WNiG |
Tomasz Wójtowicz Sebastian Wójtowicz |
Rok II |
Grupa 3 |
Zespół 4 |
|||||||
Laboratoria Wytrzymałość materiałów |
Temat: Próba statyczna ściskania materiałów kruchych. |
Ćwiczenie nr 2 |
|||||||||
Data wykonania |
Data oddania |
Zwrot do poprawki |
Data odd. |
Data zalicz. |
Ocena |
Wstęp teoretyczny.
Celem ćwiczenia jest określenie wytrzymałości na ściskanie i modułu Younga dla materiałów kruchych. Próbę statycznego ściskania stosuje się głównie przy badaniu materiałów kruchych które nie wykazują zdolności do dużych odkształceń plastycznych. Cechą która charakteryzuje materiały kruche jest wytrzymałość na ściskanie i jest znacznie większa niż wytrzymałość na rozciąganie. Wytrzymałość na ściskanie wyraża się wzorem:
gdzie:
Pc- największa wartość obciążenia przy którym następuje rozkruszenie próbki
Fc- pole początkowego przekroju próbki
Jeżeli wykres ściskania ma część w której skrócenie jest wprost proporcjonalne do siły ściskającej to na tej podstawie wyznaczamy moduł Younga dla tego materiału. Jeżeli wykres nie jest wprost proporcjonalny w początkowej fazie to na podstawie kilku pierwszych wyników wyznaczamy wartość średnią modułu Younga. Wartość modułu Younga wyznaczamy z prawa Hooke'a:
gdzie:
P-siła ściskająca
Δl-skrócenie odpowiadające sile P
l- początkowa wysokość próbki
F0-pole powierzchni początkowego przekroju próbki
Otrzymane wyniki.
Pierwsza próbka.
d1=56,5 [mm]
l1= 112,3 [mm]
F0=2505,91625 [mm2]= 0,250591625 [m2]
Pn=87,5 [kN]
Druga próbka.
d1=55,9 [mm]
l1= 111,3 [mm]
F0=2452,97585 [mm2]= 0,245297585 [m2]
Pn=89,5 [kN]
P [kN] |
Δ1 [mm] |
Δ2 [mm] |
Δ3 [mm] |
4 |
0,29 |
0,15 |
0,15 |
8 |
0,30 |
0,20 |
0,18 |
12 |
0,31 |
0,23 |
0,21 |
16 |
0,33 |
0,26 |
0,22 |
20 |
0,34 |
0,28 |
0,24 |
24 |
0,35 |
0,30 |
0,25 |
28 |
0,38 |
0,33 |
0,26 |
32 |
0,40 |
0,36 |
0,28 |
36 |
0,41 |
0,38 |
0,30 |
40 |
0,42 |
0,40 |
0,31 |
44 |
0,44 |
0,42 |
0,32 |
48 |
0,45 |
0,44 |
0,34 |
52 |
0,47 |
0,46 |
0,35 |
56 |
0,48 |
0,48 |
0,37 |
60 |
0,49 |
0,50 |
0,38 |
64 |
0,50 |
0,52 |
0,40 |
Opracowanie wyników.
Nr pomiaru |
Siła ściskająca [N] |
Wielkość skrócenia próbki [mm] |
|||||||||
|
|
l1 |
Δl1 |
ΣΔl1 |
l2 |
Δl2 |
ΣΔl2 |
l3 |
Δl3 |
ΣΔl3 |
ΣΔlśr |
1 |
4 |
0,29 |
0 |
0 |
0,15 |
0 |
0 |
0,15 |
0 |
0 |
0 |
2 |
8 |
0,30 |
0,01 |
0,01 |
0,20 |
0,05 |
0,05 |
0,18 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
3 |
12 |
0,31 |
0,01 |
0,02 |
0,23 |
0,03 |
0,08 |
0,21 |
0,03 |
0,06 |
0,05 |
4 |
16 |
0,33 |
0,02 |
0,04 |
0,26 |
0,03 |
0,11 |
0,22 |
0,01 |
0,07 |
0,07 |
5 |
20 |
0,34 |
0,01 |
0,05 |
0,28 |
0,02 |
0,13 |
0,24 |
0,02 |
0,09 |
0,09 |
6 |
24 |
0,35 |
0,01 |
0,06 |
0,30 |
0,02 |
0,15 |
0,25 |
0,01 |
0,10 |
0,10 |
7 |
28 |
0,38 |
0,03 |
0,09 |
0,33 |
0,03 |
0,18 |
0,26 |
0,01 |
0,11 |
0,12 |
8 |
32 |
0,40 |
0,02 |
0,11 |
0,36 |
0,03 |
0,21 |
0,28 |
0,02 |
0,13 |
0,15 |
9 |
36 |
0,41 |
0,01 |
0,12 |
0,38 |
0,02 |
0,23 |
0,30 |
0,02 |
0,15 |
0,16 |
10 |
40 |
0,42 |
0,01 |
0,13 |
0,40 |
0,02 |
0,25 |
0,31 |
0,01 |
0,16 |
0,18 |
11 |
44 |
0,44 |
0,02 |
0,15 |
0,42 |
0,02 |
0,27 |
0,32 |
0,01 |
0,17 |
0,19 |
12 |
48 |
0,45 |
0,01 |
0,16 |
0,44 |
0,02 |
0,29 |
0,34 |
0,02 |
0,19 |
0,21 |
13 |
52 |
0,47 |
0,02 |
0,18 |
0,46 |
0,02 |
0,31 |
0,35 |
0,01 |
0,20 |
0,23 |
14 |
56 |
0,48 |
0,01 |
0,19 |
0,48 |
0,02 |
0,33 |
0,37 |
0,02 |
0,22 |
0,24 |
15 |
60 |
0,49 |
0,01 |
0,20 |
0,50 |
0,02 |
0,35 |
0,38 |
0,01 |
0,23 |
0,26 |
16 |
64 |
0,50 |
0,01 |
0,21 |
0,52 |
0,02 |
0,37 |
0,40 |
0,02 |
0,25 |
0,27 |
Siła ściskająca P |
Skrócenie próbki Δl |
Moduł Younga E |
Wartość średnia modułu Younga Eśr |
[N] |
[mm] |
[MPa] |
[MPa] |
89,5 |
0,27 |
15,040 |
14,781 |
Siła przy której nastąpiło zniszczenie próbki [N] |
Pn |
Próbka 1 |
Próbka 2 |
|
|
87,5 |
89,5 |
Pole pierwotnego przekroju próbki [mm2] |
F0 |
2505,91625 |
2452,97585 |
Wytrzymałość na ściskanie [MPa] |
Rc |
34,917 |
36,486 |
Początkowa wysokość próbki [mm] |
l |
112,3 |
111,3 |