3.1 Obliczenia

Dla pierwszej próbki N=10, n=1, N-n = 10-1=9 (nieparzyste)

$\frac{N - n - 1}{2} = \ \frac{8}{2} = 4\ dzialki$ → $\overline{YZ^{'}} =$ 26,35 mm

$\frac{N - n + 1}{2} = \ \frac{10}{2} = 5\ dzialek$ → $\overline{YZ"} = 32,8\ mm$

$Lu = \overline{\text{XY}} + \ \overline{YZ'} + \overline{YZ"} = 9,9 + 26,35 + 32,8 = 69,05\ mm$

$$S_{0} = \ \frac{\pi d_{0}^{2}}{4} = \ \frac{3,14*10^{2}}{4} = 78,5\ mm^{2},\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \text{\ \ \ \ \ \ S}_{u} = \ \frac{\pi d_{u}^{2}}{4} = \ \frac{3,14*{5,6}^{2}}{4} = 24,62\ mm^{2}$$

$$R_{\text{eH}} = \ \frac{F_{\text{eH}}}{S_{0}} = \ \frac{24,95*1000}{0,0000785\ } = 317,83\ MPa\ ,\ R_{\text{eL}} = \ \frac{F_{\text{eL}}}{S_{0}} = \ \frac{22,32*1000}{0,0000785} = \ 284,33\ MPa$$

$$R_{m} = \ \frac{F_{m}}{S_{0}} = \ \frac{33,13*1000}{0,0000785} = 422,04\ MPa,\ \ R_{u} = \ \frac{F_{u}}{S_{u}} = \ \frac{23,08*1000}{0,00002462} = 937,54\ MPa$$

$$A = \ \frac{L_{u} - \ L_{0}}{L_{0}}*100\% = \ \frac{69,05 - 50}{50}\ 100\% = 38\%$$

$$Z = \ \frac{S_{0} - \ S_{u}}{S_{0}}100\% = \ \frac{78,5 - 24,62}{78,5}100 = 68,64\%$$

Dla drugiej próbki rozerwanie nastąpiło w około 1/3 – mierzenie bezpośrednie

Lu = 58, 05 mm

$$S_{0} = \ \frac{\pi d_{0}^{2}}{4} = \ \frac{3,14*10^{2}}{4} = 78,5\ mm^{2},\ \text{\ \ \ \ \ \ S}_{u} = \ \frac{\pi d_{u}^{2}}{4} = \ \frac{3,14*{5,9}^{2}}{4} = 27,33\ mm^{2}$$

L_0, 05 =  25 * 0, 05 = 0, 0125 mm   ,   L_0, 2 =  25 * 0, 2 = 0, 05 mm

F_0, 05 = 44, 1 kN   ,      F_0, 2 = 45, 2248 kN 

$$R_{0,05} = \ \frac{F_{0,05}}{S_{0}} = \frac{44100}{0,0000785} = 561,78\ MPa\ \ \ ,\ \ \ \ R_{0,2} = \ \frac{F_{0,2}}{S_{0}} = \ \frac{45224,8}{0,0000785} = 576,11\ MPa\ \ $$

l =  l₂ (0,5F_0, 2) −  l₁ (0,1F_0, 2) =  0, 0309 − 0, 0032 = 0, 0277 mm  

F =  F₂ (0,5F_0, 2) −  F₁ (0,1F_0, 2)=22,61 – 4,52 = 18,09 kN

$$E = \ \frac{Fl}{l\ S_{0}} = \ \frac{18090*\ 25}{0,0277*78,5} = \ 2,08*10^{5}\text{\ MPa\ \ }$$

3.2 Wnioski

Pierwsza próbka, którą mierzyliśmy w próbie rozciągania była stalą w stanie wyżarzonym. Ma wyraźną granicę plastyczności, której maksymalna siła wynosi R_eH = 317, 83 MPa, zależy od warunków badań takich jak prędkość rozciągania czy sztywność zrywarki. Minimalna siła wynosi natomiast R_eL =  284, 33 MPa, a z powodu występowania więcej niż jednego minimum, pierwszego nie wzięliśmy pod uwagę. Również dobrze widoczne są granice sprężystości i plastyczności. Podczas opracowywania próbki nie możemy zapomnieć o właściwościach plastycznych. Wydłużenie względne wynosi A= 38%, a przewężenie Z= 68, 64%.

Drugą mierzoną próbką była stal w stanie dostawy, czyli taka, którą wybraliśmy losowo z gotowych stali do przesyłki. W jej wykresie nie ma wyraźnej granicy plastyczności, dlatego musimy wyznaczyć umowne granice plastyczności i sprężystości, wynoszące odpowiednio R_0, 2 =  576, 11 MPa   i R_0, 05 =  561, 78 MPa. Wyznaczaliśmy je prowadząc proste równoległe do liniowego odcinka wykresu przechodzące przez odpowiadające wartości długości pomiarowej L_c. Wyliczony Moduł Younga wynosi E=2, 08 * 10⁵ MPa. Jest to wartość spodziewana i zbliżona do wartości stali doskonałej. Z przyczyn wiadomych nigdy nie będzie ona dokładnie taka sama. Świadczy to o dokładności pomiaru i poprawności obliczeń.

W obu próbkach nie było problemu ze znalezieniem wartości wytrzymałości na rozciąganie i naprężenia rozrywającego.