Agnieszka Rodziewicz

Inżynieria Materiałowa

Semestr 5

„Statyczna próba skręcania i wyznaczania modułu sprężystości postaciowej”

1.Cele ćwiczenia:

Celem ogólnym jest zapoznanie się ze sposobem przeprowadzenia tzw. statycznej próby skręcania prętów okrągłych, sposobem prowadzenia pomiarów, zapoznanie się ze zjawiskiem histerezy sprężystej, wyznaczenie modułu sprężystości postaciowej Kirchhoffa G i liczby Poissona .Wykonanie dla próbki stalowej wykresów histerezy sprężystej oraz wyznaczenie wielkości charakteryzujących stal pod względem wytrzymałościowym przy skręcaniu (granica plastyczności na skręcanie: Res i wytrzymałość na skręcanie Rms).

2. Wielkości charakterystyczne:

Moduł sprężystości postaciowej Kirchhoffa G w zakresie odkształceń sprężystych i proporcjonalnych definiuje się moduł jako stosunek naprężenia normalnego
przy jednoosiowym stanie napięcia do odpowiadającego mu odkształcenia postaciowego względnego

Graficzna interpretacja modułu G: jest to współczynnik kierunkowy prostoliniowego odcinka wykresu rozciągania  = f( γ) i jest równy co do wartości liczbowej tangensowi kata  nachylenia prostoliniowej części wykresu skręcania

Umowna granica sprężystości jest to największa wartość naprężenia która nie powoduje powstania w próbce odkształceń trwałych .

Umowna granica plastyczności jest to naprężenie, które wywołuje w próbce trwałe wydłużenie równe
jej początkowej długości pomiarowej

3.Schemat aparatu Martensa do pomiaru kąta skręcenia

4.Obliczenie modułu G:

Wystarczy zrzutować wszystkie obliczenia modułu
do programu AutoCAD i wyznaczyć odcinek prostoliniowy z tych punktów. Wyznaczyć kąt
w względem tego odcinka do części wykresu skręcania i tangens tego kąta ,który był naszym szukanym modułem G a którego wartość wynosi 82321,33

5.Obliczenie liczby Poissona:

, gdzie:

6.Tabela pomiarowa:

										L
1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-
2	10	0,152	1	5	0,5	2,5	2	0,01	0,77	1	77
3	20	0,304	2	10,5	1	5,3	4,3	0,02125	1,55	1	72,94118
4	30	0,456	3	14	1,5	7	5,5	0,0275	2,32	1	84,36364
5	40	0,608	4	19	2	9,5	7,5	0,0375	3,1	1	82,66667
6	50	0,76	5	24	2,5	12	9,5	0,0475	3,87	1	81,47368
7	60	0,912	6	29	3	14,5	11,5	0,0575	4,65	1	80,86957
8	70	1,064	7	33	3,5	16,5	13	0,065	5,42	1	83,38462
9	80	1,216	9	38	4,5	19	14,5	0,0725	6,2	1	85,51724
10	90	1,368	10	43	5	21,5	16,5	0,0825	6,97	1	84,48485
11	100	1,52	11	48	5,5	24	18,5	0,0925	7,75	1	83,78378
12	110	1,672	12	53	6	26,5	20,5	0,1025	8,52	1	83,12195
13	120	1,824	13	57	6,5	28,5	22	0,11	9,29	1	84,45455
14	130	1,976	14	62	7	31	24	0,12	10,07	1	83,91667
15	140	2,128	15	67	7,5	33,5	26	0,13	10,84	1	83,38462
16	150	2,28	16	72	8	36	28	0,14	11,62	1	83
17	140	2,128	15	67	7,5	33,5	26	0,13	10,84	1	83,38462
18	130	1,976	14	63	7	31,5	24,5	0,1225	10,07	1	82,20408
19	120	1,824	13	58	6,5	29	22,5	0,1125	9,29	1	82,57778
20	110	1,672	12	53	6	26,5	20,5	0,1025	8,52	1	83,12195
21	100	1,52	11	48	5,5	24	18,5	0,0925	7,75	1	83,78378
22	90	1,368	10	43	5	21,5	16,5	0,0825	6,97	1	84,48485
23	80	1,216	9	38	4,5	19	14,5	0,0725	6,2	1	85,51724
24	70	1,064	8	34	4	17	13	0,065	5,42	1	83,38462
25	60	0,912	6	29	3	14,5	11,5	0,0575	4,65	1	80,86957
26	50	0,76	5	24	2,5	12	9,5	0,0475	3,87	1	81,47368
27	40	0,608	4	19,5	2	9,8	7,8	0,03875	3,1	1	80
28	30	0,456	3	14,5	1,5	7,3	5,8	0,02875	2,32	1	80,69565
29	20	0,304	2	10	1	5	4	0,02	1,55	1	77,5
30	10	0,152	1	5	0,5	2,5	2	0,01	0,77	1	77
31	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-

całkowity obrót

Przykładowe obliczenia:

7.Wykresy

4

---