Лекция 4 Испытания на растяжение-сжатие

Испытания материалов на сжатие. Эксперименты на сжатие имеют 
ряд особенностей. Во-первых, нельзя испытывать длинные образцы из-за 
угрозы их выпучивания, а при сжатии коротких образцов весь материал 
будет находиться в зонах местных напряжений. Во-вторых, между 
плитами испытательного пресса и торцами образца возникают силы 
трения, которые никакими средствами полностью не устранить. Сказанное 
означает, что экспериментально реализовать чистое сжатие нельзя. Тем не 
менее, опыты на сжатие позволяют получить полезную информацию о 
поведении как пластических, так и хрупких материалов. 
Выясняется, например, что пластический материал сжимающей 
нагрузкой разрушен быть не может. Под действием силы P 

---

6 
цилиндрический образец, изготовленный из малоуглеродистой стали, 
начинает сплющиваться, приобретая форму бочонка. Диаграмма «P – Δl» 
сжатия пластического материала имеет вид, представленный на рис.4.4. 
Участок 0A этой диаграммы отвечает зоне линейной упругости, выше 
точки B начинается площадка текучести, а затем идет зона упрочнения. 
Все это совпадает с картиной, наблюдаемой при растяжении. При 
сплющивании площадь поперечного сечения образца возрастает, на 
единицу его (образца) укорочения приходится все бо́льшая и бо́льшая доля 
нагрузки и наступает момент, когда эксперимент приходится прекращать 
(точка K на рис.4.4). 
Хрупкие материалы ведут себя иначе. Цилиндрический образец из 
чугуна при определенной силе P разрушается так, как это показано на 
рис.4.5a. В плоскостях, наклоненных примерно под углом в 45° к оси 
цилиндра, образуются трещины, в результате роста которых образец 
раскалывается на две части. На рис.4.5b изображена картина разрушения 
бетонной призмы при сжатии: происходят выколы материала по боковым 
граням. Но если с целью уменьшения трения между плитами пресса и 
торцами образца использовать, например, парафиновую смазку, то 
характер разрушения изменится (рис.4.5c): в испытываемой призме 
возникнут продольные трещины и она распадется на части, раскалываясь 
по вертикальным плоскостям. Что же касается диаграммы «P – Δl» сжатия 
хрупких материалов, то она имеет такой же вид, что и в опытах на 
растяжение.