Laboratorium wytrzymałości materiałów
Wydział : Fizyka Techniczna Rok: II Kierunek : Edukacja Techniczno-Informatyczna Skład grupy V: Radosław Wolicki Albert Szymczak
Data wykonania ćwiczenia: 27.03.2012

I Próba udarowego zginania sposobem Charpy’ego w PN-EN 10045-1 :1994

Sprawozdanie powinno zawierać:

1. Rysunek próbki przed złamaniem:

Po złamaniu:

Próba udarowego zginania sposobem Charpy’ego wg PN-EN 10045-1:1994

Początkowa energia młota wahadłowego	Emax	J	294
Ramię młota	R	m	0,825
Masa młota	m	kg	18,75
Początkowy kąt wzniosu młota	α	°	160
Prędkość uderzenia	v	m/s	5,6
Oznaczenie próbki	−	−	-
Typ karbu	−	−	V
Promień zaokrąglenia dna karbu	r	mm	0,25
Odległość płaszczyzny symetrii karbu od końca próbki	lk	mm	26,930
Długość próbki	l	mm	54,95
Wysokość próbki	h	mm	10,018
Wysokość poniżej karbu	h0	mm	7,881
Szerokość próbki	b	mm	9,982
Powierzchnia przekroju poprzecznego w miejscu karbu	S0	cm^2	0,79
Temperatura badania	T	°C	23,5
Kąt wzniosu młota po złamaniu próbki	β	°	78
Energia zużyta na złamanie próbki	K V	J	174
Udarność	KC V	J/cm^2	221
Typ przełomu	−	−	Plastyczny
Uwagi	−	−	Brak

2. Wzory stosowane przy wypełnianiu tablicy:

1. Do obliczenia prędkości uderzenia używamy wzoru:

$$v = \sqrt{2 \bullet g \bullet R \bullet (1 - \cos\alpha)}$$

$v = 5.603287838\ \left\lbrack \ \frac{m}{s^{2}}\ \right\rbrack \approx \ 5.6\left\lbrack \ \frac{m}{s^{2}}\ \right\rbrack$

1. Do obliczenia początkowej energii młota wahadłowego używamy wzoru:

E_max = m • g • R • (1 − cosα)

gdzie: m- masa młota m=18,75[ kg];

g- przyspieszenie ziemskie g ≈ 9,81 [m/s²];

R- ramię młota R=0,825 [m]

α – początkowy kąt wzniosu młota

E_max = 294.3453244 [ J ] ≈ 294[J]  

1. Do obliczenia energii zużytej na złamanie próbki używamy wzoru: K = K_max − K_min = m • g • R • (cosβ-cosα)

gdzie: m- masa młota m=18,75[ kg];

g- przyspieszenie ziemskie g ≈ 9,81 [m/s²];

R- ramię młota R=0,825 [m]

α – początkowy kąt wzniosu młota

β - kąt wzniosu młota po złamaniu

K = 174.1471611 [ J ]≈174[J]

1. Do obliczenia udarności KC stosujemy wzór:

$$KC = \frac{K}{S_{0}}$$

gdzie: K- udarność K= 174.1471611 [J]

S_o- powierzchnia przekroju poprzecznego w miejscu karbu S_o = b • h_o

S_o= 78.66814199 [mm²] = 0,7866814199[cm²]

$KC = 221.3693583\ \ \left\lbrack \frac{J}{\text{cm}^{2}} \right\rbrack\ \approx \ 221\lbrack\frac{J}{\text{cm}^{2}}\rbrack$

III Wnioski do próby udarowego zginania:

W naszym badaniu udarności próbki prostokątnej z karbem o kształcie V jakie przeprowadziliśmy można powiedzieć, że po próbie przełom okazał się plastyczny, ze względu na odkształcenia próbki w miejscu zginania oraz utrata prostopadłości przekroju przełomu do osi próbki.

Udarność naszej próbki wyniosła ostatecznie KCV=221 J/cm² natomiast praca łamania wyniosła K=174 J.

IV Defektoskopia ultradźwiękowa:

Opis aparatury i metody:

Aparatura jaką używaliśmy podczas przeprowadzenia doświadczenia wykrywania wad w materiale był dyfraktometr Ultaraschalprufgert Typu: DJ -23P.

W naszym doświadczeniu opieraliśmy się na metodzie echa, która polega na wytworzeniu i wprowadzeniu do badanego materiału impulsu fal ultradźwiękowych i ich odbiorze po odbiciu od nieciągłości (wady, powierzchni ograniczającej).Wada materiałowa ma zazwyczaj inną oporność akustyczną niż badany materiał. Pojawienie się gali odbitej wcześniej niż odbicie od powierzchni ograniczającej przedmiot świadczy o wystąpieniu wady.

Ogólna zasada działania metody echa:

Rysunek słupa z zwymiarowanym położeniem wad:

V Wnioski do defektoskopii ultradźwiękowej:

Dzięki defektoskopii jesteśmy w stanie stwierdzić, czy w badanym materiale występują jakieś wady, jednakże jest to metoda dość niedokładna a także czasochłonna w odczytach pomiarów.

Metoda tą jesteśmy w stanie stwierdzić gdzie jest wada, lecz nie mamy możliwości pełnego zobrazowania wyglądu uszkodzenia.