Основные характеристики механических свойств и методы их определения

При развитии в элементе конструкции каких-либо повреждений и, тем более, трещин сразу же возникает вопрос о соответствии механических свойств материала проекту и условиям эксплуатации.

В процессе эксплуатации возможны кратковременные отклонения от установленных проектом, например, температуры, напряжений, скорости деформации и т.п.

Методы механических испытаний можно разделить на две группы. Первая группа - испытания образцов в идеальных условиях, когда используются гладкие образцы, отсутствуют эксцен- тритет и т.п. Методы и средства испытаний этой группы позволяют установить предельные свойства материала - как правило, характеристики прочности. Прочность — это сопротивление материала пластической деформации, т.е. нагрузка не должна вызывать остаточную (пластическую) деформацию.

Вторая группа - испытания в неидеальных условиях, когда используются надрезанные образцы, большие и нелинейные градиенты напряжений, наведенные трещины и т.п., с учетом поведения материала в условиях отклонения от идеальных условий нагружения, что реализуется на практике при эксплуатации конструкций с концентратами напряжений, подрезами и т.п. К этой группе относятся современные методы механических испытаний в механике разрушения, позволяющие определить характеристики трещиностойкости, т.е. сопротивление разрушению материала с трещиной.

Применительно к задачам экспертного технического диагностирования особый интерес вызывает возможность определения механических свойств металла неразрушающими способами, которые не требуют изготовления стандартных образцов и соответствующего этому ремонта конструкции. В этой главе будут рассмотрены и косвенные методы оценки механических свойств, не требующие последующего дорогостоящего ремонта конструкции.