壓縮檢測

1、單向壓縮試驗的應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)α=2，比拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲的應(yīng)力狀態(tài)都軟，所以主要用于拉伸時呈脆性的金屬材料力學(xué)性能測定，以顯示這類材料在塑性狀態(tài)下的力學(xué)行為(圖4)。

2、拉伸時塑性很好的材料在壓縮時只發(fā)生壓縮變形而不會斷裂(圖5)。脆性金屬材料在拉伸時產(chǎn)生垂直于載荷軸線的正斷，塑性變形量幾乎為零；而在壓縮時除能產(chǎn)生一定的塑性變形外，常沿與軸線呈45^。方向產(chǎn)生斷裂，具有切斷特征 。

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圖1所示為壓縮試驗的典型布置方式。在壓縮試驗中，所采用的均勻位移速率方式與拉伸試驗相同，當(dāng)然加載方向是不同的。最為普遍采用的試樣形狀就是高徑比L/d為1~3的圓柱體。然而，有時也使用高徑比L/d高達10的圓柱試樣，采用此值的主要目的就是為了精確確定材料壓縮過程中的彈性模量。有時也使用橫截面形狀為正方形或矩形的試樣進行壓縮試驗。

選擇試樣的高度必須予以綜合考慮。如果L/d的值相對較大，則試樣容易彎曲。如果發(fā)生了彎曲，則試驗結(jié)果對于測量材料的基本壓縮力學(xué)行為就變得毫無意義了。試樣的彎曲會受到試樣幾何形狀的難以避免的小缺陷的影響，也會受到試樣在萬能試驗機上放置時的平直度的影響。例如，試樣的兩端應(yīng)該幾乎是平行的，但是從來不會達到非常理想的程度。

反之，如果L/d較小，試驗結(jié)果會受到試樣兩端細節(jié)部分的影響。具體而言，當(dāng)試樣被壓縮時，直徑會由于泊松效應(yīng)而增加，但摩擦?xí)璧K試樣兩端的運動，結(jié)果導(dǎo)致試樣出現(xiàn)了鼓形。這種鼓形可以在試樣的兩端進行合適的潤滑而達到最小化。對于在壓縮過程中能夠發(fā)生很大塑性變形的材料，選擇太小的L/d值可能會導(dǎo)致試樣的力學(xué)行為完全受試樣的兩端所影響，結(jié)果試驗無法測出材料的基本壓縮力學(xué)行為。

考慮到L/d較小可以避免試樣彎曲，而L/d較大可以避免試樣兩端的影響，因而對于塑性材料而言，一個合理的折中方案是L/d=3。對于脆性材料而言，L/d=1.5或2是較為合適的，此時試樣兩端的影響較小。

圖2和圖3所示為不同材料壓縮試驗前后的一些例子。低碳鋼表現(xiàn)出了典型的塑性行為，具體而言，低碳鋼發(fā)生了很大的變形而沒有發(fā)生斷裂。但灰鑄鐵和混凝土都表現(xiàn)出了脆性行為。鋁合金雖然發(fā)生了很大的變形，但最終還是發(fā)生了斷裂。在壓縮過程中的斷裂，通常都發(fā)生在傾斜平面上或圓錐面上 。