Жалпы жағдайы

Материалдардың механикалық сипаттамалары (олардың беріктілігіне, пластикалық және т.б. қасиеттеріне сипаттамаларын беретін өлшемлер) зерттелетін материалдан жасалған арнайы үлгілерді сынаумен анықталады. Кейбір құрылыстық заттар - цемент, бетон, шойын, фарфор, керамика, табиғи және жасанды тастар үшін - олардың механикалық сипаттамаларын анықтау кезінде сығылуға сынау негізгі болып табылады.

Сығылуға сынау әртүрлі арнайы машиналарда өткізіледі (зертханалық құралдың сипаттамасына қара). Тәжірибе жасау барысында арнайы құралдар автоматтық түрде график сызып шығарады, бұл график бойлық күш пен үлгінің қысқартылуының бір-біріне байланыстылығын көрсетеді, яғни «қысқару - күш» диаграммасын сызады.

2.1-ші суретте болаттан жасалған үлгінің өзгерісі әртүрлі кезеңде көрсетілген, ал 2.2-ші суретте азкөміртекті болаттың сығылуының әдеттегі диаграммасы көрсетілген.

2.1-сурет. Болаттан жасалған үлгінің өзгерісі әртүрлі кезеңде.

Жүктелудің басынан Ғ сығу күшінің белгілі бір мәніне дейінгі деформация мен кернеудің арасындағы тәуелділігі Гук заңына бағынады және диаграммада ОА түзу сызығымен белгіленеді. Ғ_пц күшімен пайда болған кернеу пропорционалдықтың шегі деп аталады және мына формула арқылы анықталады:

, (2.1)

мұнда А – үлгінің көлденең қимасының ауданы.

Одан ары жүктелу барысында деформацияның күрт өсуі байқалады, яғни зат «ағады», бірақ ағыс аймағы айқын байқалмайды. Үлгі бөшке тәріздес қалыпқа келеді. F_т күшінен пайда болған кернеу, сығылу кезіндегі ағу шегі деп аталады және мына формула арқылы анықталады:

, (2.2)

мұнда F_т - ағу шегіне сәйкес келетін күш, кН;

А_о- тәжірибеге дейінгі үлгінің көлденең қимасының ауданы, мм².

Сығушы күштің одан әрі өсуі үлгінің қирауына емес, ал оның жапырайып қалуына, кейде шеттерінің жарылып кетуіне әкеліп соқтырады. Пластикалық материалдардың сығылу кезінде беріктік шегі жоқ, сондықтан фольга пайда болғанша басуға болады (2.2- сурет).

2.3-ші суретте морт материалдың (шойын) сығылу диаграммасы (диаграмма 1) және созылу диаграммасы (диаграмма 2) көрсетілген. Бұл қисықтардың ұқсастығы байқалады, бірақ сығылу беріктік шегі созылу берік шегінен едәуір көп. Цилиндр түрінде жасалған шойын үлгі, сығу күшінің әсерінен үлгі осіне 45° бұрыш жасай отырып ең көп жанама кернеу бойымен 2-ге бөлініп жарылады.

2.2-сурет. 2.3-сурет.

Пластикалық Морт материалдың сығылу материалдардың диаграммасы (1) және

сығылу диаграммасы. созылу диаграммасы (2).

Анизотроптық материалдардың өкілі ретінде, ағаш үлгісін сынауды талшықтар бойымен және көлденен жүргізеді (2.4 сурет).

2.4-сурет. Ағаш үлгісін талшықтар

бойымен (1) және көлденен (2) сынаудағы диаграммалары.

Талшықтар бойымен үлгіні сығы диаграммасы (диаграмма 1) сырттай қарағанда шойының сығылу диаграммасына ұқсайды. Жүктеу басында күш пен орын ауыстыру арасында шамалы қисықтық тәуелділігі байқалады, жүктелу көбейген сайын қисықтық өсе түседі.

Шектік күшке Ғ_пч жеткен кезде үлгі бұзылады. Сәйкес келетін кернеу беріктік шегі деп аталады немесе ағаштың талшықтар бойындағы уақытша кедергісі:

. (2.3)

Көлденең сызықтар мен сыртқы бұзылыстар пайда болысымен үлгі де бұзылады.

Үлгіні талшықтарға көлденең қысқан кезде диаграмма басқа түрлі болып шығады (4-ші сурет). А нүктесіне дейін күш пен деформация арасында пропорционалды тәуелділік байқалады. Салмақ көбейген сайын ағаш жарылмай-ақ қысыла түседі. Оның жүк көтеру қабілеті қалай жоғалғаны көрінбейді. Сондықтанда бұзу Ғ_ПЧ күшіне басқа күш қолданылады, мұндай үлгі деформациясы (тығыздануы) алғашқы биіктігінің 1/3-не келгендегі күшті қолданады.

Ағаш анизотропты материалдарға жатқандықтан, талшықтары көлденең және ұзыннан орналасқандағы қасиеттері бір - біріне ұқсамайды, ал анизотропия , анизотропиялық коэффициентімен сипатталанады, ұзындығынан орналасқандағы σ^/_пчберіктік шегі, талшықтар көлденен орналасқандағы беріктік шегінің қатынасына тең.

Дата добавления: 2015-10-02