Agnieszka Lampka

Inżynieria Materiałowa

Dynamiczna próba rozciągania próbek z karbem i bez karbu.

1.Wprowadzenie.

Próbę dynamiczną rozciągania przeprowadza się na próbkach wykonanych z gotowych elementów konstrukcyjnych narażonych w czasie pracy na obciążenia dynamiczne, jak łańcuchy, haki itp. Lub na próbkach wykonanych z tego samego materiału.

Dynamiczną (udarową próbę rozciągania) nazywamy próbę zrywania próbki o przekroju kołowym podczas jej rozciągania

2 Cel ćwiczenia

• ocena wpływu karbu na wielkość pracy i odkształcenia przy dynamicznym i statycznym rozciąganiu.

3. Próbki do dynamicznego i statycznego rozciągania.

1. bez karbu

2. z karbem

4. Naprężenia i odkształcenia przy dynamicznym rozciąganiu.

1. Falowy charakter rozchodzenia się naprężeń i odkształceń.

Naprężenia i odkształcenia dla próbki bez karbu rozchodzą się z punktu przyłożenia siły ze skończoną prędkością tworząc falę naprężeń i odkształceń przebiegające od punktu przyłożenia siły udarowej o miejsc podparcia.

W punkcie przyłożenia siły udarowej powstaje fala odkształceń, którą można rozłożyć na falę podłużną i poprzeczną. Fale te interferują między sobą dając w położeniach węzłowych szczególnie duże odkształcenia i naprężenia. Dobierając odpowiedni kształt i sposób obciążenia próbki można doprowadzić o tego, ze próbka pęknie np. w dwóch miejscach równocześnie. Przemawia to na korzyść falowego charakteru rozchodzenia się naprężeń i występowania lokalnych węzłów.

2. Spiętrzanie naprężeń.

Zerwanie próbki z karbem następuje w miejscu karbu, ponieważ występuje w tym miejscu spiętrzenie naprężeń. Praca włożona na zerwanie próbki z karbem jest znacznie mniejsza niż próbki bez karbu. Odkształcenia próbek z karbem są mniejsze w porównaniu z odkształceniem próbek bez karbu ze względu na małą zdolność tych próbek do powstania odkształceń trwałych. Odkształcenia te powstają tylko w strefie karbu.

5. Wpływ karbu na wielkość pracy i odkształcenie przy statycznym rozciąganiu.

Rozciąganie statyczne próbek z naciętym karbem daje odmienne wyniki zarówno co do wielkości wytrzymałościowych jak i plastycznych materiału niż rozciąganie próbek bez karbu. Działanie karbu przejawia się ogólnie tym, że zamiast jednoosiowego stanu występuje trójosiowy, nierównomierny stan naprężenia, a w przypadku próbek rozciąganych - stan trójosiowego równomiernego rozciągania. Ten stan naprężenia zmienia dodatkowo swoja wartość i nie jest jednakowy, w całym przekroju karbu.

6. Tabela pomiarowa.

Lp.	Materiał	Rodzaj karbu	Rodzaj próby	d0 [mm]	S0 [cm^2]	K [J]	Fe [daN]	Fm [daN]
1	stal	bez karbu	statyczna	5	0,19	375	7000kg= 3684	870kg=4579
2	stal	bez karbu	dynamiczna	5	0,19	175	-	-
3	stal	Z karbem	statyczna	5	0,19	118	-	6631
4	stal	Z karbem	dynamiczna	5	0,19	31	-	-

a) statyczna bez karbu b) statyczna z karbem

5 Wnioski.

---