文档介绍：P试件实验二压缩试验压缩试验是为了测定工程材料在受压时的力学性能。有的材料如混凝土、岩石、铸铁等,抗拉能力差,但它的抗压能力很好。这些材料,除了抗压强度bc?与抗拉强度b?不同之外,还有E值及破坏形式上也存在着压缩与拉伸的差别。因此,压缩试验同样是工程材料力学试验的重要内容之一。一、试验目的(1)测定铸铁压缩时的强度极限bc?和低碳钢的屈服极限sc?。(2)观察铸铁和低碳钢压缩时的变形和破坏形式,找出它们的不同之处。二、仪器设备与工具(1)电子万能试验机WD-200B或压力试验机YE-1000等。(2)游标卡尺等。三、试样制备与安装金属压缩试件有圆柱体、正方形柱体、矩形板、带凸耳板状等几种形状。铸铁和低碳钢的压缩试件一般做成圆柱体。高度与直径的比0/dl的大小会影响到试验的结果。试件过于细长则易压弯,过于粗短则受两端摩擦力的影响大。为了确保试件处于单向压缩状态,以及试验结果具有可比性,国家标准《金属压缩试验方法》GB7314-87对侧向无约束试件做出了以下有关规定:(1)0)2~1(dl?试件仅适应于测定bc?。(2)0)~(dl?试件适应于测定sc?、bc?、pc?(规定非比例压缩应力)和tc?(规定总压缩应力)。(3)0)8~5(dl??和压缩杨氏模量cE。为了减少摩擦力的影响,试件两端面应尽量光滑,相互平行,且与轴线垂直。试件安装在试验机上下压座之间,见图3-10。图3-10压缩试件安装下承压座是一个球形承垫,如果试件两端面稍有不平行,则球形承垫可以产生调节作用,使压力通过试件的轴线。四、??曲线见图3-11。在屈服之前,曲线与拉伸时相同。在屈服之后的曲线,就与拉伸的不同了。在弹性范围内,加载速率应控制在MPa/s10~1。在明OPsclOPscllPscPOOPlPbc显塑性变形范围内,加载的应变速率应控制在s/10)500~100(6??之间。材料受压屈服时,变形继续增大,载荷保持不变或出现波动,如图3-11所示。按图示的方法,读取各种情形下的压缩屈服载荷scP,然后计算压缩屈服点。0APscsc??(3-26)前面已指出,与试件轴线成45oC斜截面上的剪应力是使材料发生滑移,即屈服的原因。由材料力学知道,无论试件横截面上的正应力是拉应力还是压应力,只要大小相同,则在45oC斜截面上产生的剪应力的大小都是相同的,因此sc?与s?应是相等或相近的。屈服过后,试件变短,横截面积变大,lP??曲线继续上升,直至试件被压成饼状。因此低碳钢压缩试验不能测出其强度极限。图3-??曲线呈非线性,见图3-12,这一点与铸铁拉伸时的曲线是相同的。所不同的是铸铁压缩到达强度极限载荷bcP前出现较大变形,由原来的圆柱体变为腰鼓形或斜圆柱。脆性材料受压试件的破坏是个复杂的外部施力、内部损伤破坏的力学过程。国内外都在研讨、争论这个问题。试件端部的受力状态与试件的破坏形式有密切关系(图3-13)。不加任何垫片时,铸铁试件沿着与轴线成45o~55o方向破坏,图3-12铸铁压缩试验曲线破坏时斜面上的剪应力与同样的材料在剪切试验中所测得的剪切破坏极限b?相当接近。试件两端面加垫薄片(三合板)时,其受压破坏形式如图3-13(b)所示。(a)两端