Sprawozdanie z wicze
w laboratorium wytrzymaoci materiaów
Temat : POMIAR STATYCZNEGO ROZCIGANIA
Z DOKADNYM POMIAREM WYDUENIA
1. Wstp teoretyczny
Oprócz podstawowych wielkoci wytrzymaociowych, takich, jak: wytrzymao narozciganie, wyrana granica plastycznoci oraz wielkoci plastycznych (wyduenie i przewenie), w praktyce jest niezbdna znajomo innych jeszcze wielkoci charakteryzujcych dany materia:
odksztace,
-umownej granicy proporcjonalnoci, tzn. najwikszych napre wyznaczajcych granic
stosowalnoci prawa Hooke'a,
-umownej granicy plastycznoci, wyznaczonej w przypadku braku wyranej granicy plastycznoci. -moduu sprystoci podunej (moduu Younga), koniecznego do obliczenia
Okrelenia i sposoby wyznaczania wszystkich waniejszych wasnoci wytrzymaociowych
i plastycznych metali jest okrelone w normach. Próba rozcigania z dokadnym pomiarem wyduenia opisuje norma PN-91/H-04310. Odksztacenia badane w tej próbie s mae i dlatego do pomiarów wykorzystuje si tensometry. Tensometry to urzdzenia pomiarowe suce do wyznaczania odksztace liniowych w wybranych miejscach badanego elementu. Ze wzgldu na zasad dziaania i sposób przeksztacania wskaza tensometry dzielimy na:
-mechaniczne,
-mechaniczno-optyczne,
-pneumatyczne,
-elektryczne (elektrooporowe, indukcyjne, pojemnociowe),
-strunowe,
2.Cel wiczenia.
- Celem wiczenia jest zapoznanie si z przyrzdami do pomiaru maych odksztace oraz metodami wykonywania dokadnych pomiarów wydue podczas rozcigania.
- Podczas naszego pomiaru wykorzystalimy tensometr elektrooporowy, którego dziaanie polega na wykorzystaniu zmiany oporu elektrycznego niektórych cia pod wpywem doznanych odksztace. Tensometry te w odrónieniu od innych rodzajów tensometrów charakteryzuj si tym, e w przenoszeniu odksztace z obcionego elementu uczestniczy cay tensometr zespolony z badanym dokumentem. Miejsce zespolenia musi by dokadnie oczyszczone zarówno mechanicznie jak i chemicznie.
- Próbka zamocowana zostaa w maszynie wytrzymaociowej. Na próbk zostay naklejone czujniki elektrooporowe tensometru. Dokonujemy pomiaru wielkoci próbki (dugo, szeroko, wysoko). Nastpnie mocujemy próbk i obciamy j wstpnie si 300 [daN], aby zlikwidowa luzy i zakleszczy próbk w szczkach zaciskowych zrywarki. Pomiaru dokonujemy odczytujc ze skali dane wartoci przy jednoczesnym, równomiernym zwikszaniu siy obciajcej o pewn sta warto.
- Nastpnym etapem naszego wiczenia jest wykonanie wykresu rozcigania na podstawie wyliczonych wartoci. Na osi rzdnych nanosimy warto siy obciajcej F, a na osi odcitych odpowiadajce im rednie wyduenie
. Przez naniesione punkty wykrelamy krzyw rozcigania.
- Omówienie metod wyznaczania napre granicznych przy umownym wydueniu trwaym,
Wyznaczenie moduu sprystoci E.
3.Wykres odksztacenia Tok postpowania przy sporzdzaniu wykresu metod obcienia:
a)próbk obcia si wstpn si Fi odpowiadajca maksimum 10% spodziewanej wartoci Fx,
b)próbk z tensometrem obcia si siami F2,F3,...itd,odpowiadajcymi 20,30,...itd,%
spodziewanej wartoci Fx dokonujc zapisu odpowiadajcych im cakowitych wydue.
Tabela pomiarowa 1
Lp. |
F [daN] |
Zn |
Om |
|
[MPa] |
E [MPa] |
1 |
300 |
2 |
0 |
0 |
30 |
- |
2 |
500 |
2 |
87 |
87 |
50 |
229885,05 |
3 |
700 |
2 |
167 |
167 |
70 |
250000 |
4 |
900 |
2 |
254 |
254 |
90 |
229885,05 |
5 |
1100 |
2 |
347 |
347 |
110 |
215053,76 |
6 |
1300 |
2 |
438 |
438 |
130 |
219780,22 |
7 |
1500 |
2 |
532 |
532 |
150 |
212765,96 |
8 |
1700 |
2 |
623 |
623 |
170 |
219780,22 |
9 |
1900 |
2 |
715 |
715 |
190 |
217391,31 |
10 |
2100 |
2 |
813 |
813 |
210 |
204081,63 |
11 |
2300 |
2 |
910 |
910 |
230 |
206185,57 |
12 |
2500 |
2 |
1009 |
1009 |
250 |
202020,20 |
13 |
2700 |
2 |
1115 |
1115 |
270 |
188679,25 |
14 |
2900 |
2 |
1213 |
1213 |
290 |
204081,63 |
15 |
3100 |
2 |
1321 |
1321 |
310 |
185185,19 |
16 |
3300 |
2 |
1420 |
1420 |
330 |
202020,20 |
17 |
3500 |
2 |
1523 |
1523 |
350 |
194174,76 |
18 |
3700 |
2 |
1650 |
1650 |
370 |
157480,36 |
Modu sprystoci.
a)warto rednia E
Wstawiajc wartoci z tabeli 1 otrzymamy
E=2,081441
[Mpa]
b)warto E wyznaczona metod najmniejszych kwadratów
Tabela 2
L.p. |
|
|
|
|
|
1 |
30 |
900 |
0 |
0 |
0 |
2 |
50 |
2500 |
87 |
7,569 |
0,00435 |
3 |
70 |
4900 |
167 |
2,7889 |
0,01169 |
4 |
90 |
8100 |
254 |
6,4516 |
0,02286 |
5 |
110 |
12100 |
347 |
12,040 |
0,03817 |
6 |
130 |
16900 |
438 |
19,184 |
0,05694 |
7 |
150 |
22500 |
532 |
28,302 |
0,07980 |
8 |
170 |
28900 |
623 |
38,812 |
0,10591 |
9 |
190 |
36100 |
715 |
51,122 |
0,13585 |
10 |
210 |
44100 |
813 |
66,096 |
0,17073 |
11 |
230 |
52900 |
910 |
82,810 |
0,20930 |
12 |
250 |
62500 |
1009 |
101,808 |
0,25225 |
13 |
270 |
72900 |
1115 |
124,322 |
0,30105 |
14 |
290 |
84100 |
1215 |
147,622 |
0,35235 |
15 |
310 |
96100 |
1321 |
174,504 |
0,40951 |
16 |
330 |
108900 |
1420 |
201,640 |
0,46860 |
17 |
350 |
122500 |
1523 |
231,952 |
0,53305 |
18 |
370 |
136900 |
1650 |
272,250 |
0,61050 |
" |
3600 |
913800 |
14139 |
1470,847 |
3,76291 |
y=a+bx
Wstawiajc wartoci z tabeli 2 otrzymamy
b=210761,31
a=34,45
Równanie y = a+bx rozwizuje nasze zagadnienie,bowiem wspóczynnik b okrela pochylenie liniowej czci krzywej rozcigania.Przeliczona warto wspóczynnika b wyznacza nam modu sprystoci podunej E.
E=2,10761.105 [MPa]
Okrelenie przedziau ufnoci
Tabela 3
|
|
33,811475 |
14,527342 |
55,188106 |
26,916444 |
73,358242 |
11,277789 |
92,59721 |
6,7454998 |
113,97384 |
15,791404 |
129,15125 |
0,7203765 |
151,38295 |
1,9125507 |
171,69463 |
2,8716692 |
194,13621 |
17,108233 |
215,51284 |
30,391405 |
226,20115 |
14,431261 |
251,85311 |
3,4340167 |
268,95442 |
1,0932375 |
290,33105 |
0,1095941 |
311,70768 |
2,916171 |
327,74015 |
5,106922 |
351,25445 |
1,5736448 |
365,14926 |
4,6193185 |
Przyjmujc wspóczynik t=2,101 z rozkadu studenta dla k=16,p=0,95 przedzia ufnoci zawiera si 
m,
4.wnioski
Przeprowadzone wiczenie miao na celu wyznaczenie moduu sprystoci podunej oraz
umownej granicy plastycznoci. W celu wyznaczenia tej granicy na podstawie metody najmniejszych kwadratów wykreliam prost w ukadzie wspórzdnych (e - s).Wspórzdne miejsca przecicia si krzywej pozwoliy mi na obliczenie wspóczynnika sprystoci, czyli moduu Younga na podstawie wykresu.
Wyszukiwarka