заметят появление признаков усталости, таких как растрескивание, изгиб и точечная коррозия.Они также фиксируют точку разрушения, в которой материал разрушается. Для подтверждения первоначальных результатов и получения ряда показаний можно провести несколько тестов. В частности, с натуральными материалами, такими как дерево, которые не всегда могут быть одинаковыми, важно найти диапазон, в котором обычно находится материал, чтобы получить разумную оценку.

Материалы могут подвергаться огромным силам сжатия в конструкциях, где вес конструкции создает сильное боковое давление, особенно во время таких событий, как землетрясения и сильные штормы.Прочность на сжатие также может быть проблемой для транспортных средств и судов, от космических шаттлов до парусных лодок. Эти летательные аппараты должны быть способны выдерживать различные уровни давления в разное время во время работы без сбоев, поэтому используемые строительные материалы должны быть тщательно проверены.

Показатель прочности на сжатие может помочь инженеру выбрать лучший материал после рассмотрения других факторов, таких как гибкость и устойчивость к коррозии.Таблицы с данными по распространенным строительным материалам доступны в профессиональных и торговых организациях, которые работают со строительными материалами. Также возможно получить спецификации продукта от производителя, который может предоставить подробную информацию о свойствах материалов, которые он обрабатывает и производит. Эта информация может включать обсуждение методов тестирования.

В производстве для контроля качества используются периодические испытания.Технические специалисты хотят быть уверенными в том, что продукты остаются неизменными, когда они сходят с конвейера, и могут предоставить результаты испытаний заинтересованным клиентам. В таких местах, как строительные площадки, рабочие также могут проводить выборочные испытания перед запуском проектов, чтобы убедиться, что, например, партия бетона соответствует потребностям данного приложения. Если материал не проходит испытания, он может быть дефектным, и строительная компания может иметь право на возмещение или замену от производителя.

.

Прочность на сжатие — определение прочности на сжатие по The Free Dictionary

прочность

(strĕngkth, strĕngth, strĕnth) n.

1. Состояние или качество силы; физическая сила или способность: сила, необходимая, чтобы поднять ящик.

2. Способность противостоять атаке; неприступность: прочность брони корабля.

3. Способность противостоять деформации или стрессу; долговечность: прочность кабелей.

4. Способность справляться с трудными ситуациями или сохранять моральную или интеллектуальную позицию: есть ли у него силы преодолеть такую ​​трагедию?

5.

а. Количество людей, составляющих нормальную или идеальную организацию: полиция сократилась вдвое после сокращения бюджета.

б. Возможности с точки зрения числа или ресурсов: армия внушающей страх силы.

6.

а. Атрибут или качество особой ценности или полезности; актив: ваш покладистый характер — одна из ваших сильных сторон.

б. Тот, который рассматривается как воплощение защитной или поддерживающей силы; опора или опора: ее семья была ее силой в трудные времена.

7.

а. Степень концентрации, дистилляции или насыщения: какова сила этого очищающего раствора?

б. Оперативная эффективность или потенция: сила препарата.

с. Сила звука или света: сила ветра.

г. Интенсивность эмоций или убеждений: сила чувств среди избирателей.

e. Убедительность или убедительность: сила его аргумента.

8. Действующая или обязательная сила; эффективность: сила аргумента.

9. Устойчивость или постоянная тенденция роста цен, как валюты, так и рынка.

10. Игры Сила, определяемая стоимостью игральных карт.

Идиома: на основе

На основании: Она была принята на работу на основе ее компьютерных навыков.


[среднеанглийский, от древнеанглийского strongu.]

Синонимы: сила , сила , сила 1 , энергия , сила
Эти существительные обозначают емкость действовать или работать эффективно. Сила в первую очередь относится к физической, умственной или моральной стойкости или энергии: «достаточно работы, чтобы делать, и силы достаточно, чтобы делать работу» (Редьярд Киплинг).
Сила — это способность делать что-то и особенно производить эффект: «Я не думаю, что Соединенные Штаты перестанут существовать, если мы потеряем право объявить Закон Конгресса недействительным» (Оливер Венделл Холмс, Младший).
Могущество часто подразумевает изобилие или исключительную мощь: «Он мог защитить остров от всей мощи немецких ВВС» (Уинстон С.Черчилль).
Энергия относится прежде всего к скрытому источнику силы: «Та же энергия характера, которая делает человека смелым злодеем, сделала бы его полезным для общества, если бы это общество было хорошо организовано» (Мэри Уоллстонкрафт).
Сила — это приложение силы или силы: «ниспровержение наших институтов силой и насилием» (Чарльз Эванс Хьюз).

Примечание по использованию: Хотя слово сила не пишется с k, чаще всего произносится (strĕngkth), со звуком (k), вставленным между (ng) и (th) .Этот навязчивый (k) возникает по простой причине: при переходе от звонкого велярного носового (ng) к безмолвному зубному фрикативу (th) говорящие естественным образом производят глухой велярный стоп (k), который производится в том же месте. во рту как (ng), но глухой как (th). Другие слова с навязчивыми согласными включают теплоты, , что может звучать так, как будто пишется теплота, и принц, , что может звучать как отпечатков. Произношение (strĕnth), которое производится с помощью (n) перед (th), возникает в результате фонологического процесса ассимиляции.Веляр (ng) продвигается вперед во рту, становясь (n) перед (th), который делается в передней части рта. В прошлом это произношение критиковалось как неаккуратное, но сейчас оно считается стандартным, хотя и менее распространенным вариантом. Подобное произношение длины теперь также считается приемлемым.

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторское право © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.Все права защищены.

сила

(strɛŋθ) n

1. состояние или качество физической или умственной силы

2. способность противостоять или проявлять большую силу, стресс или давление

3. то, что считается благом или источником силы: их главная сила — это технологии.

4. потенция, как напиток, наркотик и т. Д.

5. сила убеждения; убедительность: сила аргумента.

6. степень интенсивности или концентрации цвета, света, звука, аромата и т. Д.

7. полный или частичный полный набор, как указано: при полной концентрации; ниже силы.

8. (Банковское дело и финансы) finance устойчивость или тенденция к росту цен, особенно цен на ценные бумаги

9. архаический или поэтический цитадель или крепость

10. неформальный Austral и NZ общая идея, основная цель: набраться сил.

11. от силы к силе с постоянно растущим успехом

12. с силой в больших количествах

13. с силой на основе или с опорой на

[староанглийский strongu; относится к древневерхненемецкому strengida; см. Сильный]

Словарь английского языка Коллинза — полный и несокращенный, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

сила

(strɛŋkθ, strɛŋθ, strɛnθ)

н.

1. качество или состояние силы; физическая сила; энергичность.

2. интеллектуальная или моральная сила.

3. власть по причине влияния, власти или ресурсов.

4. полная численность организации или органа.

5. эффективная сила или убедительность: сила его мольбы.

6. сила сопротивления.

7. энергичность действия, языка, чувств и т. Д.

8. степень концентрации; интенсивность, например свет, цвет, звук, вкус или запах.

9. сильный или ценный атрибут: его попросили перечислить его сильные и слабые стороны.

10. источник силы или поощрения; поддержка: Библия была ее силой и радостью.

Идиомы:

на основе, на основе.

[до 900; Среднеанглийский stronghe, Древнеанглийский strongu; см. Strong, -th 1 ]

Random House Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd. Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.

Сила

отряд солдат; достаточное количество.

Примеры : сила мужчин, 1565; человек, 1500; войск, 1400.

Словарь собирательных существительных и групповых терминов.Copyright 2008 The Gale Group, Inc. Все права защищены.

Сила

См. Также: ТЕЛО, СМЕЛОСТЬ, МЫШЦЫ, СИЛА

  1. Воздух неприступности, который он носил с собой, как портфель, полный секретов — Дерек Ламберт
  2. Несокрушимый, как первый набор печенья невесты, Мюррей — Джим о футболисте Майке Гаррете, Los Angeles Herald
  3. Кости… как железные прутья — Библия / Иов
  4. Построен как вышибала в зажиме —Saul Bellow
  5. Построен как кирпичный дерьмовый дом Американский разговорный язык, популяризированный в американской армии.

    С небольшими изменениями некоторые из наиболее ярких сравнений с армией и страной могут быть очищены с сохранением первоначального значения. Например, в своем романе Love Medicine Луиза Эрдрих описывает персонажа как «построенного как кирпичный флигель».

  6. Построен как ящик для инструментов —Ли К. Эбботт
  7. Паутина ничуть не хуже самого мощного кабеля, когда она не натянута —Генри Уорд Бичер
  8. Передал чувство мужественности, почти такое же положительное, как запах —Сэмюэл Йеллен
  9. Взять верх… как сильное солнце — Альбер Камю
  10. Становился сильным, как будто сомнение никогда не касалось его сердца — Уоллес Стивенс
  11. (Мы подразумеваем вместе) вынослив, как лук (и многослойный) — Мардж Пирси
  12. Я силен, как лось-бык — Теодор Рузвельт
  13. Я подобен когда-то разрушенному лесу; новые побеги сильнее и живее —Victor Hugo
  14. Выглядело прочным и крепким, как дерево, растущее на каменистом склоне холма —Mazo De La Roche
  15. Крепкое и сильное, как маленький бык —Frank Tuohy
  16. Крепкий, как храм — Луи Макнейс
  17. Сильный и твердый, как дерево — Вики Баум

    Некоторые другие сравнения силы / дерева включают: «Крепкий, как старая яблоня» (Юдора Велти) и «Крепкий, как ствол дуба» (Игнацио Силоне).

  18. Сильный, как дверь — Рейнольдс Прайс
  19. Сильный, как великан — Эрих Мария Ремарк
  20. (Душа), сильный, как горная река — Уильям Вордсворт
  21. (Алиби), сильный, как стена в двадцать футов — Джимми Сангстер
  22. (И мускулы его мускулистых рук) сильны, как железные ленты — Генри Уодсворт Лонгфелло
  23. Сильны, как ревность — Уильям Блейк
  24. Сильны, как деньги — Филип Левин

    То, что поэт Левин сравнивает с силой денег, — это работа.

  25. (Сомона пробуждается к жизни) сильный, как запах мочи — Филип Левин
  26. Сильный, как летнее солнце — Анон
  27. (Вырос) сильный, как солнце или море — Алджернон Чарльз Суинберн
  28. (Это старуха опасна: она сильна, как трое мужчин — Джордж Бернард Шоу
  29. Сильная, как молодой, и неуправляемая — Генри Уодсворт Лонгфелло
  30. Сильнее красного дерева — Энн Секстон
  31. Сильная, как башня — Нина Боуден
  32. (Вемиш и его жена были) сильны, как скалы, а не как реки.Их сила была больше в том, чтобы оставаться, чем в том, чтобы делать — Барри Тарган
  33. (Ваш зевак) крепок, как скала — Уильям Каупер
  34. Принимает грубую силу, как толкает корову в гору — Энн Секстон
  35. Использует кулак, как плотник использует молоток — Ирвин Шоу
  36. Вы [Алэйс обращается к королю Генриху в «Зимний лев»] как скалы в Стоунхендже; ничто не сбивает вас с ног — Джеймс Голдман

Словарь Similes, 1-е издание. © 1988 The Gale Group, Inc.Все права защищены.

сила

сила 1. «сила»

Если кто-то обладает силой , он может контролировать других людей и их действия.

Люди, занимающие должности власти , например учителя, должны действовать ответственно.

Он считает, что у президента слишком много власти .

2. «сила»

Не используйте термин «сила» для обозначения чьей-либо физической энергии или его способности перемещать тяжелые предметы.Используйте силу .

Мне потребовалось некоторое время, чтобы восстановить свои силы после болезни.

Этот вид спорта требует больших физических усилий силы .

Collins COBUILD Использование английского языка © HarperCollins Publishers 1992, 2004, 2011, 2012

.

прочность на сжатие — определение — английский

Примеры предложений с «прочностью на сжатие», память переводов

WikiMatrixПри воздействии сжатия можно измерить механические свойства, такие как прочность на сжатие или модуль упругости. Spinger Испытания клееной древесины были смоделированы для определения прочности на сжатие. WikiMatrix Как правило, теория применима к материалам, у которых прочность на сжатие намного превышает предел прочности на растяжение. Scielo-title Моделирование прочности на сжатие альтернативных бетонов с использованием методологии поверхности отклика. Ключевые слова: прочность на сжатие, усиленная блочная кладка колонны, метод конечных элементов, Друкер- Критерий текучести Прагера, теория изотропных повреждений.WikiMatrixModern тесты показывают, что opus caementicium имел такую ​​же прочность на сжатие, как и современный портландцементный бетон (примерно, springer: высокая прочность на сжатие позволяет выдерживать полную нагрузку на ранней стадии без риска вторичной потери сжатия. Spinger одинакового уровня для этих материалов. патенты-wipoПористый материал, имеющий улучшенную прочность на сжатие и способ изготовления одинаковых патентов-wipo Параметры сверления выбираются из определенных значений прочности на сжатие.QED Они дают вам прочность на растяжение, скручивание и сжатие. EurLex-2 Прочность на сжатие менее 14 × 106 Н / м 2; легкая цементная композиция на основе золы WipoFly с высокой прочностью на сжатие и быстрым схватыванием. прочность увеличивается за счет увеличения содержания твердого вещества. патенты-wipo Порошок титана может быть добавлен для увеличения прочности на сжатие. Обычное ползание описывает используемую прочность на сжатие (1-9). Giga-fren Также установлены корреляции между прочностью на сжатие, модулем упругости и CBR .Патенты-wipo Рельефные вырезы достаточно малы, чтобы сохранить столбчатую прочность стента на сжатие. Giga-fren Этот факт был использован для удвоения прочности на сжатие материала при тепловом стрессе. scielo-abstract Растворы с 6% этого тонкого материала имеют более высокую водопотребность и, следовательно, снижение прочности на сжатие. пружина Тем не менее, существует обратная зависимость между прочностью на одноосное сжатие и индексом минералогических изменений (MI). и прочность на сжатие в закаленном состоянии.WikiMatrixПрочность материалов и конструкций на сжатие — важное инженерное соображение.PolishPatentsМетод для проверки прочности на сжатие строительного раствора из существующих стен

Показаны страницы 1. Найдено 577 предложений соответствие фразы « прочность на сжатие.Найдено за 14 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Найдено за 0 мс.Накопители переводов создаются человеком, но выравниваются с помощью компьютера, что может вызвать ошибки. Они поступают из многих источников и не проверяются. Имейте в виду.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*