8.1.2  压缩试验原理

如图8-1所示，压缩试验是对试样施加轴向压力，在其变形和断裂的过程中测定材料的强度和塑性。从理论上讲，压缩试验可以看作是反方向的拉伸试验，因此，金属拉伸时所定义的各种性能指标和相应的计算公式，对压缩试验都保持相同的形式，如压缩时，有压缩的比例极限、弹性极限、屈服强度、抗压强度等。压缩试验时的载荷-变形曲线如图8-2所示。图8-2中“1”为塑性材料的压缩曲线，其上的虚线表示金属被压成饼状但并不断裂，这就无法在试验中测出它的塑性和断裂抗力。

由图8-2看出，塑性材料压缩时的弹性模量、屈服点等都与拉伸试验的结果基本相同。当应力到达屈服点以后，试样出现显著的塑性变形，试样的长度缩短，横截面变大。由于试样两端面与压头间摩擦力的影响，试样两端的横向变形受到阻碍，所以试样被压成鼓形。随着压力的增加，试样越压越扁，但并不破坏，因此不能测出其抗压强度。

图8-2中“2”为脆性材料的压缩曲线，脆性材料在压缩时呈剪切状破坏。与塑性材料相反，脆性材料压缩时的力学性质与拉伸时有较大区别，其抗压强度远比其抗拉强度高，为抗拉强度的2～5倍。

图8-1 压缩试验时试样的受力情况

图8-2 压缩试验时的载荷-变形曲线 1—塑性材料 2—脆性材料