UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY

im. J. i J. Śniadeckich w Bydgoszczy

Inżynieria biomedyczna

Mechanika i wytrzymałość materiałów

Ćwiczenie nr 1b

Statyczna próba rozciągania ścisła

1. Cel próby

Próba statyczna rozciągania dzięki posiadanym zaletom stała się podstawową i najbardziej rozpowszechnioną próbą w badaniach własności mechanicznych materiałów. Jest próbą łatwą do przeprowadzenia, daje możliwość obserwacji i rejestracji procesu rozciągania od początku obciążenia próbki aż do jej zniszczenia oraz możliwość wyznaczenia szeregu wskaźników charakteryzujących różnorodne własności materiału.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z praktycznym sposobem przeprowadzenia próby statycznej rozciągania metali zgodnie z obowiązującymi normami:

- PN – 71/H-04310 – Próba statyczna rozciągania metali
- PN – 71/H-04314 – Próba statyczna rozciągania rur metalowych
- PN – 72/H-04316 – Próba statyczna rozciągania drutów

Używanymi do tego celu próbkami, przyrządami i maszynami wytrzymałościowymi oraz interpretacją i opracowaniem wyników prób.

W próbie ścisłej oprócz Rm, Ru, A i Z wyznacza się dodatkowo:

Rx – naprężenie graniczne przy umownym wydłużeniu trwałym x
R 0,2 – umowną granicę plastyczności
E – moduł sprężystości wzdłużnej (Moduł Younga)

2. Definicje wyznaczanych wskaźników

Naprężenie graniczne Rx





ilość działek tensometru odpowiadająca trwałemu wydłużeniu x % długości pomiarowej

i - ilość działek – kolejne wskazania tensometru, z których pierwsze oznacza wielkość wydłużenia trwałego mniejszą od tx, a drugie większą od tx

i – siły odpowiadające wskazaniom przyrządu i

Umowna granica plastyczności jest naprężeniem granicznym wywołującym trwałe wydłużenie względne x= 0,2 %

Moduł sprężystości wzdłużnej ( Moduł Younga) E – jest to stosunek naprężenia do odpowiadającego mu wydłużenia jednostkowego w zakresie, w którym krzywa rozciągania jest linią prostą.

i są przyrostami naprężenia i odpowiadającego mu odkształcenia w zakresie 10÷90 % naprężenia będącego umowna granica sprężystości.

Granica plastyczności: jest to naprężenie, po osiągnięciu którego występuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku obciążenia
[MPa]
F_e – obciążenie na granicy plastyczności

Wytrzymałość na rozciąganie: jest to naprężenie odpowiadające największej sile obciążającej Fm,
uzyskanej w czasie prowadzenia próby rozciągania, odniesionej do pierwotnego przekroju poprzecznego próbki

[MPa]

Naprężenie rozrywające: jest to naprężenie rzeczywiste, występujące w przekroju poprzecznym próbki w miejscu przewężenia bezpośrednio przed rozerwaniem, obliczone z ilorazu siły w chwili rozerwania Fu i najmniejszego przekroju próbki Su po rozerwaniu

[MPa]

Wydłużenie względne: jest to stosunek przyrostu długości pomiarowej próbki mierzonego po zerwaniu w odniesieniu do pierwotnej długości pomiarowej próbki, wyrażony w %

Przewężenie względne: jest to stosunek największego zmniejszenia powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu zerwania do pierwotnego przekroju poprzecznego próbki wyrażony w %

3.Protokół pomiarów

Dane dotyczące
próbki
Rodzaj : stal Materiał: stal NC10 Wymiary do= 12 mm So= 452,16 mm^2
Wyniki pomiarów
Lp.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Data i podpis wykonującego ćwiczenie:

5. Zestawienie wyników próby w postaci tablicy

Nr próbki	Materiał	Własności mechaniczne
		R 0,2
		MPa
1.	Stal NC10	500

6. Wyniki i wnioski

Stal NC10 jest krucha.
Przełom: rozdzielczy kruchy
Statyczna próba ścisła rozciągania przebiegła pomyślnie, dając siłę zniszczenia próbki 72,5 KN
Materiał posiada niską wytrzymałość na rozciąganie.
Pomiary zostały wykonywane tensometrem Mk3 o bazie 100mm i przełożeniu m=100
Źródła niewielkich błędów mogły wyniknąć ze złego odczytywania wskazań przyrządu.