在工程中有許多承受壓縮的構(gòu)件,,因此為了合理選材,,有效發(fā)揮材料承載能力的優(yōu)勢(shì),必須通過壓縮試驗(yàn)認(rèn)識(shí)材料在受壓縮時(shí)的力學(xué)性能和破壞特性,。大量試驗(yàn)表明,,一般情況下,塑性材料在應(yīng)力小于屈服極*其承壓的力學(xué)性能與其拉伸時(shí)基本相同,。因此,,對(duì)于塑性材料除非必要或是新材料,一般可不做壓縮實(shí)驗(yàn),。然而,,脆性材料的拉伸及壓縮性能及破壞形式差異很大,壓縮承載能力比其抗拉伸能力強(qiáng)很多,。因此,,對(duì)于灰鑄鐵、鑄鋁合金,、混凝土,、磚石及樹脂等脆性材料,常需用試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn),。
試驗(yàn)?zāi)康?(1)測(cè)定灰鑄鐵材料壓縮時(shí)的強(qiáng)度極限R (2)觀察分析灰鑄鐵材料壓縮時(shí)的變形特點(diǎn)和破壞斷口形貌,。
儀器設(shè)備及量具 微機(jī)屏顯式液壓材料試驗(yàn)機(jī)和游標(biāo)卡尺
試驗(yàn)制備 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7314-2005“金屬材料室溫壓縮方法”,灰鑄鐵材料的壓縮試樣一般加工成圓柱形(或矩形柱狀),,h0為試樣高度,,d為試樣直徑。
當(dāng)試樣承向壓縮時(shí),,隨著軸向變形繼續(xù)施加,,試樣兩端面的橫向變形受到試驗(yàn)機(jī)承墊間的摩擦力影響,使試樣變形后呈“鼓形”,,這種摩擦力的影響,,使試樣抗壓能力增強(qiáng),并且試樣越短,,其影響越顯著,。若在試樣端面涂以潤(rùn)滑劑(如機(jī)油),可以減小摩擦力,,則試樣的抗壓能力將更符合于實(shí)際,。當(dāng)試樣高度相對(duì)增加時(shí),摩擦力對(duì)試樣中部的影響就會(huì)減小,,但若試樣高度過大,,又容易產(chǎn)生彎曲,,甚至變成為其它失效形式。因此,,壓縮試樣的抗壓能力與其高度h0,。直徑d的比值h0/d有關(guān)。由此可見,,壓縮試驗(yàn)是有條件的,,只有在相同的試驗(yàn)條件下,才能對(duì)不同材料的性能進(jìn)行比較,。金屬材料壓縮破壞實(shí)驗(yàn)所用的試樣,,一般規(guī)定為1≤h0/d≤3。為了使試樣承受軸向壓力,,試樣兩端面必須平行,,并且與試樣軸線垂直,。壓縮試樣兩端面應(yīng)加工的盡可能光滑,,其粗糙度一般為1.6~0.8,以減小摩擦力的影響,。
實(shí)驗(yàn)步驟
?。?)灰鑄鐵壓縮在微機(jī)屏顯式液壓液壓試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。
?。?)用游標(biāo)卡尺測(cè)量試樣尺寸,。
(3) 依次開啟試驗(yàn)機(jī)總電源,、計(jì)算機(jī)和顯示器電源,。
(4)激活計(jì)算機(jī)桌面上的“拉伸壓縮試驗(yàn)”快捷標(biāo)識(shí),,按照提示進(jìn)入試驗(yàn)程序主頁面,。
(5) 在“試樣參數(shù)”欄選擇試樣形狀,,輸入所測(cè)量的試樣尺寸,,并確認(rèn)。
?。?) 根據(jù)試樣,,選擇合適的力測(cè)量范圍,并確認(rèn)壓縮空間適合裝置灰鑄鐵壓縮試樣,。
?。?) 確認(rèn)油源控制柜上的回油閥關(guān),按下電源開按鈕(電源指示燈亮),,緩慢擰開送油閥,,使試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)工作臺(tái)抬起約10mm,,然后關(guān)閉送油閥。
?。?) 將試樣合適的放置于試驗(yàn)機(jī)壓縮空間活動(dòng)臺(tái)上承墊的中心處,,按下移動(dòng)橫梁控制盒的上行或下行開關(guān),使上壓頭承墊距試樣上端面1mm左右,。
?。?)點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)試驗(yàn)主頁面上的載荷清零,位移清零,。
?。?0)點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)屏幕主頁面,按照試驗(yàn)要求緩慢擰開送油閥進(jìn)行試驗(yàn),,直至試樣破壞(可以從載荷顯示欄或顯示曲線看到載荷突然下降至很小值,,也可能會(huì)聽到試樣破壞的聲響),即刻關(guān)閉油泵關(guān),、送油閥,,打開回油閥,使活動(dòng)臺(tái)降回至初始位置,。
從試驗(yàn)主頁面上左側(cè)載荷欄讀取所顯示的大載荷Fm,,繪制試驗(yàn)特性曲線,并取出試樣觀察記錄試樣斷口形貌特征,。