PYTANIA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH WM
1. Próba statyczna rozciągania metali.
1. Wykres rozciągania z oznaczeniami charakterystycznych wielkości - dla stali
nisko i wysoko węglowej.
2. Przewężenie def. - naprężenie rzeczywiste w momencie zerwania.
3. Obliczyć dł. L0 10 próbki o przekroju prostokątnym o wymiarach 3x10mm.
4. Def. umownej granicy plastyczności - kiedy się wyznacza ?
5. Gdy przewężenie Z=0 to liczba Poissona ν wynosi ?
6. Prosta część wykresu rozciągania σ - ε dla nachylona jest do osi ε pod kątem
α którego tg α= ? podaj równanie tej prostej.
7. Dlaczego wytrzymałość doraźną wyznaczamy dla maksymalnej wartości
obciążenia, a nie dla wartości siły powodującej zerwanie próbki?
8. Jakie wielkości charakteryzujące właściwości materiałowe możemy
wyznaczyć podczas próby rozciągania?
2. Próba statyczna ściskania metali.
1. Def. Rc , Re , R02 które z tych wielkości wyznacza się dla stali niskowęglowej - zaś które dla żeliwa?
2. Jak zapewnia się osiowość ściskania próbki?
3. Jaki kształt przyjmuje próbka ściskana ze stali niskowęglowej - uzasadnij
dobór średnicy i wysokości próbki.
4. Jaka jest relacja Rc i Rm dla żeliwa?
5. Jakie materiały mogą pracować tylko na ściskanie?
6. Dlaczego próbka z materiału plastycznego przyjmuje kształt beczułkowaty?
7. Jak pęka ściskana próbka z materiału kruchego?
3. Próba udarności metali.
1. Def. udarności (jednostka?). Wpływ temperatury na wartość udarności.
2. Zasada pomiaru udarności na młocie Charpy'ego.
3. Rodzaje próbek do pomiaru udarności - rysunki.
4. Energie mechaniczne w skrajnych wysokościach położenia młota przed i po
złamaniu próbki wynoszą ? Podaj na szkicu młota Charpy.
5. Czy różni się próba udarowa od próby udarności?
6. Jaki kształt nacięcia może być wykonany w próbkach udarnościowych?
7. Dlaczego wykonujemy nacięcie w próbkach udarnościowych?
8. Opisz rodzaje przełomów
4. Próba twardości metali.
1. Def. HB, HV opisz kształt penetratorów.
2. Def. HRC, HRB opisz penetratory. Jaką własność materiału wykorzystuje
się przy pomiarze?
3. Zalety i wady pomiaru HB.
4. Zalety i wady pomiaru HV.
5. Podaj zakres obciążenia stosowany w próbie twardości HV?
6. Od czego zależy wartość obciążenia w próbie twardości HB?
7. Jaką własność materiału wykorzystano przy pomiarze twardości w skali
Rockwella?
8. Dlaczego w pomiarze twardości Rockwella występują różne wartości stałej k
oraz obciążenia zależnie od zastosowanego penetratora?
9. Która metoda pomiaru twardości jest najszybsza?
10. Czy istnieje zależność pomiędzy twardością a wytrzymałością? Opisz
szczegółowo.
5. Wyznaczanie wytrzymałości zmęczeniowej metali. (próba przyspieszona)
1. Schemat obciążenia próbki i wykres Mg .
2. Wykres Wőhlera z opisem.
3. Wykres Wőhlera dla stali a wykres Wőhlera dla aluminium.
4. Narysuj uproszczony wykres Smitha gdy Zr0=Zc0=150MPa, Rm=500MPa,
Re=300MPa.
5. Istota próby Lehra.
6. Wyznacz σmax i σmin gdy σa=40MPA a naprężenie średnie σm=10MPa. Czy jest to
cykl symetryczny?
7. Podaj definicję wytrzymałości zmęczeniowej.
8. Opisz wygląd przełomów zmęczeniowych.
9. Dla jakiej liczby cykli mówimy o wytrzymałości zmęczeniowej
nieograniczonej? Dla jakich materiałów?
10. Czy aluminium ma nieograniczoną wytrzymałość zmęczeniową?
11. Podaj rodzaje cykli stosowane w badaniach zmęczeniowych.
12. W jakim układzie osi współrzędnych sporządza się wykres Wőhlera,
a w jakich wykres Smitha?
13. Czy na podstawie jednej próbki zmęczeniowej można sporządzić wykres
Wőhlera?
14. Czy na podstawie jednego wykresu Wőhlera można sporządzić wykres Smitha?
6. Tensometria oporowa.
1. Schemat obciążenia belki - wykresy T i Mg.
2. Naprężenia przy zginaniu. Def. wskaźnika wytrzymałości na zginanie.
3. Def. liczby Poissona zakres zmienności i jednostki.
4. Rozkład naprężeń w przekroju badanej zginanej belki.
5. Co mierzy tensometr (elektrooporowy) naklejony na badanej belce?
6. Podaj rodzaje tensometrów stosowanych w pomiarach.
7. Jaki układ pomiarowy wykorzystywany jest w tym ćwiczeniu laboratoryjnym?
8. Co to jest stała tensometru, od czego zależy?
9. Do czego służy tensometr kompensacyjny?
10. Kiedy tensometr kompensacyjny może być użyty jako tensometr pomiarowy,
jak w ćwiczeniu?
7. Wyznaczanie modułu sprężystości postaciowej G przez pomiar kąta skręcenia pręta.
1. Prawo Hooke'a dla ścinania.
2. Rozkład naprężeń przy skręcaniu wału przekroju kołowym.
3. Wzór na kąt skręcenia wału o przekroju kołowym - opisać wielkości we wzorze.
4. Biegunowy moment bezwładności def. i wzór dla przekroju kołowego.
5. Zależność między E,G, ν.
6. Podaj wzory (dla naprężeń i odkształceń) dotyczące skręcania przekrojów
kołowych, prostokątnych i cienkościennych zamkniętych.
7. Założenia przy wyprowadzaniu wzorów dotyczących skręcania przekrojów
kołowych.
8. Badanie wyboczenia pręta ściskanego.
1. Podaj wzór Eulera na Pkr i zakres stosowania wzoru.
2. Smukłość pręta - wzór z opisem. Wpływ sposobu podparcia.
3. Smukłość graniczna - wzór z opisem wielkości .
4. Rodzaje równowagi i ich odniesienie do siły ściskającej pręt.
5. Podaj wzór Tetmajera-Jasińskiego i zakres stosowalności.
6. Od czego zależy smukłość pręta?
7. Co to jest wyboczenie?
8. Dlaczego obciążenie krytyczne pręta jest obciążeniem niszczącym?
9. Na czy polega metoda Southwella?
10. Jakie wartości możemy wyznaczyć metodą Southwella?
9. Badanie odkształceń pierścienia kołowego.
1. Twierdzenia Castigliano i Menabrei.
2. Def. momentu bezwładności względem osi - wzór dla prostokąta.
3. Jak wykorzystać symetrię kształtu i obciążenia dla rozciąganego pierścienia.
4. Podaj na podstawie rysunku równanie na Mg w przekroju pierścienia.
5. Dla jakiego typu układów możemy stosować metody energetyczne?
6. Od jakich wielkości zależy zmiana średnicy w rozciąganym pierścieniu
badanym w ćwiczeniu?
7. Na dowolnym przykładzie zilustruj wpływ symetrii i antysymetrii na siły
wewnętrzne w rozpatrywanym układzie statycznie niewyznaczalnym.
10. Badanie odkształceń sprężyny śrubowej.
1. Drut ściskanej sprężyny o małym skoku liczymy na ściskanie, rozciąganie,
zginanie, skręcanie?
2. Połączenie sprężyn równoległe i szeregowe - jak obliczamy stałą układu?
3. Jak rozdzielić siłę i ugięcie dwóch sprężyn połączonych równolegle i szeregowo?
4. Oblicz naprężenia w drucie o średnicy d, sprężyny o małym skoku średnicy D,
ściskanej siłą P.
5. Podaj założenia przyjęte przy wyprowadzaniu wzorów na naprężenia
w sprężynach śrubowych poddanych osiowemu ściskaniu i/lub rozciąganiu.
6. Czy sprężyny możemy połączyć w układy mieszane?
14. Badanie zbiornika ciśnieniowego.
1. Naprężenia obwodowe wzdłużne i naprężenia zredukowane w płaszczu zbiornika
walcowego.
2. Naprężenia w kulistym dnie zbiornika.
3. Prawo Hooke'a dla płaskiego stanu naprężenia.
4. Warunki brzegowe dla płaskiego dna walczaka, podpartego a) przegubowo,
b) utwierdzonego.
5. Jak analiza stanu naprężenia/odkształcenia w zbiorniku przekłada się na
rozmieszczenie i liczbę tensometrów?
6. Podaj wzór na naprężenia w zbiorniku cienkościennym walcowym.
7. Jaki typ naprężeń zakładamy w zbiornikach cienkościennych?
8. Czy naprężenia w zbiornikach cienkościennych możemy przyjąć, że są
modelowane jako 1D, 2D czy 3D?
9. Czy naprężenia w płytach kołowo symetrycznych możemy przyjąć, że są
modelowane jako 1D, 2D czy 3D?
10. Czym różnią się założone stany naprężeń w zbiornikach cienkościennych i w
płytach kołowo symetrycznych?
11. Czym mierzymy stan odkształcenia w zbiorniku cienkościennym?
16. Wyznaczanie składowych płaskiego stanu naprężenia przy zastosowaniu
tensometrów elektrooporowych.
1. Naszkicuj rozkłady naprężeń w rozciąganej tarczy z otworem
2. Prawo Hooke'a dla płaskiego stanu naprężenia.
3. Koncentracja naprężeń, a naprężenia średnie-nominalne.
4. Co to jest spiętrzenie naprężeń?
5. Podaj definicję współczynnika spiętrzenia naprężeń.
6. Od czego zależy współczynnik spiętrzenia naprężeń?
7. Podaj orientacyjny zakres zmienności współczynnika spiętrzenia naprężeń.
8. Jak zmniejszyć wartość współczynnika spiętrzenia naprężeń.