Испытание на сжатие

Метод определения поведения материалов под действием разрушающих нагрузок. Образец сжимается, регистрируется деформация при различных нагрузках. Рассчитывается деформация при сжатии и максимальное усилие сжатия, данные величины отображаются в виде диаграммы деформация-напряжение, которая используется для определения предела упругости, предела пропорциональности, точки текучести, предела текучести и (для отдельных материалов) максимального усилия сжатия. Стандарты для проведения испытаний на сжатие даны в ASTM C-773 (высокопрочная керамика), ASTM E-9 (металлы), ASTM E-209 (металлы при повышенных температурах) и ASTM D-695 (пластмассы).

Зачем нужно проводить испытание на сжатие?

В справочнике со стандартами ASTM, Том 8, Механические испытания и оценка сказано: «Испытание на осевое сжатие – полезная процедура по определению пластической деформации и ограничений по пластическому излому материала. Измерение пластической деформации требует специальных условий проведения испытаний: отсутствия трения (однородное сжатие), а измерение ограничений по пластическому излому предусматривает образование «бочки» и использует управление условиями напряжения и деформации посередине бочкообразной поверхности при проведении испытания на сжатие с трением. Испытание на осевое сжатие также подходит для определения упругого разрушения и разрушения при сжатии хрупких материалов или материалов с низкой пластичностью. В любом случае следует избегать использования материалов с большим соотношением длины к диаметру для того, чтобы избежать деформации 1 прогиба и сдвига».

Рисунок справа показывает варьирование деформаций во время испытания на сжатие без трения (однородное сжатие) и с растущими в прогрессии коэффициентами трения и уменьшением отношения длины к диаметру (на рисунке h/d) 1.

Режимы деформации при испытании на сжатие

Рисунок справа демонстрирует режимы деформации при проведении испытания на сжатие. (а) Прогиб, когда отношение длины к диаметру >5. (b) Сдвиг, когда отношение длины к диаметру > 2,5. (c) Двойная бочка, когда отношение длины к диаметру >2,0, трение присутствует на контактирующих поверхностях. (d) Бочка, когда отношение длины к диаметру < 2,0, трение присутствует на контактирующих поверхностях. (e) Однородное сжатие, когда отношение длины к диаметру < 2,0 и отсутствует трение на контактирующих поверхностях. (f) Нестабильность при сжатии из-за размягчения материала 1.

Типичные материалы

Следующие материалы обычно подвергаются испытаниям на сжатие.

  • Бетон
  • Металлы
  • Пластмассы
  • Керамика
  • Композиты
  • Гофрированный картон