Механічні випробування матеріалів

Перша частина посібника присвячена дослідженню механічних властивостей і вивченню основних механічних характеристик матеріалів. Механічні властивості матеріалів характеризують їх здатність чинити опір деформації і руйнування під дією зовнішніх сил і інших впливів. До основних механічних властивостей матеріалів відносяться: міцність, пружність і пластичність. Міцністю називають здатність матеріалу чинити опір руйнуванню і утворення залишкових деформацій, пружністю - здатність матеріалу відновлювати свою форму і розміри після припинення дії зовнішніх сил, пластичністю - здатність матеріалу отримувати залишкові деформації.

Механічні властивості матеріалів характеризуються рядом величин, які називаються механічними характеристиками. У представлених лабораторних роботах визначаються характеристики статичної міцності (границя пропорційності, границя текучості, тимчасовий опір), характеристики пластичності (відносне залишкове подовження і відносне звуження після розриву), а також розглядається поведінка пластичних і крихких матеріалів при розтягуванні, стиску та крученні.

Частина механічних характеристик, що визначаються в даному розділі, відносяться до числа основних, які використовуються в інженерних розрахунках.

Для виконання робіт першої частини посібника необхідно ознайомитися з принципами дії та пристроєм випробувальних машин, приладів, пристосувань. Короткий опис випробувальних машин і приборів наданий у відповідних роботах.

Різноманіття умов експлуатації та обробки матеріалів зумовлює необхідність проведення великого числа механічних випробувань, які можна класифікувати за різними принципами. За характером зміни діючих на зразок навантажень розрізняють статичні, динамічні і втомні випробування. Статичні випробування характеризуються плавним, відносно повільним (тривалістю від декількох секунд до хвилини) зростанням навантаження на зразок від нуля до деякої максимальної величини і, відповідно, малою швидкістю деформації зразка. Залежно від схеми прикладання навантаження до зразка розрізняють наступні статичні випробування: одновісне розтягнення, одновісний, згин, кручення, розтяг. Найбільш важливими випробуваннями є ті, при яких в зразку створюється однорідний напружений стан (одновісне розтяг, одновісний стиск, кручення). При таких випробуваннях визначають основні механічні характеристики матеріалу.