Kraków, 06.11.2013

AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA

im. Stanisława Staszica w Krakowie

Ćwiczenie 6:

„Próba statyczna zginania”

Imię Nazwisko	Wydział	Rok	Grupa	Zespół
Aleksander Mazurek Sebastian Mastalski	GiG	2	Ćw 4/2	6
Data	Ocena	Podpis

I.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem przeprowadzenia próby statycznej zginania oraz ocena charakteru wykresu zginania ,wyznaczenie sprężystości podłużnej (E) badanego materiału.

Próba zginania polega na zmianie pierwotnej krzywizny osi ,podłużnej belki pod wpływem układu sił prostopadłych do tej osi , działających w płaszczyźnie przechodzącej przez oś belki . jeżeli płaszczyzna przechodzi przez jedną z głównych centralnych osi bezwładności przekroju poprzecznego – mówimy o zginaniu prostym ;jeżeli nie przechodzi – to o zginaniu ukośnym.

Próbę zginania można przeprowadzić według jednego z dwóch schematów obciążenia:
1.Obciążenie siłą(P) w środku belki i siłami(P/2) od podpór na jej końcach.

Największy moment zginający wynosi:

Największe naprężenie normalne od tego momentu :

Ugięcie belki w miejscu przyłożenia siły (P):

Wytrzymałość na zginanie:

gdzie:
P_kr -siła krytyczna niszcząca próbkę
J_y- moment bezwładności przekroju
Wg-wskaźnik wytrzymałości przekroju przy zginaniu

2. Obciążenie symetryczne , dwiema siłami (P/2) pomiędzy podporami:

Największy moment zginający:

Największe naprężenie normalne:

Ugięcie belki w miejscu przyłożenia sił (P/2):

Wytrzymałość na zginanie :

II. Aparatura pomiarowa .
Do próby używa się maszyny wytrzymałościowej o napędzie mechanicznym(ręcznym).

III.Tok przeprowadzenia ćwiczenia .
-Montujemy na maszynie wytrzymałościowej podpory realizujące dany schemat obciążenia.
-Mierzymy odległości(l₀,l₁,l₂) pomiędzy podporami.
-Mierzymy wymiary próbki, umieszczamy ją w maszynie i wstępnie obciążamy w celu wyeliminowania luzów.
-Ustalamy początkowe położenie znacznika na listwie pomiarowej (l_p).
-Obciążamy próbkę na napędzie ręcznym aż do zniszczenia.
-Odczytujemy siłę (P_kr).
-Próbę powtarzamy dla drugiej próbki.

IV.Wartości niezbędne do dokonania obliczeń:

l₀=200 mm
l₁=100 mm
l₂=50 mm

Momenty bezwładności dla poszczególnych próbek obliczone z wzoru:

J_y=

gdzie :

h- grubość próbki (17,5 mm)
b- szerokość próbki (55,5 mm)

Dla próbki 1 moment bezwładności wynosi: J_y1=24787,1 mm⁴
Dla próbki 2 moment bezwładności wynosi: J_y2=24787,1 mm⁴

Wskaźniki wytrzymałości przekroju na zginanie obliczymy ze wzorów:

Dla próbki 1:

W_g1 = = 2832,81 [mm³]

Dla próbki 2:

W_g2 = = 2832,81 [mm³]
V.Zestawienie wyników:

Rodzaj badania	Wymiary	Ugięcie[mm]	Pkr [N}	Rg [MPa]	E [MPa]
	h [mm]	b [mm]	lp [mm]	lk [mm]	f=(lk-lp)
Próbka 1	17,5	55,5	0	11	11
Próbka 2	17,5	55,5	0	8	8

Wartości średnie:	20,635	863,215

VI.Wnioski:
W wyniku przeprowadzonego doświadczenia ,można stwierdzić ,że wytrzymałość na zginanie obliczona dla obu próbek jest różna. Różnica ta wynika z odmiennych wartości odległości pomiędzy przyłożeniem sił.
Wartość wytrzymałości na zginanie (Rg) jest większa dla próbki 2,a mniejsza dla próbki 1.
W wyniku doświadczenia przeprowadzonego na dwóch próbkach obciążonych odpowiednim schematem obciążenia otrzymałem dwa wykresy zginania. Obydwa wykresy są zbliżone do linii prostej, co pozwala stwierdzić, że badane próbki odkształcają się plastycznie w całym zakresie obciążenia aż do momentu całkowitego zniszczenia – złamania.