实验原理

对一确定形状试件（详见试件的制作）两端施加轴向压力，使试件实验段处于单向压应力状态，试件产生变形，在不断压缩过程中不同材料的试件会有不同的实验现象。在实验过程中通过测量试件所受荷载及变形的关系曲线并观察试件的破坏特征、依据一定的计算及判定准则，可以得到反映材料压缩实验的力学指标，并以此指标来判定材料的性质。为便于比较，选用如图2.1所示直径相同的典型塑性材料低碳钢Q235及典型的脆性材料灰铸铁HT200标准试件进行对比实验。

图2.1压缩试件

    典型的低碳钢(Q235)的曲线和灰口铸铁（ HT200 ）的 曲线如图2.2、图2.3所示。

       图2.2低碳钢压缩 曲线     图2.3铸铁压缩 曲线

    低碳钢Q235试件的压缩变形过程如图2.4所示，铸铁HT200试件的压缩破坏形状如图2.5所示。

图2.4低碳钢Q235试件压缩实验变形过程     图2.5铸铁HT200试件压缩实验破坏现象

    观察曲线，及试件的变性现象可发现，低碳钢曲线的带有明显的拐点，称之为屈服点，以此点计算的屈服强度 ，其值与拉伸时屈服强度接近，继续加载，试件持续变形，由中间稍粗的鼓形变成圆饼形，但并不发生断裂破坏。铸铁的 曲线无明显拐点，当压力增大时，试件表面出现交错的剪切滑移线，试件中间略微变粗，持续加压剪切滑移线明显增多、增宽，最终试样与轴线大约成的方向上发生断裂破坏，此时施加的压力达到最大值，并以此值定义铸铁的抗压强度 

    实验表明材料受轴向力产生压缩变形时，在径向上会产生一定的横向延伸，尤其是到到屈服点以后这种变形更为明显，但由于试件两端面与试验机垫版间存在摩擦力，约束了这种横向变形，故压缩试样在变形时会出现中间鼓胀现象，塑性材料试件尤其明显。为了减少鼓胀效应的影响，通常的做法是除了将试样端面制作得光滑外，还在端面上 面涂上润滑油以进一步减小摩擦力，但这并不能完全消除此现象。