Statyczna próba rozciągania z dokładnym pomiarem wydłużenia
Temat:Statyczna próba rozciągania z dokładnym
pomiaremwydłużenia
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z przyrządami do przeprowadzenia statycznej
próby rozciągania z dokładnym pomiarem wydłużeń . Przeprowadzone ćwiczenie
pozwoli wyznaczyć nam wartość modułu sprężystości podłużnej E...
Wiadomości wstępne
Badania przeprowadza się na znormalizowanych próbkach , o przekroju kolistym lub
prostokątnym . Próbka składa się z części pomiarowej oraz dwóch główek o
większym przekroju , służących do mocowania próbki w maszynie . Przejścia
między główką a częścią pomiarową są zaokrąglone w celu uniknięcia
koncentracji naprężeń
Statyczna próba rozciągania z dokładnym pomiarem wydłużenia
Próbę statycznego rozciągania przeprowadza się na maszynach uniwersalnych lub
na maszynach zwanych zrywarkami . Maszyny takie mogą mieć napęd
mechaniczny elektryczny lub hydrauliczny. Ten ostatni napęd daje możliwość
ciągłej regulacji prędkości rozciągania i amortyzuje drgania i uderzenia
powstające przy zerwaniu próbki .
W czasie próby zwiększane jest wydłużenie przez co wzrastają w materiale
naprężenia . W początkowym okresie zależność między tymi dwoma
wielkościami , naprężeniem i wydłużeniem można opisać prawem Hooke'a .
Próbę statycznego rozciągania z dokładnym pomiarem wydłużeń realizuje się w
taki sam sposób jak w prostej próbie rozciągania . Najważniejszą różnicą
jest pomiar wydłużeń .
Realizowany jest on za pomocą tensometrów . Są to urządzenia do pomiaru małych
wydłużeń . Najczęściej mierzoną , przez tensometry , wielkością jest
średnie wydłużenie "L , na odcinku o długości początkowej Lo . Długość ta
zwana jest bazą tensometru . Wielkością charakteryzującą tensometr jest
tzw. stała tensometru . Jest to przyrost długości pomiarowej "L do różnicy
wskazań tensometru , pomnożone przez odwrotność bazy .
Ogólnie tensometry możemy podzielić na tensometry mechaniczne , optyczne ,
mechaniczno optyczne akustyczne i elektryczne . Każdy z wymienionych
rodzajów zawiera w sobie różne modele różniące się od siebie sposobem
pomiaru .
W naszym ćwiczeniu wykorzystany
zostanie mostek tensometryczny
i tensometry elektryczne .
"R H" •
R
Próbka w odróżnieniu od próbki do poprzedniego ćwiczenia ma przekrój
prostokątny . Jest to podyktowane łatwością zamocowania tensometrów .
Wyznaczanie naprężeń granicznych przy umownym wydłużeniu trwałym można
realizować dwoma metodami , obciążania i odciążania . Odciążanie polega na
stopniowym obciążaniu i odciążaniu próbki i na pomiarze trwałych wydłużeń
po każdym odciążeniu . Można na podstawie uzyskanych danych wykreślić
zależność między naprężeniem i odkształceniem . Punkty na wykresie
układające się w linię prostą obrazują stan naprężeń , w którym obowiązuje
prawo Hooke'a . W tym zakresie można wyznaczyć moduł sprężystości
podłużnej będący ilorazem naprężenia i odkształcenia . Przyczym moduł E
liczy się dla poszczególnych przedziałów biorąc jako wartość końcową
średnią . Druga do wyznaczenia wielkość , czyli naprężenie graniczne to
wartość siły wywołującej odkształcenie trwałe , wynoszące 0.01%, do
przekroju pierwotnego próbki .
Poniżej przedstawiony jest schemat połączenia tensometrów z mostkiem
tensometrycznym .
Statyczna próba rozciągania z dokładnym pomiarem wydłużenia
http://notatek.pl/statyczna-proba-rozciagania-z-dokladnym-p
omiarem-wydluzenia?notatka
Warunki pomiaru.
Pole przekroju próbki S
100 mm2
Obciążenie początkowe F0 300 daN
Stała tensometru k 2.15
10 daN
"F
0.005 ‰
"•
Obliczenia.
Naprężenie dla poszczególnych wartości siły obliczamy z zależności :
F
´ = MPa
[ ]
S
Natomiast moduł Young2 a obliczamy z zależności :
"´ ´ - ´
i i-1
Ei = = MPa
[ ]
"µ µi - µi-1
Zestawienie wyników pomiaru.
F E
µ ´
daN 0 MPa MPa
300 13.89 30 21.6
500 14.08 50 1052.6
700 14.17 70 2222.2
900 14.27 90 2000
1100 14.38 110 1818.2
1300 14.47 130 2222.2
1500 14.59 150 1666.6
1700 14.69 170 2000
1900 14.79 190 2000
2100 14.92 210 1538.5
2300 15.04 230 1666.6