Politechnika Gdańska

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Katedra Mechaniki Budowli i Mostów

Metody Doświadczalne w Analizie Konstrukcji

Rok akademicki 2013/14

Sprawozdanie

Ćwiczenie nr 2

Temat ćwiczenia : Próba statyczna ściskania metali

Prowadzący: dr hab. inż. Tomasz Mikulski

Grupa B5

Opracowali:

Cezary Dorosz

Anna Buss

Magdalena Cymkowska

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

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

Opis ćwiczenia

Statyczna próba ściskania to metoda badań wytrzymałościowych materiałów konstrukcyjnych polegająca na osiowym ściskaniu znormalizowanych próbek cylindrycznych w maszynie wytrzymałościowej. Jest to podobna próba do rozciągania metali. Dzięki wynikom uzyskanym w tym ćwiczeniu byliśmy w stanie wyznaczyć granice proporcjonalności, granice plastyczności, moduł sprężystości podłużnej, granice sprężystości. Do ćwiczenia użyliśmy próbek walcowych. Wysokość próbki do przeprowadzenia próby zwykłej wynosi zaledwie1,5do, gdyż próbka o większej wysokości uległaby wyboczeniu. Próbę przeprowadzono w prasie hydraulicznej, w której to naprężenia były przykładane stopniowo . Ściskane były próbki aluminium, stopu aluminium, mosiądzu i miedzi. Ściskając próbkę między dwiema płytami prasy można było zauważyć, że zmieniły swój kształt na beczkowaty, dodatkowo niektóre z nich zostały ścięte.

Opis próbek

Do badania zostały użyte próbki walcowe o wymiarach :

d=20mm l=30mm

Wykresy z maszyny wytrzymałościowej:

miedź

Aluminium, aluminium-stop, mosiądz.

Skrócenie próbek po ściskaniu:

Aluminium zwykłe: L=10,2 mm ΔL=19,8mm

Aluminium twarde Lu=22,0 mm. ΔL=8mm

Mosiądz : Lu=21 mm ΔL=9mm

Miedź : Lu=10,7 mm ΔL=19,3mm

4.Obliczenia

1. Aluminium twarde

1. granica proporcjonalności

2. umowna granica plastyczności

3. granica wytrzymałości

4. skrócenie względne

5. moduł sprężystości podłużnej

1. Aluminium miękkie

   1. granica proporcjonalności

   2. granica plastyczności

   3. granica wytrzymałości

   4. skrócenie względne

   5. moduł sprężystości podłużnej

2. Mosiądz

   1. granica proporcjonalności

   2. umowna granica plastyczności

   3. granica wytrzymałości

   4. skrócenie względne

   5. moduł sprężystości podłużnej

3. Miedź

   1. granica proporcjonalności

   2. granica plastyczności

   3. granica wytrzymałości

   4. skrócenie względne

   5. moduł sprężystości podłużnej

Wnioski:

W wyniku ściskania w prasie hydraulicznej wszystkie próbki uległy zniszczeniu. W przypadku stopu aluminium i miedzi mogliśmy zauważyć, że próbki przyjęły beczkowaty kształt, to znaczy, że ich średnica się zwiększyła, a długość zmniejszyła. Zaś próbki mosiądzu i aluminium uległy ścięciu. Dzięki tym obserwacjom mogliśmy stwierdzić, że mosiądz i aluminium to metale kruche, gdyż metale te doznają podczas ściskania pęknięcia poślizgowego. W ćwiczeniu wyniki obliczenia modułu Younga nie zgadzają się z normowymi. Może to być spowodowane , złym wyskalowaniem maszyny. Powodem może być również to, że maszyna cały czas się zacinała, trzeba było ponawiać próbę przez co wyniki mogą być niedokładne.

Zarówno aluminium zwykłe jak i twarde użyte w badaniu posiadają dużą wytrzymałość na ściskanie, znacznie przekraczającą wzorcowe wartości wytrzymałości dla tego typu materiałów. Przyczyny należy szukać podobnie jak wyżej wspomniałem w niedokładnościach maszyny, jednak należy zwrócić uwagę także na fakt iż w próbkach mogły znajdować się domieszki innych metali, które spowodowały zwiększenie wytrzymałości badanego metalu.