Labolatorium wytrzymałości materiałów

Cwiczenie nr 2

Próba statyczna ściskania metali

II BD, LP 15 zespół nr 2
Wnuk Anna
Wolan Adrian
Wenio Łukasz

1. Cel ćwiczenia:
Zbadanie własności wytrzymałościowych na ściskanie materiałów kruchych i plastycznych, oraz
wyznaczenie:

– wyraźnej granicy plastyczności
– wtrzymałośi na ściskanie
– skrócenia względnego
– wykresu ściskania

2. Schemat doświadczenia:

3. obliczenia dla stali plastycznej:
a)pole powierzchni pierwotnej próbki:

S

0

=π⋅r

0

2

=π⋅(0,5⋅d

0

)

2

=3.14⋅(12.4)

2

=482,8 mm

2

b) względne skrócenie jednostkowe:

a

c

=

L

0

L

u

L

0

⋅100 %=

37,4 24,9

37,4

⋅100 %=33,42 %

c) wyraźna granica plastyczności:

σ

plc

=

F

plc

S

0

=

134,222 kN

4,828

cm

2

= 278,00 MPa

d) wytrzymałość na ściskanie:

σ

c

=

F

c

S

0

=

482,998 kN

4,828

cm

2

= 1000,41 MPa

4. obliczenia dla żeliwa:
a)pole powierzchni próbki pierwotnej:

S

0

=π⋅r

0

2

=π⋅(0,5⋅d

0

)

2

=3.14⋅(12,05)

2

=455,9 mm

2

b) względne skrócenie jednostkowe:

a

c

=

L

0

L

u

L

0

⋅100 %=

36,2 31,2

36,2

⋅100 %=18,81 %

c) żeliwo nie wykazuje wyraźnej granicy plastyczności więc policzymy dla niego umowną granice
plastyczności:
-skrócenie próbki o 0.2%

L

0.2

=

L

0

⋅0,2

100

=

36,2

⋅0,2

100

=0,0724 mm

siła odpowiadająca skróceniu o 0.2% wynosi:

F

c0,2

=F

plc

= 1,959 kN

σ

c0,2

=

F

c 0,2

S

0

=

1,959 kN

4,559

cm

2

= 4,297 MPa

d)wytrzymałośc na ściskanie:

σ

c

=

F

c

S

0

=

279,026 kN

4,559

cm

2

= 612,03 MPa

oznaczenia

Próbka

Właściwości

wymiary

wytrzymałościowe

plastyczne

d

o

L

o

S

o

F

plc

σ

plc

F

c

σ

c

L

u

a

c

[mm]

[mm] [mm²]

[kN]

[MPa]

[kN]

[MPa]

[mm]

[%]

1. stal
plastyczna

24,8

37,4

482,8

-134,222

-278,00 -482,998 -1000,41

24,9

33,42

2. żeliwo

24,1

36,2

455,9

-1,959

-4,297

-4,297

-612,03

31,2

13,81

5.Wnioski:

z obliczeń wynika że wytrzymałośc na ścizkanie żeliwa jest niższa od wytrzymałości na

ś

ciskanie stali plastycznej, ponadto podczas ściskania stali plastycznej nastąpiło o wiele większe

skrócenie, natomiast podczas ściskania żeliwa nastąpił złom, można po tym wnioskować, że stal
plastyczna jest odpowiedniejsza do zastosowań w których powinna przenosić obciążenia ściskające.

-0,14

-0,12

-0,1

-0,08

-0,06

-0,04

-0,02

0

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

Wykres

ś

ciskania dla

ż

eliwa

ε

σ

-0,45

-0,4

-0,35

-0,3

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

wykres

ś

ciskania dla stali plastycznej

ε

σ