Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn |
Laboratorium Mechaniki Doświadczalnej |
Kasza Paweł |
Gr. 33 A
|
|
Ćwiczenie nr 5 |
Temat : Badanie odporności na pękanie w płaskim stanie odkształcenia - KIC. |
|||
Data: |
Ocena: |
Podpis: |
||
2000-11-20 |
|
|
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodą wyznaczania odporności materiałów na pękanie w płaskim stanie odkształcenia przez wyznaczenie krytycznej wartości współczynnika intensywności naprężenia - KIC .
Przebieg ćwiczenia.
Pomiar rozmiarów próbki : grubość B i szerokość W.
Kalibracja ekstensometru do pomiaru rozwarcia pęknięcia .
Zamocowanie na próbce nakładki nożycowe .
Wybranie odpowiednich zakresów pracy maszyny wytrzymałościowej.
Ustawienie w MicroProfilerze programu sterującego próbą.
Ustawienie próbki w przyrządzie do trójpunktowego zginania.
Regulacja położenia trawersy tak , aby stempel górny po uruchomieniu maszyny przylegał do powierzchni próbki.
Zamocowanie ekstensometru.
Sprawdzenie prawidłowość ustawienia próbki na podporach.
Sprawdzenie kalibracji torów pomiarowych sił i rozwarcia pęknięcia.
Zerowanie sygnałów pomiarowych.
Uruchomienie jednoczesne programu sterującego oraz programu do rejestracji wyników.
Pomiar długości pęknięcia na przełomie próbki.
Materiał próbki |
40HM |
|||
Oznaczenie kształtu próbki |
Trójpunktowo zginana |
|||
Szybkość przemieszczania trawersy |
0,015 mm/s |
|||
Numer próbki |
σY (MPa) |
Rozmiary próbki |
||
|
|
a (m) |
B (m) |
W (m) |
1 |
520 |
0,00798 |
0,01256 |
0,025,01 |
|
|
|
|
|
Wykres siła-rozwarcie powierzchni pęknięcia.
Sprawdzenie warunku : Pmax/PQ≤1,1
Pmax/PQ=1
Powyższy warunek jest spełniony więc można obliczyć KQ .
Wyznaczenie KQ.
KQ =34,3 Mpa m1/2
6. Sprawdzenie warunku - B≥2,5*(KIC/σy)2.
B=12,56 mm
2,5*( KQ/σY)2 = 10,88 mm
7. Wnioski.
Ponieważ spełniony jest warunek - B≥2,5*(KIC/σy)2 można uznać , że KIC= KQ
Znajomość krytycznego współczynnika intensywności naprężeń pozwala określić odporność materiału na proces pękania. Grubość płytki i wartość siły maksymalnej były zgodne z wymaganiami doświadczenia.
Analizując otrzymane wynikli można zauważyć że powstają pewne błędy niezależne od dokładności i sposobu prowadzenia pomiarów .
Spowodowane jest to faktem, że w sieci elektrycznej występują zaburzenia , których nie można wyeliminować . Błędy w pomiarach tensometrycznych wynikają także z faktu że tensometr ma określoną długość bazy pomiarowej.