Испытания на прочность: Испытание на растяжение | ZwickRoell

Испытание на прочность — 1okno.com

Дата публикации:

07.04.2022 в 12:50

2022-04-07

+7 499 113-75-76

Испытания на прочность проводятся для многих видов продукции – бетона, металла, оборудования, трубопроводов и других материалов. Этот показатель имеет большое значение для их безопасной эксплуатации.

Исследования проводятся в лабораторных условиях с использованием специализированных приборов и средств измерений. На основании результатов заявитель получает информацию о прочностных характеристиках изделия, что позволяет спрогнозировать его безопасное использование по назначению в различных условиях.

Методы исследований на прочность для машин и механизмов

Во время тестирования изделий машиностроения на прочность руководствуются требованиями стандарта ГОСТ 27609-88.

Для разных видов объекта и целей исследований существуют отдельные методы испытаний материала на прочность:

• статические, во время которых на типовые образцы действует непрерывная или увеличивающаяся сила;
• циклические – происходит многократное изменение вектора движения и силы воздействия;
• динамические – в ходе тестирования нагрузка стремительно возрастает; 
• технологические – изменяющееся состояние изделия анализируется в специализированных установках, которые являются имитацией условий эксплуатации.

Распространенные методы определения прочностных характеристик 

1. Проверка твердости. Оценивается, насколько материал способен сопротивляться вдавливанию в поверхность более твердого предмета. Отличительные особенности тестирования — простота и отсутствие разрушений образца. 
2. Тестирование на растяжение. Позволяет определить прочностные пределы, а также пределы упругости и относительного удлинения. Для исследований необходимо, чтобы образец имел сечение круглой или прямоугольной формы.
   Его закрепляют и подвергают растяжению под воздействием постоянной скорости.
3. Тест на сжатие. Этот вид тестирования целесообразен, если в реальных условиях эксплуатации на изделие воздействуют сжимающие нагрузки. Образец закрепляют между станинами пресса и воздействуют на него давлением до наступления деформации или разрушения.

Исследование металлов на прочность 

Стальные изделия, применяемые при строительстве различных конструкций, во время эксплуатации подвергаются разным механическим нагрузкам и воздействиям. Тестирование на растяжение является самым распространенным способом проверки. Методы оценки для металлических изделий указаны в ГОСТ 1497-84.

К параметрам прочности металлов относят:

• степень пропорциональности;
• уровень текучести; 
• максимальная сопротивляемость разрыву.

Существует два метода испытаний образца металла на прочность при растяжении:

1. Статический. Образцы должны иметь прямоугольное/круглое сечение. До начала проверки отобранные экземпляры измеряют в 3 местах в двух направлениях, перпендикулярных друг другу. Тестирование проходит в испытательных машинах, оснащенных ручным или гидравлическим приводом (последний обеспечивает более высокую мощность). По итогам процедуры составляется диаграмма растяжения. 
2. Динамический. Основной вид проверки на изгиб (методика содержится в стандарте ГОСТу 9454-78). По итогам процедуры вычисляют показатель ударной вязкости. Данная характеристика зависит от совокупности прочностных свойств и пластичности металла. Чем выше значение ударной вязкости, тем надежней работа изделия при динамическом воздействии нагрузки.

Методы исследований промысловых трубопроводов

Для испытания трубопроводов на прочность руководствуются методиками, установленными в ГОСТ 34068-2017. Стандарт регулирует механическую безопасность трубопроводов, используемых в месторождениях газа, нефти или для подземных хранилищ газа.

Гидравлические тестирования предусматривают воздействие на трубопроводы, трубы, соединения и трубопроводную арматуру нагрузки статическим внутренним давлением, показатели которого выше рабочего давления, предусмотренного в проектной документации.

Нагрузка проводится в течение определенного периода времени с целью подтверждения того, что исследуемый объект может функционировать при заданном рабочем давлении. Гидравлические методы предусмотрены также для трубопроводов пара и горячей воды.

Пневматические методы применяются, если трубопровод не рассчитан на заполнение водой или отсутствует опасность промерзания его отдельных участков при t < 0° С.

Методы исследований бетона

Испытание бетона на прочность проводятся в соответствии с ГОСТ 10180-2012. Оценка прочностных показателей бетона заключается в измерении минимальных усилий, что разрушают отобранные экземпляры с помощью постоянно нарастающей статической нагрузки. Стандарт предусматривает следующие методики проверки прочностных свойств:

• осевое растяжение;
• сжатие при раскалывании;
• растяжение при раскалывании, изгибе.

Каждый метод подробно описывается в ГОСТ 10180-2012. Во время оценочных процедур руководствуются и другими стандартами. Результаты проверок отражаются в протоколе испытаний, который можно использовать для обязательной и добровольной сертификации изделий.

Если остались вопросы, обращайтесь к экспертам портала. Консультации бесплатные. 

Методы испытания стали на прочность, растяжение, упругость и пластичность

 

Стальные изделия, используемые для создания строительных конструкций, в процессе эксплуатации испытывают значительные напряжения на растяжение, сжатие, резкие механические воздействия. Прилагаемые усилия могут быть как статическими, так и динамическими. Для обеспечения прочности и долговечности конструкции необходимо использовать металлоизделия с механическими характеристиками, соответствующими запланированным эксплуатационным нагрузкам. Испытания на растяжение – один из наиболее распространенных методов определения марки стали или решения спорных вопросов при расследовании причин возникновения нештатных ситуаций и аварий.

Характеристики, определяемые при статических испытаниях на растяжение

Исследования осуществляются в испытательных машинах с ручным или гидравлическим приводом. Второй вариант обеспечивает возможность создания гораздо большей мощности. По результатам исследований составляют диаграмму растяжения.

При механических статических испытаниях на растяжение, проводимых в соответствии с ГОСТом 1497-84, определяют комплекс свойств стали.

Характеристики прочности

• Предел пропорциональности – Ϭп. Характеризует напряжение, выше которого прекращает свое действие закон Гука. После наклепа металла, который, например, осуществляется при холодном деформировании, Ϭп возрастает в 1,5-1,8 раза.

Определение! В законе Гука утверждается, что деформация, образующаяся в упругом теле, прямо пропорциональна прилагаемому усилию.

• Предел текучести – Ϭт. Это нагрузка, при которой деформация повышается при постоянном напряжении. Присутствующая явно горизонтальная площадка на диаграмме может отсутствовать. В этой ситуации устанавливают условный Ϭт, при котором остаточные деформации примерно равны 0,2%.
• Предел прочности (временное сопротивление разрыву) – Ϭв. Это максимальное усилие, при котором образец не разрушается. Его превышение приведет к разрыву стержня.
• Напряжение разрыва – Ϭр. При испытаниях на прочность определяют два вида напряжения разрыва – условное и истинное.

Характеристики упругости

• Предел упругости – Ϭу. Соответствует нагрузке, при которой остаточное удлинение равно 0,05%. Значения Ϭу и Ϭп на диаграмме находятся рядом, поэтому Ϭу устанавливается при очень тонких исследованиях.

Характеристики пластичности

• Относительное остаточное удлинение. Определяется по формуле Δ=(L1-L0)*100% / L0, в которой L0 – исходная длина образца, L1 – расчетная после окончания исследований.
• Относительное остаточное сужение. Ψ=(А0-Аш)*100% / А0, А0 – площадь сечения стержня до испытаний, Аш – площадь сечения шейки.

Нормативные образцы для проведения статических испытаний на растяжение

Для осуществления испытаний изготавливают образцы круглого или прямоугольного сечения. Нормативы регламентируют как размеры образцов, так и способы механической обработки. Основные условия – однородность размеров по длине, соосность, хорошо обработанная поверхность, на которой должны отсутствовать царапины, порезы. Шероховатость нормируемая.

Длина образцов круглого поперечного сечения:

• коротких – 4-5 диаметров;
• нормальных – 10 диаметров.

Чаще всего изготавливают образцы диаметрами 6, 10, 20 мм. Перед началом испытательных работ образцы измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях в трех местах. Точность измерений – 0,5 мм. Ширину и толщину плоских образцов измеряют по краям и в центре обмеряемой плоскости. Площадь сечения определяется с точностью 0,5%. Точность измерения длины образца – 0,1 мм.

Динамические испытания стальных образцов

Основной вид такого исследования – испытания на изгиб, производимые по ГОСТу 9454-78.

При таком виде анализа стальных образцов закон подобия неактуален, поэтому используют образцы с размерами и формой надреза, строго соответствующими нормативам. Основной образец имеет квадратное сечение площадью 10х10 мм и следующие виды надрезов:

• U-образный (образцы Шарпи) – располагается в середине стержня. Такие образцы применяются для установления норм для стержней, на которые будет наноситься V-образный надрез.
• V-образный (образцы Менаже). Основной тип стальных стержней, применяемый для исследований материалов, которые будут использоваться в конструкциях ответственного назначения.
• С Т-образным концентратором. Размеры стержней имеют несколько вариантов. Такие образцы применяют при исследованиях сплавов, предназначенных для эксплуатации в конструкциях, в которых важным является сопротивление росту трещин.

В результате динамических испытаний на изгиб рассчитывают величину ударной вязкости – характеристики, которая зависит от сочетания прочностных и пластических свойств стали. Чем она выше, тем надежней материал работает при динамических нагрузках.

Все стали, изделия из которых предназначаются для эксплуатации при динамических нагрузках, подвергаются испытаниям на ударный изгиб. В зависимости от запланированных рабочих условий, ударную вязкость определяют при нормальных, пониженных или повышенных температурах.

Фитнес-тесты на мышечную силу

Фитнес-тесты на мышечную силу

Вот список фитнес-тестов на силу и силовую выносливость. Какие использовать? Прочтите обсуждение силового фитнес-тестирования. См. также анаэробные тесты мощности, скорости и анаэробной емкости.

---

---

Мышечная сила

• Тесты на 1ПМ
  • Жим лежа 1ПМ
  • Тест приседаний на 1 ПМ
  • Максимальное количество повторений становой тяги
  • Тест на растяжение широчайших
• Тест мышечных волокон RM
• Изокинетические испытания на прочность
• Испытание на прочность рукоятки
• Тест на защемление пальцев
• Тест на силу брюшной полости (этап 7)
• Тест на силу брюшной полости (4 уровень)
• Динамический тест приседаний
• Подъем туловища — оторвите верхнюю часть тела от пола и удерживайте это положение, пока измеряется высота.
• Тест на силу пресса прямой ноги
• Изометрическая сила спины — удерживайте горизонтальное положение, свисая с края скамьи в течение установленного периода времени.
• Изометрическая сила ног
• Изометрическое разгибание ног (Гронинген)
• Изометрические отжимания (Брокпорт) — положение «вверх» удерживается максимально долго.
• Тест на удержание изометрических отжиманий — положение «вниз» удерживается максимально долго.
• Тест отжимания на устойчивость туловища — отжимайтесь от земли, удерживая тело прямо, без провисания.
• Отжимания сидя (Брокпорт)
• Испытание на силу тяги и толчка (НХЛ)
• Сила верхней части спины (Краус-Вебер) — поднимите грудь на 10 секунд, удерживая ноги внизу.
• Сила нижней части спины (Краус-Вебер) — поднимите ноги на 10 секунд, удерживая верхнюю часть тела внизу.

Сила подтягивания

Мышечная сила Выносливость

Некоторые тесты включают в себя тренировку всего тела, например, берпи-тест, хотя другие фокусируются на части тела или определенных группах мышц.

Тесты на выносливость верхней части тела

• Тест на подтягивание (также PFT Pull Up и NAPFA Pull Up)
• Тест на подтягивания с частотой педалирования — 15 повторений в минуту
• Тест на горизонтальные подтягивания и модифицированные подтягивания — с телом в горизонтальном положении или под наклоном возьмитесь и подтяните к перекладине.
• Тяга лежа
• Максимальное число повторений в жиме лежа
• Жим лежа (% МТ)
• Звуковой сигнал жима лежа
• Жим лежа с максимальной мощностью
• Жим лежа (Брокпорт)
• Тест каденса в жиме лежа
• Отжимания (общие)
• Отжимания (каденс)
• Звуковой сигнал отжимания (НХЛ)
• Тест отжиманий (дома)
• Отжимания со стулом
• Модифицированный тест на отжимание
• Отжимания (APFT)
• Отжимания (PRT)
• Отжимания (максимум)
• Жим гантелей сидя (Брокпорт)
• Тест на сгибание рук
• Сгибание рук на бицепс, максимальное количество повторений
• Дипы
• Подвешивание на согнутых руках
• Подвешивание на согнутых руках (PFT)
• Подвешивание на согнутых руках (IPFT)
• Подвес с согнутыми руками (Еврофит)
• Тест на вис на вытянутой (прямой) руке — вис на перекладине с прямыми руками как можно дольше, часть оценки Брокпорта.

Испытания на выносливость корпуса

• Испытания на выносливость мышц живота
• Сгибание рук (Pres Challenge)
• Сгибание рук (частично) (Pres Challenge)
• Звуковой сигнал «свернуться» (НХЛ)
• Частичное сгибание рук
• FitnessGram Скручивание
• Тест на сгибание живота NCF
• Тест на приседание (тест дома)
• Приседания (APFT)
• Приседания (PRT)
• 30-секундный тест на приседание (Eurofit)
• Скручивания (приседания) (PFT)
• Боковой пандус
• Тест доски
• Подъемы ног
• Складка для ног
• Входы и выходы
• Разгибания назад — количество разгибаний назад за 20 секунд.

Тесты на выносливость нижней части тела

• Тест на приседания (тест дома) — выполняйте столько приседаний, сколько сможете.
• Приседания на одной ноге
• Приседания у стены (одна нога)
• Приседания у стены
• 30-секундный прыжок на выносливость — перепрыгнуть через препятствие максимальное количество раз за 30 секунд.
• Многоступенчатый тест на прыжки с барьерами — подсчитайте количество прыжков через барьер за два 20-секундных периода.
• Прыжок на ловкость с препятствиями — 45 секунд прыжка через препятствие на двух ногах.
• Стенд для стула Тест
• Ruffier Squat Test — измеряйте частоту сердечных сокращений до и после выполнения 30 приседаний за 45 секунд.

---

---

Связанные страницы

• Список тестов скорости и мощности
• Об испытаниях на прочность
• Об абдоминальном тестировании
• Силовой фитнес
• Список всех фитнес-тестов
• Какие силовые виды спорта самые высокопоставленные?

Искать на этом сайте

→ Как цитировать

Одноповторные испытания на максимальную силу

Одноповторные испытания на максимальную силу (1-RM) — это мера максимального веса, который субъект может поднять с одной повторение. Это популярный метод измерения изотонической мышечной силы. Ниже приводится описание общих процедур теста на максимальное количество повторений. См. конкретное максимальное количество повторений в жиме лежа, приседаниях, становой тяге и тяге широчайших с силовые испытания . Также есть тест power clean max power test . Тесты на 1ПМ можно также проводить со многими другими силовыми и силовыми упражнениями, такими как сгибание рук на бицепс, жим от плеч, тяга лежа, жим ногами, сгибание ног и разгибание коленей.

---

---

назначение: для измерения максимальной силы различных мышц и групп мышц.

Необходимое оборудование: Свободные веса (штанги, гантели) или другое спортивное оборудование.

предварительное тестирование: Объясните субъекту процедуру тестирования. Проведите скрининг рисков для здоровья и получите информированное согласие. Подготовьте формы и запишите основную информацию, такую ​​как имя, возраст, рост, масса тела, пол, условия тестирования. Проверьте оборудование на предмет безопасности и при необходимости откалибруйте. См. более подробную информацию о процедурах предварительного тестирования.

процедура: Важно достичь максимального веса без предварительного утомления мышц. После разминки выберите достижимый вес. Затем, отдохнув не менее нескольких минут, увеличьте вес и повторите попытку. Спортсмены выбирают последующие веса, пока они не может повторить только один полный и правильный подъем этого веса.

жим лежа с 1ПМ

оценка: фиксируется максимальный поднятый вес. Последовательность подъемов также должна быть записана, поскольку ее можно использовать в последующих тестах, чтобы помочь в определении подъемов, которые необходимо выполнить. Для стандартизации оценки может быть полезно рассчитать оценку, пропорциональную массе тела человека. Вы также можете использовать калькулятор для расчета 1ПМ.

преимущества: необходимое оборудование легкодоступно в большинстве гимназий.

недостатки: выполнение подъема максимального веса предназначено только для продвинутых силовых тренажеров. Перед выполнением этого теста важно иметь хорошую технику.

комментарии: Результаты тестирования зависят от оборудования используется и техника разрешена, поэтому лучше всего использовать тест-ретест меры. Тест также называется одноповторный максимум, 1-ПМ, один повторный максимум

варианты/модификации: Иногда используется трех- или пятиповторный максимум, особенно для менее опытных лифтеров. Эти большее количество повторений потребует меньшего веса и может считаться меньшим опасный. Изменение количества повторений также меняет энергетические системы мышц и достоверность этого теста.

---

---

Аналогичные тесты

• Тест 1ПМ в жиме лежа — измерение максимального веса, с которым вы можете выполнить жим лежа повторение.
• 1ПМ Тест на приседания — измерение максимального веса, с которым вы можете выполнить упражнение на приседания.
  Испытания на прочность: Испытание на растяжение | ZwickRoell