Развития значительных пластических деформаций, приводящих к увеличению площади поперечного сечения. Образец сплющивается, принимая бочкообразную форму. На этом испытания заканчивают.
Хрупкие материалы разрушаются при весьма малых деформациях, площадка текучести отсутствует.
Если взять кирпич или небольшой бетонный блок и подвергнуть их действию значительной сжимающей нагрузки (в испытательной машине или любым другим методом), материал в конце концов, разрушится.
Хрупкие материалы, например камень, кирпич, бетон или стекло, обычно при этом рассыпаются на куски, а иногда и в пыль. Но, строго говоря, это вовсе не разрушение сжатием, так как в действительности оно почти всегда происходит из-за сдвига.
Сжатие и растяжение хрупкого образца приводят к появлению напряжений сдвига, действующих под углом 45°.
Именно сдвиг по наклонным площадкам служит обычно причиной разрушения коротких образцов при их сжатии.
Другими словами, трещина в хрупком материале начинает распространяться, когда касательное напряжение достигает некоторого критического значения.
Если в хрупком материале, например бетоне, достигаются эти критические условия, то сдвиговые трещины распространяются практически мгновенно, процесс может носить почти взрывной характер
Когда сдвиговая трещина пройдет по диагонали поперек всего образца, две его части начинают скользить относительно друг друга. Образец уже не может больше сопротивляться сжимающей нагрузке, материал разгружается, выделяя большое количество упругой энергии, и именно поэтому, когда хрупкие материалы (стекло, бетон, камень) сжимают или разбивают молотком, разлетаются осколки, которые могут быть опасными.
Выделенной энергии деформации часто оказывается достаточно для превращения материала в пыль. Именно это происходит, когда мы толчем кусочки сахара в ступке.
Как мы уже говорили, практически во всех хрупких материалах существует множество микротрещин, царапин и того или иного рода дефектов. Если даже они не возникли при изготовлении материала, то практически неизбежно появятся потом из-за самых разнообразных причин. Естественно, что эти трещины и царапины в материале имеют всевозможные направления. Значительное число их окажется направленным под углом ±45° к напряжению сжатия, то есть они будут более или менее параллельны возникающим напряжениям сдвига
Существует также группа материалов, которые способны при растяжении воспринимать большие нагрузки, чем при сжатии. Это в основном волокнистые материалы, а из металлов – магний.
Для волокнистых материалов характерна анизотропия механических свойств.
Анизотропия – неодинаковость физических свойств материала или вещества по различным направлениям.
При сжатии вдоль волокон древесина значительно (в 8-10 раз) прочнее, чем при сжатии поперек волокон.
При сжатии вдоль волокон образец разрушается вследствие сдвига одной части относительно другой. Разрушение происходит при максимальной нагрузке в результате потери местной устойчивости ряда волокон, при этом , образуются продольные трещины.
При сжатии поперек волокон древесина работает почти упруго, деформации растут пропорционально увеличению сжимающей силы. Далее деформации начинают расти очень быстро при малом увеличении силы, вследствие уплотнения (спрессовывания) отдельных волокон
Испытания на растяжение:
1 – дерево вдоль волокон;
2 – дерево поперек волокон.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 206.