Laboratorium Wytrzymałości Materiałów |
---|
Grupa: Grupa lab.: |
Rysunek próbki
Przeprowadzona próba Locati
Przed przeprowadzeniem próby należało spisać stan licznika i wykorzystane obciążenie.
Rodzaj próby: zginanie obustronne
Zastosowane obciążenie: 240 MPa
Stan licznika: 300800
Przewidywany stan licznika po próbie: 350800
Rzeczywista liczba wykonanych cykli: 50100
Obciążenie: sinusoidalne zmienne o stałych parametrach, obrotowe obustronne, co oznacza, że Ϭmax= - Ϭmin.
Stan naprężeń: wraz z malejącą amplitudą cyklu naprężeń stan naprężeń rośnie, co w końcowej fazie doprowadza próbkę do złomu.
Obliczenie siły F
Schemat:
L=105,1mm d=6,80mm
$$F = \frac{\pi d^{3}}{32l}\sigma$$
F = 77,86 N
Do otrzymanej wartości dodajemy około 3 N.
Przyjętą wartością podczas próby jest : 80,4 N.
Opracowanie próby Locati w tabeli
Kumulacja uszkodzeń podczas próby Locati’ego
Bazowy wykres Wöhlera o trwałej wytrzymałości zmęczeniowej Zgo [ MPa] | ||
σi | ni | 100 |
MPa |
||
120 | 50100 | 1, 1 * 106 |
140 | 50000 | 6 * 105 |
160 | 50100 | 3, 9 * 105 |
180 | 49900 | 2, 6 * 105 |
200 | 50400 | 1, 9 * 105 |
220 | 49900 | 1, 4 * 105 |
240 | 50400 | 9, 4 * 104 |
260 | 50500 | 7 * 104 |
280 | 49800 | 5, 5 * 104 |
300 | 46500 | 4, 3 * 104 |
----- | ----- | ------ |
‑----- | 4,3076 |
ni - liczba przepracowanych cykli przy naprężeniu σi,
Ni - trwałość zmęczeniowa przy naprężeniu σi dla danej krzywej Wöhlera.
Sporządzony wykres interpolacyjny
Odczytujemy trwałą wytrzymałość zmęczeniową badanej próbki, przy której
$\sum_{}^{}\frac{n_{i}}{N_{i}} = 1$ Z = około 143 MPa
Wnioski
Podczas próby Locatiego musimy mieć w zamyśle jej przybliżony charakter i obciążenie tej próby pewnym błędem. Otrzymany wynik nie jest tak dokładny jak w przypadku przebadania kilkudziesięciu prób. Dokładność otrzymanego wyniku zależy w dużym stopniu od bazowej krzywej Wöhlera.
Przeprowadzając doświadczenie spodziewaliśmy się 50000 cykli, w rzeczywistości otrzymaliśmy 50100, nie jest to na tyle duża różnica, aby próbę uznać za nieprawidłową. Na podstawie $\sum_{}^{}\frac{n_{i}}{N_{i}}$ wyznaczaliśmy wykres interpolacyjny. Patrząc na zarys krzywej można stwierdzić, że jest on prawidłowy – krzywą tę traktuje się za dobrze charakteryzującą właściwości zmęczeniowe badanej próbki, następnie korzystając z zależności, że $\sum_{}^{}\frac{n_{i}}{N_{i}} = 1$ znajdujemy obciążenie, które w naszym przypadku wynosi 143 MPa.