Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

Studia stacjonarne

Mechatronika, rok II

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

Temat: Statyczna próba ściskania

Wykonał

2012/2013

Materiał próbki – aluminium.

Wymiary	Przed próbą	Po próbie
Wysokość	18 mm	6 mm
Średnica	12 mm	21 mm

Δh [mm]	F [kN]
0,05	2,1
0,1	6
0,15	10,8
0,2	12,9
0,25	13,5
0,3	14,1
0,35	14,1
0,4	14,4
0,45	14,4
0,5	14,4
1	15
2	15,9
3	17,1
4	18,9
5	21
6	23,6
7	27,2
8	30
9	34,5
10	40,5
11	48
12	58,5

Naprężenie

$\partial = \frac{F}{A_{0}}$ [MPa]

F – Siła ściskająca próbkę [N]

A₀ - Początkowe pole powierzchni przekroju próbki [mm²]

Dla F = 2,1 kN $\partial = \frac{2,1\ kN}{\pi*{(12mm)}^{2}} = \frac{2,1\ kN}{113,1\text{mm}^{2}} = 18,56\ MPa$

Odkształcenie

$\varepsilon = \frac{h}{h}$ [%]

h− Odkształcenie próbki [mm]

h− Wysokość początkowa próbki [mm]

Dla h = 0,05 mm $\varepsilon = \frac{0,05}{18} = 0,28\%$

LP	Naprężenie ∂ [MPa]	Odkształcenie ε [%]
1	F [kN]	∂ [MPa]
2	2,1	18,57
3	6	53,05
4	10,8	95,49
5	12,9	114,06
6	13,5	119,36
7	14,1	124,67
8	14,1	124,67
9	14,4	127,32
10	14,4	127,32
11	14,4	127,32
12	15	132,63
13	15,9	140,58
14	17,1	151,19
15	18,9	167,11
16	21	185,68
17	23,6	208,66
18	27,2	240,50
19	30	265,25
20	34,5	305,04
21	40,5	358,09
22	48	424,40
23	58,5	517,24

Wnioski

Próbką wykorzystaną w ćwiczeniu był walec aluminiowy o średnicy 12 mm i wysokości 18 mm.

Wyciągając wnioski z zebranych w czasie ćwiczenia pomiarów można stwierdzić, że aluminium ma małą wytrzymałość na ściskanie. Jest to materiał plastyczny (granica plastyczności wyznaczona metodą wykreślną wynosi ≈115MPa).

Wykres przebiegu ściskania próbki jest bardzo podobny do wykresów rozciągania (dla wielu materiałów wykresy te są praktycznie odbiciem lustrzanym, co wskazuje na podobną wytrzymałość osiową badanego na ściskanie i rozciąganie materiału). Aluminium posiada wyraźną granicę plastyczności (strefę stosowalności prawa Hooke’a), jest sprężyste tylko dla małych odkształceń (do ok. 1,3 – 1,5%). Próbka została zniszczona przy obciążeniu około 58,5 MPa. Dalsze ściskanie próbki pozbawione było sensu, ponieważ badana próbka zwiększyła swoją średnicę prawie trzykrotnie, co spowodowałoby, że wyniki byłyby niemiarodajne i bezwartościowe.