Из пластических и хрупких материалов

8.3.1. Диаграмма сжатия и форма разрушения стального образца. На начальном этапе испытания машинная диаграмма имеет прямолинейный вид, что подтверждает соблюдение закона Гука (рис. 10). Затем следует площадка текучести. Нарастание пластических деформаций при постоянной сжимающей нагрузке заканчивается, и диаграмма становится криволинейной. Для дальнейшей деформации образца опять требуется увеличение нагрузки. При этом образец становится заметно короче и при отсутствии смазки приобретает бочкообразную форму. Но добиться разрушения стального образца при испытании на сжатие невозможно, так как по мере роста нагрузки увеличивается площадь его поперечного сечения, а значит и сопротивление. Поэтому установить на диаграмме точку, соответствующую пределу прочности невозможно.

8.3.2. Диаграмма сжатия и форма разрушения чугунного образца. Диаграмма сжатия чугунного образца имеет выраженный криволинейный характер (рис. 11). Поэтому для чугуна закон Гука может быть применен только приближенно. Значение модуля упругости является усредненной величиной. Площадка текучести на диаграмме отсутствует. При разрушении чугунного образца на его боковой поверхности образуются трещины, расположенные под углом 45^о к оси. Разрушение чугунного образца происходит в момент образования первой трещины на его поверхности, что соответствует максимальной сжимающей нагрузке и резкому обрыву диаграммы. Этот момент установить сложно, поэтому в результате испытания образец всегда оказывается “пережатым”. Максимальная сжимающая сила на диаграмме соответствует усилию предела прочности N_u. Дальнейшее деформирование образца приводит к появлению на его поверхности новых трещин и выкрашиванию частиц чугуна.

8.3.3. Диаграмма сжатия и форма разрушения деревянного образца. В связи с волокнистым строением древесины ее прочность и модуль упругости вдоль и поперек волокон неодинаковые. Поэтому древесина имеет анизотропию по прочности и по жесткости.

Диаграммы деформирования деревянного образца на сжатие вдоль волокна (1) и на сжатие поперек волокна (2) существенно отличаются друг от друга (рис. 12). Диаграмма, полученная при испытании образца на сжатие вдоль волокна (1), представляет собой зависимость, близкую к прямолинейной. Лишь в конце испытания наблюдается уменьшение нагрузки. Максимальная сжимающая сила на диаграмме соответствует усилию предела прочности. В момент разрушения в образце за счет сдвигов образуются трещины, расположенные под углом 45^о к линии действия силы.

Диаграмма, полученная при испытании деревянного образца на сжатие поперек волокон (2), также вначале является прямой. В древесине чередуются более прочные и менее прочные волокна (годичные кольца). При достижении некоторого значения сжимающей силы начинают разрушаться менее прочные волокна, что вызывает большие деформации образца. Поэтому диаграмма становится пологой (почти горизонтальной). Когда все мало прочные волокна будут разрушены и уплотнятся, сопротивление образца сжатию будет возрастать неограниченно.