Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Katedra Mechaniki Budowli i Mostów

Metody Doświadczalne w Analizie Konstrukcji

Sprawozdanie

Ćwiczenie nr 2

Rok akademicki 2012/13

Data wykonania 12.03.2013

Prowadzący:

dr hab. inż. Tomasz Mikulski

Grupa 2 zespół B2

Opracowali:

1. Magdalena Blencka

2. Patrycja Biernacka

Oświadczamy, że niniejsze sprawozdanie opracowaliśmy samodzielnie, na podstawie zdobytej wiedzy, dostępnej literatury oraz wyników uzyskanych w laboratorium (dołączonych do sprawozdania).

................................................................................................................................................

1.Opis ćwiczenia

Statyczna próba ściskania jest to metoda badań wytrzymałościowych materiałów konstrukcyjnych polegająca na osiowym ściskaniu znormalizowanych próbek cylindrycznych w maszynie wytrzymałościowej. Celem ćwieczenia jest wyznaczenie wielkości wytrzymałościowych i plastycznych materialu takich jak wyraźna granica plastycznosci przy ściskaniu, wzgledne skrócenie, wytrzymałość na ściskanie. Podczas badania użyto maszyny wytrzymałościowej ze stałą głowicą i napędem hydraulicznym, która powoduje powolny przyrost siły ściskającej. Próbki metali najpierw zmierzono a nastepnie umieszczano kolejno w maszynie i poddawano ściskaniu. Użyto próbek wykonanych z aluminium zwykłego i twardego, mosiądzu i miedzi. W czasie próby rejestruje się zależność siły ściskającej od skrócenia próbki. Wykres wykonany zostal przez maszyne samopiszacą. Na podstawie danych z wykresu określono granicę proporcjonalności, granicę plastyczności, wytrzymałość na ściskanie, moduł sprężystości podłużnej oraz skrócenie względne poszczególnych próbek.

2.Opis próbek

Przygotowane do badań próbki mają kształt walca oraz wymiarach:

do=20mm=2m Lo=30mm=3cm So=3,14cm^2

Wysokość próbki Lo do przeprowadzenia próby wynosi zaledwie

1,5d_o aby nie nastąpiła utrata stateczności w postaci wyboczenia podczas jej ściskania.

Po próbie ściskania próbki miały następujące długości:

Aluminium zwykłe: Lu=11,4 mm ΔL=18,6mm=1,86cm

Aluminium twarde Lu=20,0 mm ΔL=10,0mm=1,00cm

Mosiądz : Lu=18,9 mm ΔL=11,1mm=1,11cm

Miedź : Lu=13,5 mm ΔL=16,5mm=1,65cm

3.Wykresy

3.1 Umowny wykres ściskania:

a) metal plastyczny,

b) metal kruchy.

Wykresy robocze dołączone do sprawozdania jako załącznik.

4.Obliczenia

1. Aluminium twarde

1. granica proporcjonalności

2. umowna granica plastyczności

3. granica wytrzymałości

4. skrócenie względne

5. moduł sprężystości podłużnej

2. Aluminium miękkie

1. granica proporcjonalności

2. granica plastyczności

3. granica wytrzymałości

4. skrócenie względne

5. moduł sprężystości podłużnej

3. Mosiądz

1. granica proporcjonalności

2. umowna granica plastyczności

3. granica wytrzymałości

4. skrócenie względne

5. moduł sprężystości podłużnej

4. Miedź

1. granica proporcjonalności

2. granica plastyczności

3. granica wytrzymałości

4. skrócenie względne

5. moduł sprężystości podłużnej

5.Wnioski

W wyniku ściskania próbka wykonana z aluminum zwykłego oraz miedzi zostały spłaszczone, natomiast próbka z aluminium twartego oraz mosiądzu zostaly ściete, na czego podstawie można stwierdzić, iż dwa ostatnie metele byly kruche. Wszystkie próby kończyly się zniszczeniem probki, co na wykresie grafiecznie przedstawione jest jako urwanie wykresu. Wykresy podczas prób wykonywała maszyna samopiszaca, która nie daje tak dokładnych wynikow jak zrobiłby to program komputerowy. Niejednokrotnie dochodzilo do jej zacięcia, przez co nie ma pewności co do prawidlowosci odczytanych wynikow. Na ich wiarygodność negatywnie wplywała rozwnież skala, ktora nie pozwalala na dokladne odczytanie wynikow.

Zarówno aluminium zwykłe jak i twarde użyte w badaniu posiadają dużą wytrzymalość na ściskanie, znacznie przekraczajacą wzorcowe wartości wytrzymałości dla tego typu materiałów. Również wartości modułów Younga wszystkich próbek mocno odbiegają od wartości wzorcowych. Przyczyny tego zjawiska nalżałoby szukać w wcześniej wspomnianych niedokładnościach przyżadow pomiarowych lub ewentualnej obecności domieszek mogacych wpływać na właściwości wytrzymałościowe metali.

---